【正文】 一種利用振動傳感器檢測環(huán)境 變化，進而完成報警功能的系統(tǒng)，該系統(tǒng)方便、穩(wěn)定。其控制信號為模擬信號，需要將 單片機輸出的序列脈沖轉(zhuǎn)換，延長了控制時間，將難以控制其精確位置，系統(tǒng)穩(wěn)定性也比較差。我們采用了定頻調(diào)寬方式，因為采用這種方式，電動機在運轉(zhuǎn)時比較穩(wěn)定；并且在采用單片機產(chǎn)生PWM 脈沖的軟件實現(xiàn)上比較方便。 方法三：采用由達林頓管組成的 H 型 PWM 電路。過了極短的時間，電容充電完畢，此時電容則相當于開路，于是 RST 腳被電阻拉為低，單片機開始正常工作。而本系統(tǒng)必須符合以下幾點要求： (1000— 5500)轉(zhuǎn) /分內(nèi)對直流電機進行任意調(diào)速，最小調(diào)速級差為 1轉(zhuǎn) /分。 單片機與步進電機的接口電路設計： 8255 是單片機應用系統(tǒng)中廣泛被采用的可編程外部 I/O 擴展芯片。當 St 端為高電平“ 1”（大于 ）時，不論 Vi 端的電平為多少 其輸出級的達林頓管總是截至。在圖 中，轉(zhuǎn)子的齒數(shù)為 4，故齒距角為 90 度，轉(zhuǎn)動了一個齒距就是轉(zhuǎn)動了 90 度 ． 本次設計采用的是三相步進電機型號是 36BF003（屬于三相步進電機），工作電壓的標稱值是 27V，相電流的標稱值是 ，保持轉(zhuǎn)矩是 （豪牛頓。 當開關 A 斷開， B 接通，由于 B 相繞組和轉(zhuǎn)子的 1， 3 號齒之間的磁力線作用，使得轉(zhuǎn)子的 1， 3號齒和 B 相磁極對齊，則轉(zhuǎn)子的 0， 2號齒就和 A， C相繞組形成錯齒狀態(tài)。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。 推進裝置 方案一：步進電機推進 采用步進電動機控制，步進電動機的精度很高，可實現(xiàn)精確的步距角運動，由其組成的位置控制系統(tǒng)定位準確，穩(wěn)定時間短，采用單片機控制步進電動機，控制信號為熟悉信號，不再需要數(shù) /模轉(zhuǎn)換，具有快速起停功能，延時短、定位準確、精度高和可操作性強。當有商品時，商品 擋住紅外線使其無法對射，自動售貨機正常工作；當商品出售完畢時，紅外線對射，向 CPU 發(fā)出無貨信號，經(jīng)過檢測通過串行擴展接口向相應的售完指示燈發(fā)出信號，使機身“售完”指示燈亮，此種商品自動停售，即使投幣金額達到該道商品預設價格數(shù)值，可售按鈕仍然無法啟動信號，金額累計存儲器也不清零。當數(shù)據(jù)從外設發(fā)送到主機時，最后送出的字節(jié)方式位被置 1，標志著數(shù)據(jù)發(fā)送完畢。 MDB/ICP 協(xié)議是歐洲售貨機制造協(xié)會制定的一套用于協(xié)調(diào)自動售貨機的主控制器（ MMC）與多個設外之間通 訊的協(xié)議。此時可以按下購貨按鈕，由于 CPU檢測到有購貨信號后，如金額累計器中的數(shù)值與預設價格相等，則通過并行擴展接口驅(qū)動電磁閥 3 或者微電機驅(qū)動出商品，并將金額累計存儲器清零，完成一次售貨過程，如累計金額大于預設價格時，驅(qū)動商品后，相減差額由信號驅(qū)動退幣，實現(xiàn)退幣和找錢功能。 自動售貨機的硬件原理構(gòu)成如下圖 所示 2 綜合所述，售貨機系統(tǒng)可以分為三部分組成，即自動售貨機的控制子系統(tǒng)、通訊子系統(tǒng)、硬幣器子系統(tǒng)以及紙幣器子系統(tǒng)。 1 第一章 自動售貨機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 自動售貨機是集光、機、電一體化的獨立機構(gòu)，它只需要顧客投幣和按購物鍵選擇即可自動售貨及退找零錢，其工作程序如下圖 ]1[ 售貨機的工作原理是： （ 1） 從投幣口送入貨幣，然后通過傳感器采集數(shù)據(jù)、識別器判斷貨幣的真?zhèn)尾⑴袆e面值。其中控制子系統(tǒng)是本設計研究重點。 售完檢測系統(tǒng) 在自動 售貨機商品存儲存道下方按照有接觸行程開關，當存儲存道有商品時，壓下行程開關，自動售貨機正常工作；當商品出售完畢時，行程開關被釋放，向 CPU 發(fā)出無貨信號，經(jīng)過檢測通過串行擴展接口向相應的售完指示燈發(fā)出信號，使機身“售完”指示燈亮，此種商品自動停售，即使投幣金額達到該道商品預設價格數(shù)值，可售按鈕仍然無法啟動信號，金額累計存儲器也不清零。 MDB 接口實際上是工作于波特率 9600 的主從型串行總線接口，所以外圍設備（例如硬幣器、紙幣器等）均為主控制器（傳統(tǒng)上稱為售貨機控制器 —— VMP）的從機。 VMC 向外設發(fā)送的指令由一個字節(jié)、一些可選的數(shù)據(jù)字節(jié)一個校驗和字節(jié)構(gòu)成。 方案三：眼觀法 售貨機的正面櫥窗采用有機板窗，機玻璃板有 極佳透明度：無色透明有機玻璃板材，透光率達 92%以上 ，有 優(yōu)良的耐候性：對自然環(huán)境適應性很強，即使長時間在日光照射、風吹雨淋也不會使其性能發(fā)生改變 ， 抗老化性能好，在室 外也能安心使用 。與驅(qū)動控制器匹配使用時，控制起來也十分方便，很容易構(gòu)成數(shù)字位置控制系統(tǒng)。因此，指令脈沖可否被可靠的執(zhí)行，基本上取決于步進電機的性能。此后，開關的 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，這時轉(zhuǎn)子的 1， 3 號齒和 A， B 相繞組磁極產(chǎn)生錯齒。米），步距角為 度 /3 度。當 St 端為低電平（不超過 ）時，輸出 V0 受 Vi 的控制，當 Vi 為高電平輸出級的達林頓管截止：當 Vi 為高電平“ 1”時應加限流電阻 Rs，因片內(nèi)電源與地之間設有一個 的穩(wěn)壓管， Rs 的值可以按照 ()/10mA 進行估算。它有 3 個 8位并行 I/O 口，每個口有三種工作方式。 ，運轉(zhuǎn)速度與設定速度之差小于177。當 RESET 鍵按下時， +5V通過按鍵加到 RST 腳上，單片機復位， RESET 鍵彈起之后， RST 腳 重新被電阻拉為低，單片機開始正常工作。用單片機控制達林頓管使之工作在占空比可調(diào)的開關狀態(tài)，精確調(diào)整電動機轉(zhuǎn)速。 ③ PWM 軟件實現(xiàn)方式： 采用軟件延時方式，這一方式在精度上不及方案一，特別是在引入中斷后，將有一定的誤差。但使用方便，價格便宜市場價格約為 500 元，直流電機外觀圖，如圖 所示。 振動報警框圖，如圖 所示。 如圖 振動報警器外觀圖 該報警器的 使用特性：無源分布、電纜形狀。此方案具有立即響應的功能，設計簡單，易于實現(xiàn)。 電壓比較模塊電路圖，如圖 所示。 紅外 21 探測報警器的市場價格約為： 75 元。當沒有警情時 ,可以通過另一部話機撥打本機 ,振鈴檢測電路將振鈴音信號轉(zhuǎn)換成 TTL 信號傳送給單片機 ,由單片機計數(shù) 。為減少干擾 ,在 IN2端接入 100pF 電容可改善 MT8880 對 DTMF 中高頻分量的接收。如遇回鈴音就等待三秒再檢測 ,若等待三次后線路仍然不通 ,就撥叫下一個號碼 。其中， 中央處理器 (CPU)是整個單片機的核心部件，是 8 位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理 8 位二進制數(shù)據(jù)或代碼，CPU 負責控制、指揮和調(diào)度整個單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運算和控制輸入輸出功能等操作。 圖 是硬幣驗鈔機構(gòu)原理簡圖，由硬幣檢測部分、運算控制部分、找零機構(gòu)裝置、自動售貨機主體和接口部分組成。對空心線圈， R1為線圈的電阻， L1為線圈電感， R2為短路環(huán)的電阻， L2為短路環(huán)電感， M 為線圈與短路環(huán)間的互感。圖 所示振蕩電路所得到的 5 角的振蕩頻率為 2050KHz,1 元的振蕩頻率為 KHz；相對應的振蕩周期為 2050μ S、 1016μ S；其脈沖寬度為 1025μ S、 58μ S。選用直流電動機： 36SZ01。紙幣開始通過磁頭到完全通過由軟件完成對磁信號的讀取處理，并做出真假和面值的判斷。只要從開始檢測到有紙幣通過時此信號在 之內(nèi)保持不變就說明此幣不是殘缺，認為這 5元是有效，和先前投入的值累加，如果不超過 20 元則繼續(xù)下面的操作。 （ 2） 找?guī)艡C構(gòu)采用的是曲柄滑塊的機構(gòu)，如圖 所示中，采用的傳動比為 1，當齒輪運動半圈后從右邊推出了一枚五角或 1元的硬幣。外觀如圖 所示。用后續(xù)的 Proteus 進行仿真再具體觀察。如圖 ： 圖 keil 輸入程序界面 43 編譯程序。 Proteus 物理元件仿真軟件，新建文件，繪制出電路圖。使我在單片機的基本原理、單片機應用系統(tǒng)開發(fā)過程，以及在常用編程設計思路技巧（特別是匯編語言）的掌握方面都向前邁了一大步， Protel 是我們以前實訓時學的內(nèi)容，在這次畢業(yè)設計中又好好的復習了一遍，所謂溫故而知新，還包括我們的基礎課程《高頻電子技術(shù)》，《電工電子基礎》，《單片機應用基礎》等，畢業(yè)設計就是把三年學習的課程串聯(lián)起來，做一個總體的復習。 光陰荏苒，大學生活即將結(jié)束，就要走向嶄新的工作崗位。主程序： LCALL CHUSHI DAIJI: LCALL CHUSHI AAA: JB , START LJMP AAA START: JB ,START MOV P3,00H LCALL CHUSHI LJMP XUAN NOP 。是否按鍵 3 JNB ,S4 。等待投幣 S2: JNB ,S2 。等待投幣 S4: JNB ,S4 。等待投幣 S6: JNB ,S6 。跳入，重新選擇商品 附錄 C：投幣系統(tǒng)子程序 ： 投幣系統(tǒng)子程序的功能是，投幣計數(shù)。選擇商品 1 SETB 。若進位標志為 0 表示投幣足夠，跳入推貨程序 TOUBI2: NOP 。若進位標志為 1 則繼續(xù)調(diào)用投幣計算投幣總值子程序 AK2: LJMP SA2 。判斷進位標志是否置 1 LCALL C3 。若進位標志為 0表示投幣足夠，跳入推貨程 50 序 TOUBI4: NOP 。選擇商品 3 SETB 。打開投幣口 C2: LCALL QIAN 。調(diào)用投幣計算投幣總值子程序 DENG1: MOV A,R4 。然后與所選商品的價格比較。檢驗是否有貨 MOV P3,06H 。檢驗是否有貨 MOV P3,04H 。檢驗是否有貨 MOV P3,02H 。是否按鍵 5 JNB ,S6 。依次循環(huán)掃描這六個鍵，（是否選擇商品）。祝福我的同學們在嶄新的工作崗位中都 能夠事業(yè)有成。順利如期的完成本次畢業(yè)設計給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識的同時也對本專業(yè)的發(fā)展前景充滿 信心。單擊“運行”按鈕。生成后綴為 .hex 的文件。如圖 ： 圖 51 界面 ，修改程序錯誤。 37 圖 選擇商品流程圖 2 圖 選擇商品外觀圖 自動售貨機投幣系統(tǒng) 38 圖 投幣系統(tǒng)流程圖 1 圖 投幣系統(tǒng)流程圖 2 39 圖 投幣外觀圖 出貨系統(tǒng) 推貨系統(tǒng)即為從投幣系統(tǒng)直接跳轉(zhuǎn)到相應的推貨口，不需流程圖。由于受到的阻力矩較小，步進電機可采用 36F002— Ⅱ型號，則每推出一枚硬幣需要轉(zhuǎn)動 180176。同理 10 元、 20 元如果不是殘幣從 8255A(3)的 PA 口得到的輸入信號為 FFH；檢測的時間分別為 、 ；這里我采用的是每隔 檢測一次，則 5 元、 10 元、 20 元分別需要檢測 71 次、 74次、 76次，在這些檢測次數(shù)之內(nèi)，從 8255A(3)的 PA 口輸入的信號都必須滿足條件。因為 5 元、 10 元、 20元的長度分別為 、 、因此帶輪正轉(zhuǎn)開始 1s后，紙幣到達磁頭下方，只要在 1s 之內(nèi)對其檢測如果無上述信號之一的話 ,則說明此幣是假幣，單片機控制帶輪反轉(zhuǎn)將紙幣從投入口直接退回給顧客，如果是真幣則還需要進行下一步對其的殘缺情況進行識別。此處帶輪的半徑是3cm，則速度是 60r/min；帶輪開始運動 后單片機控制進行紙幣的調(diào)整，使其與帶輪的一邊對齊，調(diào)整過程為 （通過對電磁鐵的通電和斷電來實現(xiàn)此功能）；將用來檢測真?zhèn)螏藕蛶?