【文章內容簡介】 幣找零電信號后，通過退幣電磁閥或退幣電機拉桿，將貯幣腔內下部貨幣依電信號程序推出，完成自動售貨機的退幣找 零功能。 貨幣處理裝置流程如圖 22 檢測 22貨幣處理裝置流程圖 送出機構 目前，應用于自動售貨機上的商品送出機構種類較多，下面是一些較典型的送出 投入狀態(tài)檢測裝置 退還操作檢測裝置 規(guī)定的基準狀態(tài) 外部裝置 外部輸出裝置 河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 自動售貨機硬件結構設計 9 機構。 （ 1）旋轉式送出機構 此送出機構把飲料放在螺旋導軌上，并在貨道底部開設出口槽，由電機帶動螺旋導軌轉動，當飲料轉到開口槽時便出槽下貨。這種送出機構應用最為廣泛，它要求電機的轉矩較大，造價成本較高。 （ 2）轉盤式送出機構 上面是一個很大的喇叭狀罐體存儲容器，下面是一個周邊有若干個圓槽的轉盤，通過轉盤的轉動使罐體落入轉盤周邊的槽內而被售出。這種送出機構也需要較大的轉矩來帶動和占用較大的空間，而且會發(fā)生卡死現象。 （ 3）滾筒送出機構 該送出機構由一個階梯梁和滾筒構成，滾筒內可以裝若干瓶飲料，通過步進電機來帶動滾筒的轉動，利用梁的各階梯段與滾筒之間不同的開口距離控制商品掉落的順。這種機構要求電機有較高的轉動精度。 （ 4）彈簧推動式送出機構 這種機構是由螺旋式彈簧和連在彈簧一端的電機構成的，電機轉動一圈就帶動彈簧轉動一圈，同時推 出一瓶飲料。 本文所設計的罐體送出機構主要由槽輪、推拉桿、推拉銷、直線步進電機和前后兩邊側板構成 ,其中槽輪上槽弧的半徑為罐體的半徑 ,貨道寬度為罐體的直徑 .如下送出機構示意圖 8 所示 . 河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 自動售貨機硬件結構設計 10 圖 8 送出機構示意圖 送出機構主要通過直線步進電機帶動推拉桿和推拉銷 ,促使槽輪繞著轉動中心作往返轉動 .直線步進電機運作一次 ,使槽輪上下各擺動一次 .同時 ,在前后兩邊的側板上有導向槽 ,推拉銷在 導向槽內來回運動 ,導向槽的作用是限定推拉桿的運動方向和槽輪擺動角度。 送出機構的工作過程如圖 8 所示 ,自動售貨機正處在待售狀態(tài)下 ,槽輪的槽開口朝下 ,利用阻貨面來支撐和阻擋上面的罐體 ,起到阻止罐體下落的作用 .當售貨機接收到售貨信號時 ,直線步進電機運行并作用于推拉桿 ,推拉桿同時推動槽輪上下擺動一次 .在槽輪擺動的前半周 ,槽從開口向下轉到開口向上 ,并有一個罐體裝入到槽中 。在槽輪擺動的后半周 ,槽的開口向上轉到向下 ,并帶動一個罐體向出貨側擺動 ,同時槽輪的阻貨面擋住后面的罐體 ,電機停止工作 ,這樣就 完成一個罐體的售出。 河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 自動售貨機硬件結構設計 11 按鈕裝置 自動售貨機的按鈕裝置，其特征在于備有操作按鈕和基板，操作按鈕設置在面板上，基板設置在操作按鈕側的相反側，具有顯示部分和檢測機構，顯示部分顯示與操作按鈕對應的信息，檢測機構用于檢測操作按鈕的操作，顯示部分設在基板上的與操作按鈕不相向的位置。 顯示裝置 液晶顯示器 (LC D)是現在非常普遍的顯示器 ,廣泛應用于各種電子產品，具有體積小、重量輕、省電、輻射低、易于攜帶等優(yōu)點。液晶顯示器（ LC D）的原理與陰極射線管顯示器（ C RT）大不相同， LC D是基于液晶電 光效應的顯示器件，包括段顯示方式的字符段顯示器件，矩陣顯示方式的字符、圖形、圖像顯示器件，矩陣顯示方式的大屏幕液晶投影電視液晶屏等。液晶顯示器的工作原理是利用液晶的物理特性，在通電時導通，使液晶排列變得有秩序，使光線容易通過；不通電時，排列則變得混亂，阻止光線通過。 液晶這一呈液體狀的化學物質，象磁場中的金屬一樣，當受到外界電場影響時，其分子會產生精確的有序排列。如果對分子的排列加以適當的控制，液晶分子將會允許光線穿越。 LCD顯示屏都是由不同部分組成的分層結構。位于最后面的一層是由熒光物質組成的可 以發(fā)射光線的背光層。背光層發(fā)出的光線在穿過第一層偏振過濾層之后進入包含成千上萬水晶液滴的液晶層。液晶層中的水晶液滴都被包含在細小的單元格結構中，一個或多個單元格構成屏幕上的一個像素。當 LCD中的電極產生電場時，液晶分子就會產生扭曲，從而將穿越其中的光線進行有規(guī)則的折射，然后經過第二層過濾層的過濾在屏幕上顯示出來 。 通常，在彩色 LCD面板中，每一個像素都是由三個液晶單元格構成，其中每一個單元格前面都分別有紅色，綠色，或藍色的過濾器。這樣，通過不同單元格的光線就可以在屏幕上顯示出不同的顏色。 TFT LCD技術能夠 顯示更加清晰，明亮的圖象。早期的 LCD由于是非主動發(fā)光器件，速度低，效率差，對比度小，雖然能夠顯示清晰的文字，但是在快速顯示圖象時往往會產生陰影，影響視頻的顯示效果，受 LCD液晶層中實際單元格數量的影響， LCD顯示器一般只能提供固定的顯示分辨率。如果用戶需要將 800X600的分辨率提升到 1024X768的話，只能借助于特定 軟件 的幫助實現模擬分辨率。與傳統(tǒng)的 CRT顯示器 一樣，應用于桌面系統(tǒng)的 LCD也被設計成接收波形模擬信號，而非直接由 PC產生的數字脈沖信號。這主要是因為目前桌面系統(tǒng)河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 自動售貨機硬件結構設計 12 中的絕大多數標準顯卡仍然是在將視頻信息由最初的數字信號轉化為模擬信號之后再傳送給顯示器顯示。雖然桌面系統(tǒng)的 LCD被設計成可以接收模擬信號，但是LCD本身仍然只能處理數字信息，因此當從顯卡接收到模擬信號之后， LCD需要將模擬信號再還原為數字信號后進行處理。為了解決上述問題帶來的顯示上的不足，最新的桌面 LCD采用了一種特殊的帶有數字連接器圖 形卡直接向 LCD顯示器傳送數字信號。 本章詳細的講解了自動售貨機的硬件結構，從而對自動售貨機的組成有了一個更深的認識，為更好地完成設計打下了良好的基礎。河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 總體設計方案 13 第 3章 總體設計方案 自動售貨機控制系統(tǒng) （ 1） 組成部分 圖 31 自動售貨機硬件系統(tǒng)組成部分 1. 溫控模塊：溫度采集和加熱制冷控制。 2. 銷售模塊：完成整體的銷售動作，一般都是電機驅動特定的機構實現。 ：包括鍵盤和顯示，有的機器還加上了顯示屏，可以投放廣告。 4. 通訊模塊：目前僅部分高端機器有通訊模塊的功能，一般都是采用 GPRS模塊，可以完成銷售統(tǒng)計、原料補給、廣告管理以及一些會員服務。 ： 主要包括紙幣識別器、硬幣識別器、硬幣找零系統(tǒng)等，它主要實現識別真假紙幣 (一般為拾元、伍元 )和硬幣 (壹元、伍角 )、拒收假幣和殘幣、正確找零的功能。 ：接受人民幣識別系統(tǒng)信息，確認已接受的人民幣是否可購買消費者所指定的商品，確認后按要求售出商品。 （ 2）工作流程 首先開機 后要自檢各個部件的狀態(tài)是否正常，若不正常要顯示錯誤信息，方便運營人員及時修復；若自檢通過，檢查商品信息，若缺少貨物，停止銷售該類商品；然后等待，等待消費者投錢和選擇商品，若有人選擇商品，等錢幣投入自 動 售 貨 機 硬 件 系 統(tǒng) 溫控模塊 銷售模塊 人機模塊 通訊模塊 貨幣識別模塊 主控模塊 河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 總體設計方案 14 后就開始執(zhí)行銷售模塊，將產品送出，并找零錢。這是最基本的功能描述，在實際的設計中，有很多的因素需要考慮，一定要保證機器工作的可靠性和穩(wěn)定性。 控制子系統(tǒng)由以下四個部分組成 : （ 1）售貨價格系統(tǒng) 自動售貨機售出的同類商品可分若干品種，其售前設定價格須預先貯存在控制系統(tǒng)內。售貨機的價格設置系 統(tǒng)由按鍵和存儲器組成，通過按鍵選擇被設價商品的種類及價格，并將價格寫入存儲器，該存儲器本身具有掉電保護功能，屬于軟件設置方式。此外，在簡易型售貨機中，由于出售商品種類少，價格變化小，使用幣種單一，也可用硬件來設置價格，采用撥碼開關對應方式，結構簡單、操作方便。 （ 2）累計、可售指示和退幣系統(tǒng) 控制系統(tǒng)的核心 CPU對識幣、退幣、無貨檢測及購貨信號進行巡回檢查，當有識幣信號后，將金額數值送入金額累計存儲器中進行累計，并通過串行擴展口進行顯示，同時將金額累計存儲器中的數值與預設價格存儲器中的數值進行比較，如金額累 計數值等于或大于預設價格數值，則通過串行接口使可售指示燈亮，提示購貨。此時可按下購貨按鈕，由 CPU檢測到購貨信號后，如金額累計存儲器中數值與預設價格相等，則通過并行擴展接口驅動電磁閥或微電機驅動出商品，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，驅動商品后，相減差額由信號驅動退幣，實現售貨和退幣找零功能。 （ 3）檢測系統(tǒng) 在自動售貨機商品貯存道下方安有接觸行程開關，當貯存道內有商品時，壓下行程開關，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，使機身外部 “ 售完 ” 指示燈亮，此種商品自動停售，即使投幣累計金額達到該道商品預設價格數值，可售按鈕仍然無啟動信號，金額累計存儲器也不清零。 （ 4）累計及自測功能系統(tǒng) 自動售貨機 CPU在每次售出商品后，向售出累計存儲器中累計售出數據，通過售貨機內部的按鍵可在金額顯示窗中讀到累計結果。此外，在按下自測功能鍵后，出現自測功能信號，由外部按鍵操作，可檢測各商品貯存道的驅動商品功能。 河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 總體設計方案 15 PLC的選擇 當某一個控制任務決定由 PLC來完成后，選擇 PLC就成為最重要的事情。一方面要選擇多大容量的 PLC ,另一方面是選擇什么公司的 PLC及外設。 對第一個問題，首先要對控制任務進行詳細的分析，把所有的 I/O點找出來，包括開關量 I/O和模擬量 I/O以及輸出是用繼電器還是晶體管或是可控硅型?？刂葡到y(tǒng)輸出點的類型非常關鍵，如果它們之中既有交流 220V的接觸器、電磁閥，又有 24V的指示燈，則最后選用的 PLC的輸出點數有可能大于實際點數。因為 PLC的輸出點一般是幾個一組共用一個公共端，這一組輸出只能有一種電源的種類和等級，所以一旦它們是交流 220V的負載使用，則直流 24V的負載只能使用其他的輸出端了，這樣有可能造成輸出點浪費，增加成本，所以要盡可能選擇相同等級和種類的負載，比如使用交流 220V的指示燈等。一般情況下繼電器輸出的 PLC使用最多，但對于要求高速輸出的情況，就要使用無觸點的晶體管輸出的 PLC了。 對第二個問題，則有以下幾個方面要考慮： （ 1） 功能方面 所有 PLC一般都具有常規(guī)的功能，但對某些特殊要求，就要知道所選用的 PLC是否有能力控制任務。如對 PLC與 PLC、 PLC與智能儀表及上位機之間有靈活方便的通信要求；或對 PLC的計算速度、用戶程序容量等有特殊要求；或對 PLC的位置控制有 特殊要求等。這就要求用戶對市場上流行的 PLC品種有一個詳細的了解，以便做出正確的選擇。 （ 2） 價格方面 不同廠家的 PLC產品價格相差很大，有些功能類似、質量相當、 I/O點數相當的 PLC的價格能相差 40%以上。在使用 PLC較多的情況下，這樣的差價當然是必須考慮的因數。 PLC主機選定后，如果控制系統(tǒng)需要，則相應的配套模塊也就選定了。 PLC控制系統(tǒng)設計編程要求及基本原則 PLC控制系統(tǒng)設計編程要求 任何一種控制系統(tǒng)都是為了實現被控對象的工藝要求，以提高生產效率和產品質量。因 此，在設計 PLC 控制系統(tǒng)時，應遵循以下基本原則。 （ 1）最大限度地滿足被控對象的控制要求 充分發(fā)揮 PLC 的功能，最大限度地滿足被控對象的控制要求，是設計 PLC控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設計過程中最重要的一條原則。這就要求設計人員在設計之前就要深入現場進行調查研究，充分收集控制現場的資料，同時收集相關國內、國外相關的資料。同時還要注意和現場的工程管理人員、工程技術人員、現場操作人員等緊密配合，擬定控制方案，共同解決設計中的重點問題和疑難問河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 總體設計方