【正文】 采用 8051 單片機(jī)。因?yàn)槲疫@個(gè)設(shè)計(jì)所要求的一次性投入幣值不能超過20 元，如果一次性投入的幣值超過 20 元，則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將此幣作為假幣處理，將其從相應(yīng)的退還口退出。電渦流式傳感器是建立 在電磁場(chǎng)理論基礎(chǔ)上工作的，其原理如圖 所示。 CLf 10 2 1?? ③ CLLf )(2 111 ??? ? ④ 圖 等效電路 圖 電渦流傳感器 28 (3) 振蕩原理圖 圖 振蕩電路 當(dāng)中斷口 INTO 產(chǎn)生低電平判別有東西投入的時(shí)候，檢測(cè)的光敏二極管 D0被硬幣遮擋住，通過程序的判定可以知道 D1 沒有被遮擋住仍然保持高電平，則表明是硬幣口有硬 幣投入，此時(shí)調(diào)用終端服務(wù)程序，測(cè)量振蕩頻率。 圖 幣道結(jié)構(gòu)圖 紙幣驗(yàn)鈔系統(tǒng)設(shè)計(jì) 紙幣傳送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) M0 硬幣 防震片 收幣裝置 硬幣 線圈 光敏二級(jí)管 30 從單片機(jī) 發(fā)出控制信號(hào)帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)，經(jīng)過減速機(jī)構(gòu)使帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，投入的紙幣會(huì)隨著傳送帶的運(yùn)動(dòng)將紙幣往里送。 紙幣調(diào)整機(jī)構(gòu) 八個(gè)磁頭 八個(gè)光敏二級(jí)管 紙幣 磁頭 0~7 圖 拾磁原理示意圖 5 元 10 元 20 元 31 如圖 所示中，陰影部分表示有磁，上面的黑框表示的是拾磁磁頭的位置布置，左邊對(duì)齊后按照以上的磁頭布置法，可以測(cè)出這三種紙幣的磁性分布情況。 紙幣調(diào)整機(jī)構(gòu) 八個(gè)磁頭 八個(gè)光敏二級(jí)管 紙幣 齒素?zé)? 凸透鏡 圖 殘幣種類 紙幣上金屬帶 10 元、 20 元幣 光敏二級(jí)管D2 光敏二級(jí)管 D2 33 將檢測(cè)所用的八個(gè)光敏二級(jí)管 D2~D9安裝在離入口為 處，計(jì)算可知如果是完好無缺的紙幣，則從開始到達(dá) 光敏二級(jí)管 下方直至完全通過時(shí)， 5元、10 元、 20 元分別經(jīng)歷的時(shí)間為 、 、 。因此單片機(jī)發(fā)送給步進(jìn)電機(jī)的脈沖為 40 個(gè)。此產(chǎn)品高 180cm，長 100cm，寬 90cm。然后進(jìn)入調(diào)試界面，觀察程序是否和設(shè)計(jì)時(shí)的預(yù)想一樣。將用 51 匯編集成開發(fā)環(huán)境所調(diào)試好的程序進(jìn)行編譯。模擬運(yùn)行。和老師的溝通交流更使我對(duì)設(shè)計(jì)有了新的認(rèn)識(shí)也對(duì)自己提出了新的要求。 另外還有許多老師和同學(xué)在本畢業(yè)設(shè)計(jì)中也提供了大量的幫助，在此一并表 示深深的謝意。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)售貨的功能。是否按鍵 1 48 JNB ,S2 。檢驗(yàn)是否有貨 MOV P3,01H 。檢驗(yàn)是否有貨 MOV P3,03H 。檢驗(yàn)是否有貨 MOV P3,05H 。啟動(dòng)無貨指示燈 LCALL YANSHI3 。然后待機(jī)。判斷進(jìn)位標(biāo)志是否 置 1 LCALL C1 。判斷總面值是否大于等于 1元 L2: JNC AK2 。清除進(jìn)位標(biāo)志 CY W3: CJNE A,06H,L3 。打開投幣口 C4:。調(diào)用投幣計(jì)算投幣總值子程序 DENG3: MOV A,R4 。將子程序計(jì)算的投幣總值放入 ACC中 CLR C 。清除進(jìn)位標(biāo)志 CY W1: CJNE A,02H,L1 。在等待投幣時(shí)，若在 30 秒內(nèi)無投幣或投幣不足時(shí)在等 30秒無投幣行為。等待投幣 NOP 。等待投幣 S5: JNB ,S5 。等待投幣 S3: JNB ,S3 。是否取消 DJNZ R7,XUAN2 DJNZ R6,KL3 DJNZ R5,KL2 QC: LJMP DAIJI S1: JNB ,S1 。選擇商品之后，程序按照所選商品的不同跳轉(zhuǎn)至不同的投幣系統(tǒng)子程序。在待機(jī)狀態(tài)下循環(huán)運(yùn)行掃描是否按下“購物”按鈕。在石老師的幫 助與指導(dǎo)下，設(shè)計(jì)中遇到的許多問題都被一一地的解決掉，使我順利地完成了畢 業(yè)設(shè)計(jì)。仿真界面及仿真調(diào)試 見附錄 G 44 總 結(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會(huì)，通過這次智能自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)，不僅是理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，還有實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合，綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，解決實(shí)際問題的能力，同時(shí)也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦 制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對(duì)整體的掌控，對(duì)局部的取舍，以及對(duì)細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗(yàn)得到了豐富，雖然畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容多，我的收獲卻更加豐富。運(yùn)行軟件，添加所需要的元器件，按照輸入輸出電路圖接好電路。可單步運(yùn)行或全速運(yùn)行。需要用到的軟件有“ 51 匯編集成開發(fā)環(huán)境”“ ”“ Proteus 物理元件仿真軟件”。這里我采用的是 8051的 1元找?guī)诺拿}沖輸出口， 口為輸出 5 角找?guī)诺拿}沖輸出口。貨物架分 為四格，每一格設(shè)為 (足夠放一定體積的貨物 )；當(dāng)采用電機(jī)為 36F002— Ⅱ時(shí)，其各種參數(shù)分別為：相數(shù) 步距角 3176。紙幣的破幣情況根據(jù)破損位置可以分為四角殘缺、四邊殘缺、中間殘缺、以及斷截面的四種情況，如下圖 所示的這些情形： 為了設(shè)計(jì)的方便、簡單、成本低，我采用了光電檢測(cè)的辦法來解決以上殘幣的檢測(cè)問題。 圖 紙幣傳送示意圖 說明：八個(gè)磁頭和八個(gè)光敏二級(jí)管縱向排成一列 紙幣真?zhèn)魏兔嬷档淖R(shí)別 這里設(shè)計(jì)所采用的是新版人民幣 5元、 10 元、 20 元 ,識(shí)別其真?zhèn)魏兔嬷档亩嗌偈强拷饘倬€的磁帶分布來確定的。 圖 振蕩線圈結(jié)構(gòu) ： 如圖 所示中， M0 為高靈敏度 ，低功耗的快速電磁鐵。由于本設(shè)計(jì)采用互補(bǔ)型算法，所以只 需測(cè)量振蕩頻率就可以精確鑒別不同幣值的硬幣，從而識(shí)別偽幣。在實(shí)際過程中因?yàn)槠渌蛩貢?huì)使得得到的振蕩頻率在 f1 左右波動(dòng)，對(duì)此設(shè)定一個(gè)允許誤差范圍△ f,如果f1△ f≤ f≤ f1+△ f,則認(rèn)為測(cè)得是真幣，如果不在此范圍之內(nèi)則當(dāng)成是偽幣。 MCS51 的引腳說明如圖 ： 圖 8051 引腳圖 硬幣驗(yàn)鈔系統(tǒng)設(shè)計(jì) 總體結(jié)構(gòu)介紹 硬幣驗(yàn)鈔機(jī)構(gòu)用于檢測(cè)所投入的硬幣的真?zhèn)?。智能無線報(bào)警器的市場(chǎng)價(jià)格約為： 150 元，其外觀圖如圖 所示。 23 圖 音頻放大電路 電話報(bào)警模塊：電話報(bào)警模塊主要通過中斷服務(wù)程序來實(shí)現(xiàn)。當(dāng) ,T01截止 ,電流比較小 ,處于掛機(jī)狀態(tài) 。由于該芯片由 ISO2CMOS 技術(shù)制造 ,具有低功耗、高 可靠性的特點(diǎn) ,又能將其他同類芯片的單一功能集成 ,因此而節(jié)約了成本 ,提高了整體穩(wěn)定性。 VD21N400147uF/16VC6100KR13470KR14100KR15300KR1610KR1723418IC3ALM393ADVinGND+5VVout 圖 報(bào)警延時(shí)模塊電路圖 (4).開機(jī)延時(shí)模塊 ： 由 VT R C8 組成開機(jī)延時(shí)電路，時(shí)間也約為 1分鐘，它的設(shè)置主要是防止使用者開機(jī)后立即報(bào)警，好讓使用者有足夠的時(shí)間離開監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)，同時(shí)可防止停電后又來電時(shí)產(chǎn)生誤報(bào)。 該方案的原理框圖如圖 所示。 當(dāng)紅外探測(cè)器檢測(cè)到前方人體輻射的紅外信號(hào)后，探測(cè)器將輸出微弱的電信號(hào)，然后經(jīng)過放大、比較、延時(shí)，發(fā)出報(bào)警聲音。 遭到破壞 振動(dòng) 聲音報(bào)警 手動(dòng)復(fù)位 17 圖 振動(dòng)報(bào)警 原理圖 該電路由電阻、 PNP 三極管和一個(gè)揚(yáng)聲器組成。由于這里P0 口作通用的 I/O 口輸出，所以必須接上拉電阻。 15 圖 檢測(cè)電路電路圖 采用直流電動(dòng)機(jī)控制，直流電動(dòng)機(jī)精度較低，不易實(shí)現(xiàn)精確的位置控制。單極性工作制是單片機(jī)控制口一端置低 電平，另一端輸出PWM 信號(hào)，兩口的輸出切換和對(duì) PWM 的占空比調(diào)節(jié)決定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速。更主要的問題在于一般電動(dòng)機(jī)的電阻很小，但電流很大；分壓不僅會(huì)降低效率，而且實(shí)現(xiàn)很困難。 本設(shè) 計(jì)在硬件電路上共分 3 個(gè)部分，單片機(jī)部分、調(diào)速驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)電路。近年來，直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)構(gòu)和控制方式都發(fā)生了很大的變化。 11 圖 斬 波型功放電路 圖 A 相波型 繞組中電流 il 的大小與電流 Vcc 和高頻脈沖序列的脈寬 Ton 有關(guān)，當(dāng) Vcc較大的時(shí)候， I 較大，當(dāng) Ton 較寬的時(shí)候 i 會(huì)增大。當(dāng)“ 0”時(shí)，相應(yīng)的繞組斷電。對(duì) A， B， C，三相輪流通電一次成為一個(gè)周期。要使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，就必須對(duì)步進(jìn)電機(jī)的定子的各項(xiàng)繞組以適當(dāng)?shù)臅r(shí)序進(jìn)行通電。 步進(jìn)電機(jī)又叫脈沖電機(jī)，它是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為角位移的機(jī)電數(shù)模（ D/A）轉(zhuǎn)換器。 自動(dòng)售貨機(jī)前體的透明有機(jī)板窗相當(dāng)于商 7 店櫥窗或者柜臺(tái)，商品展示、明碼標(biāo)價(jià)以及商品有無都可以清晰明了的展示出來，無論是對(duì)管理人員還是消費(fèi)者都是簡潔方便的，如圖 所示。 5 圖 智能自動(dòng)售貨機(jī)的功能框圖 儲(chǔ)存貨物 投幣 出貨 儲(chǔ)存箱體 物品支架 推進(jìn)系統(tǒng) 硬幣存儲(chǔ)箱 檢測(cè)識(shí)別硬幣 自動(dòng)累加 自動(dòng)返還 投入 存儲(chǔ) 硬幣找零 假幣返還 選擇裝置 顯示裝置 選擇按鈕 出貨口 出貨箱 顯示幣值 顯示余額 檢空裝置 報(bào)警系統(tǒng)統(tǒng) 4統(tǒng) 外觀 自主設(shè)計(jì) 廣告植入 步進(jìn)裝置 自動(dòng)售貨 控制核心 供電系統(tǒng) 6 第二章 自動(dòng)售貨機(jī) 系統(tǒng)硬件裝置方案的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件裝置方案的設(shè)計(jì)包括儲(chǔ)存貨物模塊中的檢空裝置、推進(jìn)裝置和報(bào)警裝置的設(shè)計(jì)。在MDB 總線上， VMC 通過廣播方式向外發(fā)送命令。為了簡化設(shè)計(jì)，采用簡單、穩(wěn)定的內(nèi)部通訊總線協(xié)議非常必要。通過按鍵選擇被設(shè)價(jià)商品的種類及價(jià)格，并將價(jià)格寫入存儲(chǔ)器中，該存儲(chǔ)器本身具有掉電保護(hù)功能，屬于軟件設(shè)置方式。 （ 5）顯示余額，如果金額足夠多，顧客可以選擇找?guī)呕蛘呃^續(xù)買商品；如果款額不夠，售貨機(jī)經(jīng)過延時(shí)予以退幣。 （ 4）顧客選擇商品后，售貨機(jī)自動(dòng)把商品送出，等待顧客取走。售貨機(jī)的價(jià)格設(shè)置由按鍵和存儲(chǔ)器組成。 自動(dòng)售貨過程的通訊子系統(tǒng)簡述 自動(dòng)售貨系統(tǒng)的外圍設(shè)備較為復(fù)雜，導(dǎo)致對(duì)主控制器的要求越來越高。其中方式位根據(jù)傳遞的方式的不同置 0 或置 1。 自動(dòng)售 貨機(jī)的功能框圖 智能自動(dòng)售貨機(jī)的功能框圖，如圖 所示，該框完整的表現(xiàn)出智能自動(dòng)售貨機(jī)的每一個(gè)功能模塊，有儲(chǔ)存貨物模塊的制作與設(shè)計(jì)