【正文】 vement scheme, to expand its function, system is mainly posed of three parts: the step motor, 51 singlechip microputer, and in the middle of the interface circuitry, can make the vending machine function to be more perfect, more beneficial to the vending machine diversification development.Key words: Driving circuit, Singlechip microputer, Stepping motor, OCS目 錄引 言 4第一章 自動售貨機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 5 發(fā)達(dá)國家現(xiàn)狀 5 國內(nèi)現(xiàn)狀 5第二章 自動售貨機(jī)的構(gòu)成及工作要求 7 自動售貨機(jī)的結(jié)構(gòu)及組成 7 自動售貨機(jī)的工作要求 9第三章 自動售貨機(jī)的單片機(jī)控制 10第四章 自動售貨機(jī)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 11 復(fù)位電路 12 74LS373 13 單片機(jī)引腳介紹 14 驅(qū)動電路的選擇 16第五章 執(zhí)行裝置的選擇及其原理 19 電機(jī)的選擇 19 步進(jìn)電機(jī)的工作原理 20 步進(jìn)電機(jī)控制的輸出字表 21第六章 單片機(jī)與步進(jìn)電機(jī)的接口電路設(shè)計(jì) 23 芯片引腳及其內(nèi)部說明 23 8255的操作方式 24 讀/寫控制邏輯操作選擇 24 8255的三種工作方式 25 編程控制字 25 8051與8255的接口方法 26第七章 自動售貨機(jī)軟件設(shè)計(jì) 28參 考 文 獻(xiàn) 31致 謝 32引 言 隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，傳統(tǒng)的固定地點(diǎn)人員售貨方式暴露出許多弊端：人力資源需求大；受所需服務(wù)地點(diǎn)，地理?xiàng)l件的限制；而且在服務(wù)時(shí)間上不能最大限度的服務(wù)于消費(fèi)者。編制設(shè)計(jì) B投資風(fēng)險(xiǎn)低，收益高。在 2001 年韓國生產(chǎn)的自動售貨機(jī)中 OCS 占 % ，排第一位，咖啡自動售貨機(jī)占 % ，排第三位，僅次于 % 的充電自動售貨機(jī)。錢幣裝置是售貨機(jī)的核心，其主要功能是確認(rèn)投入錢幣的真?zhèn)?，分選錢幣的種類，計(jì)算金額。由于采用雙螺旋體向上（相對于兩螺旋體靠近點(diǎn)）旋轉(zhuǎn)，對貨物的作用力，除了向前的推力外，還有向上和向貨道兩側(cè)的分力，保證了出貨的可靠性?；鼗饡r(shí)最好采用專用工裝或注意螺旋體的擺放。4．電氣控制系統(tǒng)該控制系統(tǒng)借鑒分布式并行計(jì)算系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，分3個(gè)模塊獨(dú)立開發(fā)，包括主控模塊、用戶管理模塊、執(zhí)行電機(jī)控制模塊。若總幣值小于顧客需要的商品單價(jià)時(shí)，報(bào)警顯示總額，機(jī)器提示“余額不足”等待繼續(xù)輸入或者取消交易。步進(jìn)電機(jī)控制，用單片機(jī)同時(shí)控制x軸和y軸兩臺三相步進(jìn)電機(jī)，控制接口如圖31所示。系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為三部分：即單片機(jī)信息檢測以及顯示部分，步進(jìn)電機(jī)控制部分，遇到外界撞擊報(bào)警部分圖41 系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖第二部分，是在接受到單片機(jī)傳送來的商品信息后，通過控制A步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動的方向以及圈數(shù)來選擇商品然后通過步進(jìn)電機(jī)B來推動商品。例如：若MCS51單片機(jī)的時(shí)鐘頻率為12MHz，則復(fù)位脈沖寬度至少應(yīng)為2us。輸出允許端接地，表示輸出三態(tài)門一直打開。： P3口的第二功能定義引腳第二功能RXD串行口輸入端TXD串行口輸出端INT0外部終端0請求輸入端,低電平有效INT1外部終端1請求輸入端,低電平有效T0定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0技術(shù)脈沖輸入端T1定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1技術(shù)脈沖輸入端WR外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號輸入端,低電平有效RD外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號輸出端,低電平有效9引腳（RST）是單片機(jī)的復(fù)位信號線。29引腳（PSEN）是單片機(jī)的片外程序存儲器讀選通信號輸出端，低電平有效。圖中，T是功率場效應(yīng)管，L1是步進(jìn)電機(jī)一相繞組電感，RD為場效應(yīng)管的漏極限流電阻，D為續(xù)流二極管，為繞組提供放電回路，工作原理是：當(dāng)環(huán)形分配器輸出的信號v01為高電平時(shí)，T為 飽和導(dǎo)通，繞組L1中產(chǎn)生電流v01為低電平時(shí)，T截至，L1中的電流消失。當(dāng)St端為低電平（）時(shí)，輸出V0受Vi的控制，當(dāng)Vi為高電平輸出級的達(dá)林頓管截止：當(dāng)Vi為高電平“1”時(shí)應(yīng)加限流電阻Rs，Rs 的值可以按照 進(jìn)行估算。因此采用方案二。用單片機(jī)控制達(dá)林頓管使之工作在占空比可調(diào)的開關(guān)狀態(tài)，精確調(diào)整電動機(jī)轉(zhuǎn)速，減小因慣性、速度和步距角過大而引起的調(diào)整誤差。很明顯脈沖的總數(shù)決定了移動量，指令的頻率決定了移動的速度。此后，開關(guān)的B斷開，C接通，由于C相繞組和轉(zhuǎn)子的0，2之間的磁力線的作用，使得轉(zhuǎn)子0，2號齒和C相磁極相對齊，這時(shí)轉(zhuǎn)子的1，3 號齒和A，B相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒。米），矩頻特性:Pulsetorque Characteristics圖52 36bf003矩頻特性 步進(jìn)電機(jī)控制的輸出字表選定由PA口的PA0，PA1，PA2，控制x軸的三相步進(jìn)電機(jī)， PB0，PB1，PB2通過驅(qū)動電路控制y軸三相步進(jìn)電機(jī)，并假設(shè)數(shù)據(jù)輸出為“1”時(shí)，相應(yīng)的繞組通電。ADY6順序向PA口和PB口送輸出字即可：若要控制步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，則要按相反的順序送輸出字。控制電路：根據(jù)CPU送來的控制字所管I/O 口按一定的方式工作。方式1( 選通輸入/輸出方式)：在這種工作方式下，A，B，C三個(gè)口分為兩組。C口置位/。在系統(tǒng)程序中，除了專門設(shè)置的循環(huán)等待程序外，對許多以時(shí)間為界的操作（如握手超時(shí)、鍵盤等待超時(shí)、執(zhí)行電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)超時(shí)等）設(shè)置了超時(shí)管理功能，在等待結(jié)束信號超過某一設(shè)定時(shí)間后，程序進(jìn)入出錯(cuò)處理，使之報(bào)警，提示進(jìn)入后續(xù)運(yùn)行等。魯老師誨人不倦的工作作風(fēng)，一絲不茍的工作態(tài)度，嚴(yán)肅認(rèn)真的治學(xué)風(fēng)格給我留下深刻的影響，值得我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)。在系統(tǒng)實(shí)時(shí)通訊過程中，每次通訊均進(jìn)行CRC校驗(yàn)，采用發(fā)送端連續(xù)H 次發(fā)送數(shù)據(jù)至接收端，并對3次發(fā)送的數(shù)據(jù)比較，3次數(shù)據(jù)不一致，則請求發(fā)送端重發(fā)數(shù)據(jù)，從而保證了通訊的高可靠性。 圖62 8255與8051的連接圖第七章 自動售貨機(jī)軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)的基本思路是：根據(jù)模塊化設(shè)計(jì)的原則，做到相應(yīng)任務(wù)的分時(shí)處理，使之具有并行計(jì)算的能力。應(yīng)該注意的是，只有A口允許用作雙向傳送，這時(shí)B口和PC0~PC2則可編程為方式0或者方式1工作。圖61 8255引腳圖 8255的操作方式 讀/寫控制邏輯操作選擇由單片機(jī)輸出的地址A1，A0及控制信號，來選擇口的操作狀態(tài)。使內(nèi)部各寄存器清除，置A，B，C口為輸入口36寫信號輸入端，使CPU輸出的數(shù)據(jù)或者控制字到8255A5讀信號輸入端。為了尋找，輸出字以表的形式存放在計(jì)算機(jī)指定的存儲區(qū)域。對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，就必須對步進(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。與驅(qū)動控制器匹配使用時(shí)控制起來方便，在銷售移動距離較小的商品的時(shí)候不會產(chǎn)生誤差。但步進(jìn)電動機(jī)的控制系統(tǒng)相對復(fù)雜，價(jià)格比直流電動機(jī)高。當(dāng)fc比較小的時(shí)候，電機(jī)會發(fā)出很大的噪聲，一般選取fc〉=15MHZ為適宜的。IRF640 是VMOS功率場效應(yīng)晶體管，它的典型參數(shù)是：Vds=200v，Rds（on）=，Id=18A，作為普通電機(jī)的功放管是非常理想的。在接片外程序存儲器的時(shí)候，單片機(jī)的ALE端和鎖存器的CE端，用來選中該芯片。當(dāng)采用外部時(shí)鐘時(shí)，對于HMOS單片機(jī)，該引腳作為外部振蕩信號的輸入端；對于CHMOS單片機(jī)，該引腳懸空不接。在接有片外存儲器或擴(kuò)展I/O口時(shí)，P0口分時(shí)復(fù)用為低8位地址總線和雙向數(shù)據(jù)總線。 74LS373 74LS373 是一種帶輸出三態(tài)門的8D鎖存器。其他都是同樣的工作原理。先通過鍵盤采集消費(fèi)者所需商品信息，然后以電信號的形式傳給單片機(jī)。或者在設(shè)定時(shí)間內(nèi)，總投幣值不足顧客購買的商品單價(jià)時(shí)，若需要取消交易則可按取消鍵，售貨機(jī)按不足錢數(shù)處理，退還全部硬幣?？蓴U(kuò)充的輸入方式有硬幣器和紙幣器的輸入，輸出方式為數(shù)碼管和蜂鳴器輸出，或者液晶屏輸出。制冷部分采用全封閉式壓縮機(jī)，冷凝器、蒸發(fā)器、壓縮機(jī)采用風(fēng)扇強(qiáng)制換熱方式，制冷功率600W。 自動售貨機(jī)的結(jié)構(gòu)及組成1． 雙螺旋體出貨機(jī)構(gòu)雙螺旋體出貨機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要是根據(jù)所售商品合理選擇螺旋體的材料、鋼絲直徑、螺旋體直徑和螺距，具體設(shè)計(jì)、計(jì)算方法可參考有關(guān)設(shè)計(jì)手冊中彈簧的設(shè)計(jì)。一般售貨機(jī)的錢幣裝置由投幣口、選別裝置、確認(rèn)錢幣的檢查裝置、計(jì)算金額的計(jì)算裝置和找錢裝置組成。但由于隨中國經(jīng)