【文章內(nèi)容簡介】 撥 碼 開 關(guān) 對 應(yīng) 方 式 ， 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ， 操 作 方 便 。 金 額 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 驗 及 購貨 信 號 進 行 循 環(huán) 檢 查 ， 當 有 識 幣 信 號 后 ， 將 金 額 數(shù) 值 送 入 金 額 累 計 存 儲 器 中 進 行 累 計 ， 并 通 過 串 行接 口 使 可 售 指 示 燈 亮 ， 提 示 購 貨 。 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(yù) 設(shè) 價 格 相 等 ， 則 通 過 并 行 擴 展 接 口 驅(qū) 動 電 磁 閥 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(yù) 設(shè) 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 。 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(guān) ， 當 存 儲 存 道 有 商 品時 ， 壓 下 行 程 開 關(guān) ， 自 動 售 貨 機 正 常 工 作 ； 當 商 品 出 售 完 畢 時 ， 行 程 開 關(guān) 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(yīng) 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(yù) 設(shè) 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 。 自 動 售 貨 機 售 出 累 計 及 自 測 功 能 系 統(tǒng) 。 該 機 CPU 在 每 次 售 出 商 品 后 ， 向 售 出 累 計 存 儲器 中 累 計 售 出 數(shù) 據(jù) ， 通 過 自 動 售 貨 機 內(nèi) 部 的 按 鍵 可 在 金 額 顯 示 窗 口 中 讀 到 累 計 結(jié) 果 。 此 外 ， 在 按 下自 測 功 能 鍵 后 ， 出 現(xiàn) 自 測 功 能 信 號 ， 由 外 部 按 鍵 操 作 ， 可 檢 測 各 商 品 存 儲 道 的 驅(qū) 動 商 品 功 能 。 自 動 售 貨 過 程 的 通 訊 子 系 統(tǒng) 簡 述自 動 售 賣 系 統(tǒng) 的 外 圍 設(shè) 備 較 為 復(fù) 雜 ， 導(dǎo) 致 對 主 控 制 器 的 要 求 越 來 越 高 。 為 了 簡 化 設(shè) 計 ， 采 用 簡單 、 穩(wěn) 定 的 內(nèi) 部 通 訊 總 線 協(xié) 議 非 常 必 要 。有 些 公 司 采 用 歐 洲 售 貨 機 制 造 協(xié) 會 （ EVMMA） 制 定 的 MDB/ICP 總 線 協(xié) 議 。 該 協(xié) 議 簡 潔 明了 ， 功 能 強 大 ， 可 擴 展 性 強 并 且 對 外 掛 設(shè) 備 數(shù) 目 沒 有 限 制 ， 是 理 想 的 自 動 售 賣 系 統(tǒng) 內(nèi) 部 總 線 協(xié) 議 。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(shè) 外 之 間 通 訊 的 協(xié) 議 。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(shè) 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 。 所 有 外 圍 設(shè) 備 與 主 控制 器 之 間 的 通 訊 方 式 都 一 致 。MDB 協(xié) 議 的 串 行 位 格 式 為 ： 1 個 起 始 位 ， 8 個 數(shù) 據(jù) 位 ， 1 個 方 式 位 和 1 個 停 止 位 ， 共 11 位 。其 中 方 式 位 根 據(jù) 傳 遞 的 方 式 的 不 同 置 0 或 置 1。 在 MDB 總 線 上 ， VMC 通 過 廣 播 方 式 向 外 發(fā) 送命 令 。 第 一 字 節(jié) 為 地 址 字 節(jié) （ 實 際 上 只 有 高 5 位 尋 址 信 息 ， 低 3 位 為 對 外 設(shè) 的 指 令 ） ， 該 字 節(jié)被 所 有 的 外 設(shè) 讀 取 ， 但 只 有 符 號 地 址 字 節(jié) 所 指 定 的 外 設(shè) 才 處 理 其 后 的 數(shù) 據(jù) 字 節(jié) ， 并 做 出 反 應(yīng) 。 在VMC 到 外 設(shè) 的 數(shù) 據(jù) 中 ， 地 址 字 節(jié) 的 方 式 位 被 置 1， 數(shù) 據(jù) 字 節(jié) 的 方 式 位 被 置 0， 外 設(shè) 通 過 檢 驗 接受 到 的 方 式 位 確 定 是 地 址 指 令 還 是 數(shù) 據(jù) 。 當 數(shù) 據(jù) 從 外 設(shè) 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 。VMC 向 外 設(shè) 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 。 發(fā) 送 指 令后 ， 外 設(shè) 應(yīng) 答 VMC 的 通 信 塊 可 以 由 一 個 數(shù) 據(jù) 塊 和 一 個 字 節(jié) 組 成 ， 或 者 一 個 應(yīng) 答 字 節(jié) ， 或 者 一 個無 應(yīng) 答 字 節(jié) 。 如 果 外 設(shè) 應(yīng) 答 數(shù) 據(jù) 塊 的 話 ， VMC 將 通 過 一 個 應(yīng) 答 字 節(jié) 、 無 應(yīng) 答 字 節(jié) 或 重 發(fā) 字 節(jié) 應(yīng)答 外 設(shè) 傳 回 的 數(shù) 據(jù) 。 自 動 售 貨 機 的 功 能 介 紹 此 次 設(shè) 計 的 自 動 售 貨 機 的 功 能 簡 介基 本 原 理 ： 貨 幣 識 別 器 對 所 投 貨 幣 進 行 識 別 ， 根 據(jù) 金 額 將 商 品 選 擇 權(quán) 提 供 用 戶 ， 用 戶 選 擇 后 ，控 制 芯 片 發(fā) 出 指 令 將 所 選 擇 商 品 從 儲 備 料 道 中 送 達 取 物 口 。其 功 能 描 述 ：貨 物 種 類 一 共 設(shè) 有 12 種 ， 這 12 種 物 品 分 別 對 應(yīng) 著 12 個 不 同 的 按 鍵 選 擇 ， 其 中 1 元 ， 2 元 ，3 元 價 格 不 等 的 物 品 各 4 種 ； 貨 幣 識 別 器 能 夠 識 別 1 元 ， 5 元 的 貨 幣 ， 自 動 售 貨 機 能 夠 實 現(xiàn) 貨 幣累 加 功 能 。在 規(guī) 定 的 30 秒 中 內(nèi) ， 投 了 幾 次 貨 幣 后 ， 貨 幣 能 夠 實 現(xiàn) 累 加 功 能 ， 這 樣 機 器 就 會 把 投 入 的 貨 幣總 額 數(shù) 目 輸 入 中 央 控 制 元 器 件 ， 進 行 處 理 ； 超 過 30 秒 后 投 幣 ， 投 幣 無 效 ， 機 器 自 動 把 錢 全 部 退出 來 。如 果 累 計 投 入 的 貨 幣 數(shù) 目 超 過 物 品 的 預(yù) 設(shè) 價 格 ， 機 器 能 夠 實 現(xiàn) 找 錢 功 能 ； 如 果 投 入 的 貨 幣 沒 有達 到 所 選 擇 物 品 的 預(yù) 設(shè) 價 格 時 ， 投 入 的 錢 將 全 部 退 還 ； 在 投 入 一 次 累 加 貨 幣 后 選 擇 物 品 ， 如 果 投 入的 累 加 貨 幣 數(shù) 目 大 大 超 過 所 選 擇 物 品 的 預(yù) 設(shè) 單 個 價 格 時 ， 那 么 能 夠 實 現(xiàn) 選 擇 同 一 個 物 品 購 買 多 個 ，在 本 設(shè) 計 中 設(shè) 為 可 以 同 時 購 買 2 個 或 3 個 物 品 。本 設(shè) 計 中 有 一 共 有 16 個 按 鍵 選 擇 ， 其 中 12 個 是 貨 物 選 擇 鍵 ， 有 2 個 是 多 選 鍵 （ 一 次 購 買2 個 或 3 個 貨 物 ） ， 還 有 1 個 確 定 鍵 和 1 個 取 消 鍵 。 如 果 沒 有 按 照 預(yù) 先 設(shè) 計 的 流 程 順 序 進 行 按 鍵選 擇 ， 自 動 售 貨 機 將 啟 動 報 警 系 統(tǒng) ， 等 待 再 次 正 確 的 按 鍵 選 擇 。在 出 貨 系 統(tǒng) 中 設(shè) 計 了 ， 顯 示 購 買 貨 物 的 共 花 錢 數(shù) 。在 找 零 系 統(tǒng) 中 設(shè) 計 了 ， 顯 示 找 零 的 貨 幣 數(shù) 。 實 現(xiàn) 自 動 售 貨 機 的 功 能 的 設(shè) 計 思 路采 用 單 片 機 MSC51系 列 中 的 8751作 為 中 央 控 制 元 件 ；用 為 識 別 貨 幣 輸 入 端 ；P1作 為 貨 物 選 擇 選 擇 端 （ 采 用 4*4行 列 式 鍵 盤 做 為 選 擇 貨 物 端 ） ；采 用 兩 個 8255A擴 展 并 行 I/O接 口 ， 實 現(xiàn) 掉 出 貨 物 功 能 、 顯 示 功 能 、 找 錢 功 能 ； 別 作 為 8255A的 片 選 輸 入 端 。 論 文 的 內(nèi) 容 及 擬 解 決 的 問 題 ： 從 投 幣 口 送 入 貨 幣 ， 然 后 經(jīng) 過 傳 感 器 采 集 數(shù) 據(jù) 、 識 別 器 判 別 人 民 幣 的 真 偽 并 判 別 面 值 。 識 別 器 把 信 息 數(shù) 據(jù) 傳 給 通 訊 模 塊 。 通 訊 模 塊 與 售 貨 機 的 主 控 系 統(tǒng) 通 信 ， 啟 動 售 貨 機 的 面 板 控 制 ， 并 等 待 顧 客 按 鍵 選 擇 商 品 。 顧 客 選 擇 商 品 后 ， 售 貨 機 自 動 把 商 品 送 出 ， 等 待 顧 客 取 走 。 金 額 足 夠 多 ， 售 貨 機 將 自 動 找 回 錢 。 系 統(tǒng) 復(fù) 零 ， 完 成 售 貨 。3 中 央 控 制 元 件 設(shè) 計 自 動 售 貨 機 中 央 控 制 元 件 8751 的 介 紹在 本 次 設(shè) 計 中 ， 中 央 控 制 元 件 采 用 MCS51 系 列 單 片 機 中 的 8751。8751 單 片 機 是 Intel 公 司 生 產(chǎn) 的 MCS51 系 列 單 片 機 中 的 一 種 ， 其 特 性 與 MCS51 單 片 機 基本 一 樣 。8751 單 片 機 內(nèi) 部 結(jié) 構(gòu) :8751 單 片 機 包 含 中 央 處 理 器 、 程 序 存 儲 器 (ROM)、 數(shù) 據(jù) 存 儲 器 (RAM)、 定 時 /計 數(shù) 器 、 并 行接 口 、 串 行 接 口 和 中 斷 系 統(tǒng) 等 幾 大 單 元 及 數(shù) 據(jù) 總 線 、 地 址 總 線 和 控 制 總 線 等 三 大 總 線 ， 現(xiàn) 在 我 們 分別 加 以 說 明 ：中 央 處 理 器 ： 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 。 數(shù) 據(jù) 存 儲 器 (RAM) 8751 內(nèi) 部 有 128 個 8 位 用 戶 數(shù) 據(jù) 存 儲 單 元 和 128 個 專 用 寄 存 器 單 元 ， 它 們 是 統(tǒng) 一 編 址 的 ，專 用 寄 存 器 只 能 用 于 存 放 控 制 指 令 數(shù) 據(jù) ， 用 戶 只 能 訪 問 ， 而 不 能 用 于 存 放 用 戶 數(shù) 據(jù) ， 所 以 ， 用 戶 能使 用 的 RAM 只 有 128 個 ， 可 存 放 讀 寫 的 數(shù) 據(jù) ， 運 算 的 中 間 結(jié) 果 或 用 戶 定 義 的 字 型 表 。圖 8751 內(nèi) 部 結(jié) 構(gòu)程 序 存 儲 器 (ROM)：8751 共 有 4096 個 8 位 EPROM， 用 于 存 放 用 戶 程 序 ， 原 始 數(shù) 據(jù) 或 表 格 。定 時 /計 數(shù) 器 (ROM)：8751 有 兩 個 16 位 的 可 編 程 定 時 /計 數(shù) 器 ， 以 實 現(xiàn) 定 時 或 計 數(shù) 產(chǎn) 生 中 斷 用 于 控 制 程 序 轉(zhuǎn) 向 。并 行 輸 入 輸 出 (I/O)口 ： 8751 共 有 4 組 8 位 I/O 口 (P0、 P P2 或 P3)， 用 于 對 外 部 數(shù) 據(jù) 的 傳 輸 。全 雙 工 串 行 口 ：8751 內(nèi) 置 一 個 全 雙 工 串 行 通 信 口 ， 用 于 與 其 它 設(shè) 備 間 的 串 行 數(shù) 據(jù) 傳 送 ， 該 串 行 口 既 可 以 用作 異 步 通 信 收 發(fā) 器 ， 也 可 以 當 同 步 移 位 器 使 用 。中 斷 系 統(tǒng) ：8751 具 備 較 完 善 的 中 斷 功 能 ， 有 兩 個 外 中 斷 、 兩 個 定 時 /計 數(shù) 器 中 斷 和 一 個 串 行 中 斷 ， 可 滿足 不 同 的 控 制 要 求 ， 并 具 有 2 級 的 優(yōu) 先 級 別 選 擇 。時 鐘 電 路 ：8751 內(nèi) 置 最 高 頻 率 達 12MHz 的 時 鐘 電 路 ， 用 于 產(chǎn) 生 整 個 單 片 機 運 行 的 脈 沖 時 序 ， 但 8751單 片 機 需 外 置 振 蕩 電 容 。單 片 機 的 結(jié) 構(gòu) 有 兩 種 類 型 ， 一 種 是 程 序 存 儲 器 和數(shù) 據(jù) 存 儲 器 分 開 的 形 式 ， 即 哈 佛 (Harvard)結(jié) 構(gòu) ， 另一 種 是 采 用 通 用 計 算 機 廣 泛 使 用 的 程 序 存 儲 器