【文章內(nèi)容簡介】 指令碼為01H，清楚顯示數(shù)據(jù)；2) 指令2：光標(biāo)返回到地址00H即光標(biāo)復(fù)位；3) 指令3：光標(biāo)和顯示位置設(shè)置，光標(biāo)按方向移動，高/低電平右/左移，S:屏幕上所有文字是否左移或右移，高電平移動，低電平不移動； 4) 指令4：顯示開關(guān)控制D：控制整體的顯示開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示。C:控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍； 5) 指令5：光標(biāo)或顯示移位 S/C ：高電平時顯示移動的文字，低電平時移動光標(biāo)； 6) 指令6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時為4位總線，低電平時為8位總線 N：低電平時為單行顯示，高電平時為雙行顯示，F(xiàn)：低電平時顯示5X7的點陣字符，高電平時顯示5X10的顯示字符； 7) 指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置； 8) 指令8：DDRAM地址設(shè)置； 9) 指令9：讀忙信號和光標(biāo)地址BF：忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙； LCD1602的基本時序操作： 基本時序操作及對應(yīng)狀態(tài)的輸入輸出、：圖 圖 4*4矩陣鍵盤簡介 4*4矩陣鍵盤的概述4*4矩陣鍵盤又是4*4行列鍵盤，它是分別用4條I/O線作為行線和列線組成的鍵盤。每個鍵的位置設(shè)置在每條行線和列線在交叉處上，可以知道4*4矩陣鍵盤共有4*4=16個按鍵。這樣的設(shè)置可以有效地提高單片機I/O口的利用率，與獨立式按鍵相比大大降低了接口占用率。當(dāng)設(shè)計過程中需要按鍵個數(shù)要求比較大時，為了釋放出I/O端口來供其他連接需要時往往采用這種矩陣式按鍵來解決問題。在矩陣鍵盤中，行列線均通過一個按鍵加以連接取代了直接交叉相連。這樣，在很大的程度上增加了按鍵數(shù)，而直接將端口線連接在鍵盤上則會減少一倍的按鍵數(shù)量。在需要很多按鍵的設(shè)計中采用矩陣鍵盤明顯地比獨立式按鍵更合理，而且行列線越多效果越明顯。 44矩陣鍵盤的硬件結(jié)構(gòu) 4*4矩陣鍵盤的基本結(jié)構(gòu)圖在應(yīng)用矩陣鍵盤的設(shè)計中要編譯程序的時候必定會計算出每個按鍵的接口地址是多少以方便編譯，在矩陣鍵盤的按鍵確定上我們可以采用兩種方法：1　 行掃描法：行掃描法是我們常用的一種識別按鍵的方法，這種方法需要我們逐行逐列進行掃描查詢，分為兩個步驟：1) 將連接的全部行線置為低電平，然后檢測所有列線的電位狀態(tài)。只要某一列列線電位為低電平，就表示矩陣鍵盤中這列有鍵被按下，并且在被按下的閉合的按鍵在低電平列線與全部根行線相交叉的4個按鍵之中。反之，若所有列線電位均為高電平，則表示矩陣鍵盤中沒有按鍵被按下；2) 通過前一可知按鍵處在判斷的4個按鍵之中，在確認(rèn)了有按鍵被按下后，就可進入到確定具體被閉合鍵的操作。然后再依次將所有行線電位置為低電平，即只有一根行線為低電平，其余行線則為高電平。在確定了某根行線電位為低電平后，再逐行檢測所有列線的電平狀態(tài)。若某根列線的電位為低電平，則被按下的按鍵就處在這根列線和低電平行線的交叉處；2　 高低電平翻轉(zhuǎn)法：這種確定矩陣鍵盤按鍵的方法也是非常有效的方法，也分為兩個步驟：1) 先讓所連接的端口高四位為高（1），低四位為低（0）,若矩陣鍵盤上有按鍵被按下，則高四位中會有一個電平從1被翻轉(zhuǎn)到0，低四位則不會改變電平狀態(tài)，然后即可確定矩陣鍵盤上被按下的按鍵的所在行的具體位置；2) 讓讓所連接的端口高四位為低（0），低四位為高（1）。若矩陣鍵盤上有按鍵被按下，則低四位中會會有一個電平1翻被轉(zhuǎn)為0，高四位則不會改變電平狀態(tài)，然后即可確定矩陣鍵盤上被按下的按鍵的所在列的具體位置。綜合這兩個步驟就可以判斷出被按下的按鍵具體位置； 貨幣識別系統(tǒng)目前在國內(nèi)，對于硬幣的識別可采用多種方法，比如激光掃描、應(yīng)變片測重量、光電管檢測大小等，然而在自動售貨機中采用結(jié)構(gòu)簡單、成本低、測量準(zhǔn)確及其非接觸測量等優(yōu)點集一身的渦流傳感器檢測。電渦流檢測原理：以高頻的電信號通過一個線圈，在這個過程中產(chǎn)生變化的磁場通過硬幣的表面即變化磁通通過硬幣的表面，相應(yīng)地硬幣表面上產(chǎn)生電渦流， 并產(chǎn)生反向的變化磁場，以削弱原來線圈產(chǎn)生出來的磁場。然后根據(jù)激勵磁場線圈幅值的變化，通過變化的給定值即可測出真假硬幣。 電渦流檢測電路原理圖、L、C4等元件組成的振蕩電路所提供，從而在C點產(chǎn)生一正弦波振蕩信號；然后再A、B 兩點外接一個傳感線圈，當(dāng)有硬幣投入通過線圈時會改變C點原有信號的幅值大小，而真假硬幣通過線圈時改變的幅值大小是不一樣的，通過對比設(shè)定給定真幣的參照值來判斷真假硬幣。但是在實際應(yīng)用中，由于某些條件的原因會影響到電子線路元器件的判定值，比如溫漂的影響，由于材質(zhì)的差異比較小，從而導(dǎo)致信號值得差距變小，若受到的溫漂影響稍微增強一點，那么則很難精確地確檢測出假幣，為此可以采用電橋的方法來進行改善彌補，從而減小由溫漂造成的干擾。圖中LL4都是激勵線圈，L3上方放置一個標(biāo)準(zhǔn)的1元硬幣或其它用低碳鋼做成的圓片，L4為檢測有無硬幣通過和是否為真假幣的激勵線圈，A、B兩信號通過通信模塊同時送到后續(xù)的運算放大器之中進行相減，從而抵消因溫漂所造成的影響。我們知道，在硬件數(shù)據(jù)采集設(shè)備中的電源為發(fā)光二極光，所發(fā)出光的波長峰值在紅外線所在的波段，但又不是單光譜，其中紅外光成分達到90%以上，因此，光源輻射光中起主要作用的實際上是紅外輻射。實驗中對各種紙幣的特征的識別也主要是根據(jù)紙幣的表面特征對紅外輻射的敏感。這主要是因為不同的紙幣表面特征不同，所以在相同的光輻射照耀下會呈現(xiàn)不同的反映，從而可以從以下幾個方面來鑒別紙幣：1　 鈔票的紙張材料是特定的，所以同一種面值的鈔票在特性上具有一定程度的相同，可以設(shè)定這個面值的真幣來作為參考；2　 鈔票表面的圖案異同，對于同種面值的真鈔而言，其表面的圖案應(yīng)該完全相同，而不同面值的真鈔表面刻印的圖案有較大區(qū)別，所以可以根據(jù)上述的光輻射理論來判定，也可以根據(jù)它們對相同光輻射的不同反映來判斷面值歸屬；3　 因為鈔票在市場的使用過程中會出現(xiàn)不同程度的磨損或者沾染上污垢，這種情況下的鈔票表面的特征會發(fā)生直接的改變，接受光輻射的特性就會相應(yīng)地產(chǎn)生變化。因此，光輻射可以反映出鈔票的新舊程度；4　 相對于偽幣，因為偽幣的紙張?zhí)匦院茈y滿足真鈔要求，而且偽幣中某些圖案達不到真鈔的實際標(biāo)準(zhǔn)，如水印是在造紙過程中通過特征工藝抄制上去的無色圖案，而偽鈔的水印則是通過一定方式軋印或描繪上去的等等，這都能在鈔票對光輻射接受的信息中反映出來。本系統(tǒng)中采用發(fā)光二極管作為光源，所發(fā)出的光的波長峰值在紅外波段，并且有90%以上是紅外線，但不是單光譜，還有其它光譜范圍的光線。接受管使用NPN型的光電三極管，工作在紅外波長范圍內(nèi)，發(fā)射管和接受管分別有6個，采用光的透射方式，采集數(shù)據(jù)時，完全對應(yīng)位于鈔票的兩側(cè)，可以做到精確檢測。但是光輻射在傳輸過程中，會受外界環(huán)境的影響而產(chǎn)生能量損失。比如經(jīng)過大氣傳輸時，就會受到大氣成分的吸收，而在不同的環(huán)境條件下，大氣的成分含量有某些程度的變化，因而導(dǎo)致能量損失的程度不同。所以光輻射到鈔票介質(zhì)的傳輸距離越短，所造成的能量損失的影響就越微小，如果硬件的性能較好，外界的這種影響可以不予考慮。當(dāng)貨幣投入后經(jīng)過識別，識別出信號后，偽幣和異物被排出真幣按面值由幾組分配電磁閥分配到不同存幣腔體內(nèi)備用。當(dāng)收到退幣找零電信號后，通過退幣電磁閥或者退幣電機拉桿，將存幣腔內(nèi)下部依電信號程序退出，完成自動售貨機的退幣找零功能。 貨物選擇系統(tǒng)貨物選擇系統(tǒng)主要通過矩陣鍵盤按鍵操作來完成。4*4矩陣鍵盤是自動售貨機中的輸入裝置，價格低廉，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛地應(yīng)用。鍵盤按照接口原理可分為編碼鍵盤與非編碼鍵盤兩類,它們的主要區(qū)別是識別鍵符及給出相應(yīng)鍵碼的方法。編碼鍵盤主要是用硬件來實現(xiàn)對鍵的識別，非編碼鍵盤主要是由軟件來實現(xiàn)鍵盤的定義與識別。CPU可以采用查詢或中斷方式了解有無將鍵輸入，并檢查是哪一個鍵按下，然后通過跳轉(zhuǎn)指令轉(zhuǎn)入執(zhí)行該鍵的功能程序，執(zhí)行完后再返回主程序。一個完整的矩陣鍵盤控制程序應(yīng)該具備以下功能：1　 能夠準(zhǔn)確檢測鍵盤上有無按鍵按下，為了消除鍵盤的按鍵機械觸點抖動可以采取硬件或軟件措施；2　 有良好的邏輯處理方法，按鍵處理可以獨立開展，在處理期間對任何一個按鍵的操作不對系統(tǒng)產(chǎn)生影響，只要按鍵按下系統(tǒng)都只執(zhí)行一次按鍵功能程序；3　 輸出的按鍵值或者鍵號可以達到很精確的狀態(tài)來正確執(zhí)行跳轉(zhuǎn)指令； 貨物選擇系統(tǒng)圖 出貨及找零系統(tǒng)在本系統(tǒng)中，總共設(shè)計了8種飲料，價格分別為8元不等，由顧客通過按鍵選擇確定后，投入售貨機可識別的貨幣（貨幣可以累加計數(shù)）。當(dāng)投入的貨幣總值不夠購買選擇的商品總值時，售貨機顯示金取消交易并退出所投貨幣，如果所投貨幣大于等于購買選擇的商品總值時，由售貨機出貨并計算剩余貨幣。但是在單片機的輸出中只有高電平和低電平之分。在自動售貨機中只需要安裝一個驅(qū)動電機，待顧客投入貨幣后將信號送入系統(tǒng)通過相應(yīng)電路來驅(qū)動電機推出相應(yīng)商品即可。本設(shè)計只模擬實現(xiàn)此功能，負(fù)責(zé)軟件仿真，暫不考慮硬件電機方面，只作介紹。在這里，我們選用光敏三極管來實現(xiàn)這一功能。當(dāng)單片機輸出端為高電平時，則驅(qū)動二極管發(fā)光，使驅(qū)動電機電路導(dǎo)通，這時驅(qū)動電機開始工作等待信號。當(dāng)單片機輸出端為低電平時，則二極管熄滅。驅(qū)動電機電路斷開，即完成推貨動作，LED燈閃爍。售貨機通過投幣時累計的計數(shù)和購買商品的總金額進行相減的運算，在LCD液晶上顯示出余幣的數(shù)量，顧客取走貨物后自動退還余幣。 出貨及找零攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 系統(tǒng)的軟件流程圖設(shè)計4 系統(tǒng)的軟件流程圖設(shè)計 自動售貨機貨物選擇流程圖本設(shè)計提供18元不等的貨物，分別用18的序號對應(yīng)貨物。當(dāng)啟動系統(tǒng)后進入初始化界面，等待顧客選擇貨物種類和數(shù)量，按鍵“OK”則跳入投幣系統(tǒng)，按鍵“NO”則返回初始化等待界面。： 自動售貨機貨物選擇流程圖 自動售貨機投幣系統(tǒng)流程圖在4*4矩陣鍵盤上模擬投入貨幣，若投入一種面值的貨幣就累加一種面值的貨幣，如果沒有投入貨幣或者投入貨幣值不足購買商品的話則提示繼續(xù)投幣。當(dāng)所投貨幣足夠時，： 自動售貨機投幣系統(tǒng)流程圖 自動售貨機出貨找零系統(tǒng)流程圖進入出貨找零系統(tǒng)時，如果購買商品后沒有剩余貨幣則直接推出商品，若還有剩余貨幣則找出余幣，： 自動售貨機出貨找零系統(tǒng)流程圖攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 系統(tǒng)軟件仿真5 系統(tǒng)軟件仿真 PROTEUS的簡介世界上著名的EDA仿真軟件Protues擁有其自身的獨立特點，例如從原理圖布線圖、代碼調(diào)試到單片機與外圍電路的協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計，都能實現(xiàn)從概念設(shè)計到產(chǎn)品仿真的完整功能。同時也是目前世界上唯一能將電路仿真軟件、PCB設(shè)計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計平臺，其處理器模型支持的類型也非常廣泛，例如805HC1PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3AVR、ARM、8086和MSP430等，該軟件在2010年又同時增加了Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他類型系列的處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。Proteus軟件具有其它EDA工具軟件（例：multisim）的功能。這些功能分別有：1　 原理布線圖；2　 PCB自動或人工布線；3　 SPICE電路仿真；從軟件的誕生到如今，Protues作出了很大的改革，這些改革使其成為如今最受歡迎的仿真軟件之一：1) 互動的電路仿真；用戶甚至可以實時采用諸如RAM，ROM，鍵盤，馬達，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。2) 仿真處理器及其外圍電路；可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流單片機。還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，再配合顯示及輸出，能看到運行后輸入輸出的效果