【文章內(nèi)容簡介】 是集光、機(jī)、電一體化的獨(dú)立機(jī)構(gòu)，它只需要顧客投幣和按鍵購物選擇即可自動售貨及退錢找零，其工作程序如下圖所示：顧客投幣選擇商品取出商品取出余幣機(jī)器自動計數(shù)機(jī)器送出選定商品 機(jī)器將余幣送出 圖31 自動售貨機(jī)工作時序圖自動售貨機(jī)的工作原理是：首先，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。然后，識別器把信息數(shù)據(jù)傳送給通信模塊。通信模塊與售貨機(jī)的主控制系統(tǒng)通信，主控系統(tǒng)顯示面值，啟動售貨機(jī)的面板鍵，顯示出哪個貨道有貨，哪個貨道已經(jīng)售完，并等待顧客選擇商品。顧客選擇商品后，售貨機(jī)自動把商品送出，等待顧客取走。在交易過程中，如果金額足夠多，顧客可以將找回的零錢取回，完成交易；如果款額不足，則不能進(jìn)行交易。下面結(jié)合圖32對本自動售貨機(jī)做進(jìn)一步描述：如圖32示，這種具備商品信息和健康建議功能的自動售貨機(jī)包括機(jī)身商品收容室貨物傳送裝置、中央處理器，機(jī)身1上有商品取出口貨幣投入口4，商品收容器、貨物傳送裝置、中央處理器均設(shè)置在機(jī)身內(nèi)，從貨幣投入口4投入貨幣后，如需找零，剩余的貨幣從退幣口5退出，購買的商品從商品取出口3傳送出來；機(jī)身1上還設(shè)置有商品健康信息觸摸顯示器6，商品健康信息觸摸顯示器6連接中央處理器，中央處理器連接商品健康信息存儲器。商品健康信息觸摸顯示器6設(shè)置在貨幣投入口4的上面。圖32 自動售貨機(jī)圖33是自動售貨機(jī)的硬件原理圖，如圖所示，人們在通過觸摸的方式操作商品健康信息觸摸顯示器6后，商品健康信息觸摸顯示器6會將此信息傳送給中央處理器，中央處理器從商品健康信息存儲器中查找到相關(guān)信息后，從商品健康信息觸摸顯示器6顯示出來，供人們查閱。 主控制系統(tǒng)DTU/DEI 接口MDB接口擴(kuò)展存儲器實(shí)時時鐘人機(jī)模塊電機(jī)陣列驅(qū)動接口信號檢測串行通信 并行總線 I/O口貨幣識別器制冷控制板觸摸顯示器貨物傳送裝置圖33 硬件原理圖 綜上所述，自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)可以分為三部分組成，即自動售貨機(jī)的主控制系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、硬幣及紙幣識別系統(tǒng)。其中主控制系統(tǒng)是本設(shè)計的研究重點(diǎn)。下面將著重介紹。 系統(tǒng)軟件環(huán)境概述本設(shè)計是利用Java語言設(shè)計的，下面將分別介紹本系統(tǒng)的運(yùn)行平臺及運(yùn)行環(huán)境。目前Java運(yùn)行平臺主要分為下列3個版本。 J2SE：稱為Java標(biāo)準(zhǔn)版或Java標(biāo)準(zhǔn)平臺。J2SE提供了標(biāo)準(zhǔn)的SDK開發(fā)平臺（以前稱為JDK開發(fā)平臺）。利用該平臺可以開發(fā)Java桌面應(yīng)用程序和低端的服務(wù)器應(yīng)用程序，也可以開發(fā)Java Applet程序。 J2EE：稱為Java企業(yè)版或Java企業(yè)平臺。使用J2EE可以構(gòu)建企業(yè)級的服務(wù)器應(yīng)用程序，J2EE平臺包含了J2SE平臺，并增加了附加類庫，以便支持目錄管理、交易管理和企業(yè)級消息處理等功能。 J2ME：稱為Java微型版或Java小型平臺。J2ME是一種很小的Java運(yùn)行環(huán)境，用于嵌入式的消費(fèi)產(chǎn)品中，如移動電話、掌上電腦或其它無線設(shè)備等。本系統(tǒng)的運(yùn)行平臺是J2SE。同時，本系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境是Java7。Java7具有以下特性：首先，Java7采用了模塊的劃分方式來提速，一些不是必須的模塊并沒有下載和安裝，因此在使用全新的Java7的虛擬機(jī)的時候會發(fā)現(xiàn)真的很快，當(dāng)虛擬機(jī)需要用到某些功能的時候，再下載和啟用相應(yīng)的模塊，這樣使得最初需要下載的虛擬機(jī)大小得到了有效的控制。同時對啟動速度也有了很大的改善。其次是多語言支持，Java7的虛擬機(jī)對多種動態(tài)程序語言增加了支持，比如：Rubby、Python等等。對這些動態(tài)語言的支持極大地擴(kuò)展了Java虛擬機(jī)的能力。第三是開發(fā)者的開發(fā)效率得到了改善，Java7通過多種特性來增強(qiáng)開發(fā)效率。通過注解增強(qiáng)程序的靜態(tài)檢查。提供了一些新的API用于文件系統(tǒng)的訪問、異步的輸入輸出操作、Socket通道的配置與綁定、多點(diǎn)數(shù)據(jù)包的傳送等等。最后是執(zhí)行效率的提高，Java7壓縮了64位的對象指針，通過對對象指針由64位壓縮到與32位指針相匹配的技術(shù)使得內(nèi)存和內(nèi)存帶塊的消耗得到了很大的降低因而提高了執(zhí)行效率。此外還提供了新的垃圾回收機(jī)制（G1）來降低垃圾回收的負(fù)載和增強(qiáng)垃圾回收的效果。G1垃圾回收機(jī)制擁有更低的暫停率和更好的可預(yù)測性。開發(fā)環(huán)境：JDK 開發(fā)工具：Myeclipse 本章小結(jié)本章主要介紹了本次設(shè)計的主要系統(tǒng)環(huán)境，其中包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。著重介紹了本系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境及運(yùn)行平臺，同時還介紹了Java語言的開發(fā)平臺以及相關(guān)的開發(fā)工具的介紹。第4章 環(huán)境搭建打開“//”網(wǎng)頁，根據(jù)本地計算機(jī)的操作系統(tǒng)，選擇并下載適合此系統(tǒng)的JDK版本。找到安裝程序后，運(yùn)行安裝程序進(jìn)行安裝。等程序初始化完成后，選擇接受許可證協(xié)議，繼續(xù)安裝。選擇要安裝的組件，點(diǎn)擊“下一步”按鈕繼續(xù)安裝，一般選擇默認(rèn)組件直接進(jìn)入下一步。等待程序安裝完成后，顯示安裝完成界面，至此JDK安裝完成[7]。在桌面右鍵點(diǎn)擊“我的電腦”圖標(biāo)，在出現(xiàn)的菜單中選擇“屬性”選項，出現(xiàn)的界面如圖41所示。圖41 系統(tǒng)屬性選擇“高級”選項，如圖42所示，并單擊“環(huán)境變量”按鈕，彈出“環(huán)境變量”對話框，如圖43所示。圖42“高級”界面圖43 “環(huán)境變量”對話框在“系統(tǒng)變量”對話框里找到變量名“Path”，并選出，再單擊“編輯”按鈕進(jìn)入“編輯系統(tǒng)變量”對話框，如圖44所示。圖44 “編輯系統(tǒng)變量”對話框在所有的變量值前面輸入“C:\Program Files\Java\”，注意有分號，路徑根據(jù)情況進(jìn)行設(shè)置。在“系統(tǒng)變量”對話框里點(diǎn)擊“新建”按鈕，彈出“新建系統(tǒng)變量”對話框，如圖45所示。圖45 “新建系統(tǒng)變量”對話框設(shè)置變量名為“CLASSPATH”，變量值為“.。%JAVA_HOME%\lib。%JAVA_HOME%\lib\”，路徑根據(jù)情況進(jìn)行設(shè)置，如圖46所示。圖46 填入新值配置完成后，需要測試是否配置正確。下面給出了詳細(xì)的測試步驟，按照這個步驟操作可以很輕松地完成測試。單擊“開始”按鈕，在彈出的開始菜單中再單擊“運(yùn)行”菜單項，將出“運(yùn)行”對話框。在“運(yùn)行”對話框里輸入“cmd”，并單擊“確定”按鈕，如圖47所示。圖47 “運(yùn)行”對話框在命令提示符窗口里輸入“javac”和“java”，觀察是否出現(xiàn)javac或java的用法提示，如圖48所示。圖48 配置正確的環(huán)境變量信息 本章小結(jié)本章詳細(xì)的介紹了Java運(yùn)行環(huán)境的安裝過程，包括安裝JDK以及如何設(shè)置環(huán)境變量。正確的設(shè)置環(huán)境變量是整個程序能否運(yùn)行的關(guān)鍵。第5章 系統(tǒng)軟件設(shè)計只要的使用者有兩類人，一類是顧客，另一類是管理員。如下圖所示，在顧客操作模式下，顧客可以利用前觸屏，投幣口，以及分配渠道三個部分通過內(nèi)部網(wǎng)連接到控制系統(tǒng)，控制端通過內(nèi)部網(wǎng)將商品信息以及幣值總而發(fā)送到信息數(shù)據(jù)庫。在管理員模式中，管理員利用內(nèi)部顯示屏以及內(nèi)部鍵盤和鼠標(biāo)通過內(nèi)部網(wǎng)連接控制端，以此輸入信息等[8,9]。顧客前觸摸屏投幣口分配通道管理員內(nèi)部顯示屏內(nèi)部鍵盤和鼠標(biāo)控制系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)庫圖51 總體設(shè)計框圖 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計與性能分析1. 獲取庫存當(dāng)顧客選擇一個商品時，該商品信息會通過機(jī)器控制模塊發(fā)送到商品識別模塊，從而獲取商品的庫存信息。如果庫存充足，機(jī)器控制模塊會給操作模塊發(fā)送一個消息，并將界面改成付款界面。流程圖如圖52所示。操作模塊機(jī)器控制模塊商品識別模塊所選商品所選商品反饋庫存更改界面 圖52庫存獲取流程圖 2. 密碼驗證 操作 模塊 機(jī)器控制 模塊模塊 管理員 賬戶模塊 輸入 密碼 傳送 密碼 反饋 信息 更改 模式圖53 密碼驗證流程圖 如圖53所示，管理員進(jìn)入操作模式時，需要輸入密碼。操作模塊將輸入的密碼發(fā)送到機(jī)器控制模塊，再傳送到管理員賬戶模塊。通過核對密碼，將信息反饋到機(jī)器控制模塊，機(jī)器控制模塊判斷輸入的密碼是否正確。在機(jī)器可以判斷輸入的密碼是否正確之前，機(jī)器的內(nèi)部需要存儲一個密碼。因此，一旦輸入的密碼錯誤，系統(tǒng)將會提示警告信息，并阻止接下來的操作，更改到服務(wù)模式下[10]。3. 記錄更改設(shè)置如圖54所示，管理員可以通過操作模式進(jìn)行更改，如添加新的商品、更改庫存、更改商品價格等。更改的信息將傳送到機(jī)器控制模塊，將更改的信息發(fā)送到機(jī)器中。機(jī)器收到更改信息后，生成信息的具體的實(shí)體值，并將信息發(fā)送到存儲模塊，進(jìn)行存儲記錄。 操作模塊 機(jī)器控制模塊 存儲模塊 更改 存儲圖54 信息更改流程圖4. 數(shù)據(jù)存儲 如圖55所示，如果系統(tǒng)中出現(xiàn)修改，將會出現(xiàn)提示窗口。如果確定修改，系統(tǒng)將重新存儲數(shù)據(jù)。機(jī)器控制模塊對信息生成新的文件，并存儲數(shù)據(jù)，最終發(fā)送到文件系統(tǒng)中，生成新的文件。如果數(shù)據(jù)錯誤，將重新復(fù)位。機(jī)器控制模塊文件系統(tǒng)復(fù)位設(shè)置新的數(shù)值存儲圖55 數(shù)值存儲流程圖 5. 硬幣計數(shù)變化如圖56所示，如果管理員利用操作模塊對硬幣的庫存，以及各類硬幣的現(xiàn)有值進(jìn)行更改，機(jī)器控制模塊將信息發(fā)送到硬幣模塊，硬幣模塊根據(jù)更改信息進(jìn)行整合，然后把當(dāng)前庫存顯示出來。操作模塊機(jī)器控制模塊硬幣模塊傳遞參數(shù)參數(shù)圖56 計數(shù)變化流程圖 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 當(dāng)打開該軟件時，進(jìn)入購物模式，出現(xiàn)如圖57所示界面。在這一界面我們能夠看到商品提示的購買建議。圖57 用戶購買界面購買界面中出現(xiàn)五種商品，并且有每種商品對應(yīng)的名稱及價格，還有當(dāng)?shù)夭僮鲿r間。以下以購買可口可樂為例。點(diǎn)擊可口可樂下面的“購買”按鈕，出現(xiàn)圖58界面。該界面會出現(xiàn)提示信息，提示顧客選擇的商品是“可樂”。顧客通過“+1”“+5”“+10”選擇購買可樂的數(shù)量。選擇完畢后，點(diǎn)擊“確認(rèn)”。若想刪除之前的選擇，點(diǎn)擊“刪除”，若想