【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，所以，根據(jù)所述的光的輻射理論，也可以根據(jù)它們對(duì)相同光輻射的不同反映來判斷起面值歸屬；再次，鈔票流通過程中所造成 的不同程度的污損，就會(huì)造成鈔票表面特征的變化，接受光輻射的特性就是有所變化。因此，光輻射可以反映鈔票的新舊程度；另外，相對(duì)于偽幣的鑒別，因?yàn)閭螏诺募垙堃话愣紵o法滿足真鈔的紙張?zhí)匦?，而且，偽幣中某些圖案達(dá)不到鈔票的實(shí)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(duì)光輻射的接受信息中反映出來。但是光輻射在傳輸過程中，會(huì)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(shí)，就會(huì)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。本系統(tǒng)中光源采用發(fā)光二極管，所發(fā)出的光的波長(zhǎng)峰值在紅外波段，并且 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(zhǎng)范圍內(nèi)，發(fā)射管和接受管分別有 6 個(gè)，采用光的透射方式，采集數(shù)據(jù)時(shí)，完全對(duì)應(yīng)位于鈔票的兩側(cè)。 作為整個(gè)貨幣識(shí)別系統(tǒng)的核心部分，紙幣控制器必須由一顆功能相對(duì)較強(qiáng)的嵌入式微處理器以及一系列外圍器件構(gòu) 成。 通過對(duì)各種微處理器的研究，考慮到開發(fā)成本，我們最終選用 8751 作為控制器的中央處理單元。該處理器在上一章中已經(jīng)做了簡(jiǎn)單介紹。 8751 擁有 4 個(gè) I/O 口即 P0、 P P P3，它有兩個(gè)可編程的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，分別稱為定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0 和定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1。它們都是 16 位加法計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)，分科技學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 11 頁(yè) 別由 TH0 和 TL0 及 TH1 和 TL1 兩個(gè) 8 位計(jì)數(shù)器組成。 其主要功能是：處理器通過控制發(fā)光二極管發(fā)光，當(dāng)紙幣進(jìn)入時(shí)，入口處發(fā)光二極光投射過紙幣的光強(qiáng)變化，被相應(yīng)入口處的光電三極管接受到后轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，傳給 8751 處理器，經(jīng)過判 斷，處理器直接控制。 由于時(shí)間的關(guān)系，識(shí)別貨幣器是如何設(shè)計(jì) 、 如何工作的，在這里將不做進(jìn)一步的研究。本課題設(shè)計(jì)主要是研究自動(dòng)售貨機(jī)的選擇貨物 、 出貨以及顯示功能。 貨物選擇系統(tǒng) 貨物選擇系統(tǒng)主要通過鍵盤操作來完成。鍵盤是人機(jī)交互中重要的輸入裝置，價(jià)格低廉，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛地應(yīng)用。 按鍵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(shí)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(shí)現(xiàn)對(duì)鍵的識(shí)別，非編碼鍵盤主要是由軟件來實(shí)現(xiàn)鍵盤的定義與識(shí)別。 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中， 除了復(fù)位按鍵有專門的復(fù)位電路及專一的復(fù)位功能外，其它按鍵都是以開關(guān)狀態(tài)來設(shè)置控制功能或輸入數(shù)據(jù)的。當(dāng)所設(shè)置的功能鍵或數(shù)字鍵按下時(shí)，計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)完成該按鍵所設(shè)定的功能，鍵信息輸入是與軟件結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的過程。 [2] 對(duì)于一組鍵或一個(gè)鍵盤，總有一個(gè)接口電路與 CPU 相連。 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(gè)鍵按下，將該鍵號(hào)送入累加器 ACC，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。 鍵盤按鍵 無論有無編碼，以及采用什么編碼，最后都要轉(zhuǎn)換成為與累加器中數(shù)值相對(duì)應(yīng)的 鍵值，以實(shí)現(xiàn)按鍵功能程序的跳轉(zhuǎn)。 一個(gè)完善的鍵盤控制程序應(yīng)具備以下功能： (1) 檢測(cè)有無按鍵按下，并采取硬件或軟件措施，消除鍵盤按鍵機(jī)械觸點(diǎn)抖動(dòng)的影響。 (2) 有可靠的邏輯處理辦法。每次只處理一個(gè)按鍵，其間對(duì)任何按鍵的操作對(duì)系統(tǒng)不產(chǎn)生影響，且無論一次按鍵時(shí)間有多長(zhǎng)，系統(tǒng)僅執(zhí)行一次按鍵功能程序。 (3) 準(zhǔn)確輸出按鍵值（或鍵號(hào)），以滿足跳轉(zhuǎn)指令要求。 出貨及顯示花錢數(shù)系統(tǒng) 科技學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 12 頁(yè) 由于還要實(shí)現(xiàn)顯示花錢數(shù)這項(xiàng)功能，這樣導(dǎo)致 I/O 接口緊張，考慮到 8751 自身資源有限，并不能很好的滿足系統(tǒng)的要求，明顯需要實(shí)現(xiàn)并行 接口的擴(kuò)展，在本設(shè)計(jì)中采用了 8255A 實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展并行 I/O 接口功能。 8255A 是一個(gè)具有兩個(gè) 8 位（ A 口和 B 口）和兩個(gè) 4 位（ C 口高 /低 4 位）并行輸出輸入端口的接口芯片。 8255A 可作為提供 TTL 電平兼容的接口，如打印機(jī)、 A/D、 D/A 轉(zhuǎn)換器、鍵盤以及需要同時(shí)兩位以上信息工作的一切形式的并行接口，還提供按位控制的功能。 8255A 能適應(yīng) CPU 與 I/O接口之間的多種數(shù)據(jù)傳送控制方式要求，如無條件傳送，應(yīng)答方式傳送和中斷方式傳送。 8255A 使用方式字控制字和置位 /復(fù)位控制字因而執(zhí)行功能很強(qiáng)。 [1] 其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下： 圖 8255A 內(nèi)部 結(jié)構(gòu) 圖中 A A0 和 RD、 WR 及 CS 組合所實(shí)現(xiàn)的端口尋址及各種 結(jié)構(gòu) 功能 讀 /寫控制 邏輯 數(shù)據(jù)總線 緩沖器 D0～ D7 A0 RD WR B組控制 CS PA0～ 7 A組控制 A1 RESET A組 A口 (8位 ) A組 PC上 (4位 ) B組 B口 (8位 ) PB0～ 7 PC4～ 7 PC0～ 3 B組 PC下 (4位 ) 科技學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 13 頁(yè) 表 引腳功能 8255A的工作方式有 3種，在本設(shè)計(jì)中只是采用了方式 0 方式 0—— 基本的輸入 /輸出方式 8255A的 PA、 PB、 PC7~ P3~0可分別被定義為方式 0輸入或方式 0輸入。方式 0輸出具有鎖存功能，輸入沒有鎖存。方式 0適用于無條件傳輸數(shù)據(jù)的設(shè)備，雙方不需要握手信息，就可以使數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單地寫入或讀出。如讀一組開關(guān)的狀態(tài) 、 控制一組指示燈的顯示等。 本設(shè)計(jì)的顯示用的是 LED顯示器 ,常用的 LED顯示器 有 LED狀態(tài)顯示器（俗稱發(fā)光二極管）、 LED七段顯示器（俗稱數(shù)碼管）和 LED十六段顯示器。發(fā)光二極管可顯示兩種狀態(tài)，用于系統(tǒng)狀態(tài)顯示；數(shù)碼管用于數(shù)字顯示； LED十六段顯示器用于字符顯示。 其中所說的 靜態(tài)顯示是指數(shù)碼管顯示某一字符時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定導(dǎo)通或恒定截止 。 這種顯示方式的各位數(shù)碼管相互獨(dú)立，公共端恒定接地（共陰極）或接正電源（共陽(yáng)極）。每個(gè)數(shù)碼管的 8個(gè)字段分別與一個(gè) 8位 I/O口地址相連， I/O口只要有段碼輸出，相應(yīng)字符即顯示出來，并保持不變，直 到 I/O口輸出新的段碼。采用靜態(tài)顯示方式，較小的電流即可獲得較高的亮度，且占用 CPU時(shí)間少，編程簡(jiǎn)單，顯示便于監(jiān)測(cè)和控制，但其占用的口線多，硬件電路復(fù)雜，成本高，只適合于顯示位數(shù)較少的場(chǎng)合。 [6]本設(shè)計(jì)的顯示就是用的這種 靜態(tài)顯示 找錢及顯示找錢數(shù)系統(tǒng) CS RD WR A1 A0 操作 0 1 0 0 0 向 A口寫數(shù)據(jù) 0 1 0 0 1 向 B口寫數(shù)據(jù) 0 1 0 1 0 向 C口寫數(shù)據(jù) 0 1 0 1 1 寫控制字 0 0 1 0 0 從 A口讀數(shù)據(jù) 0 0 1 0 1 從 B口讀數(shù)據(jù) 0 0 1 1 0 從 C口讀數(shù)據(jù) 1 X X X X 呈高阻態(tài) 0 1 1 X X 呈高阻態(tài) 0 0 0 X X 非法操作 科技學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 14 頁(yè) 本設(shè)計(jì)中，貨幣識(shí)別器能識(shí)別 1元 、 2元 、 5元貨幣，并能實(shí)現(xiàn)貨幣累加功能。在通過投幣后，將會(huì)把產(chǎn)生的信號(hào)輸入給 8751的 ，其中 控制貨幣的累加， 30秒。再經(jīng)過 8751處理后，將會(huì)在找錢輸出端產(chǎn)生與其相 對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出，控制所選錢幣的掉出，實(shí)現(xiàn)找錢功能。 要實(shí)現(xiàn)顯示找錢數(shù)這項(xiàng)功能也將會(huì)導(dǎo)致 I/O接口緊張，而 8751自身資源有限，它并不能很好的滿足系統(tǒng)的要求，所以為了實(shí)現(xiàn)并行接口的擴(kuò)展，在本設(shè)計(jì)中也將采用了 8255A實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展并行 I/O接口功能。 在上一節(jié)中已經(jīng)詳細(xì)介紹了 8255A及其控制的 LED顯示，在本節(jié)中要實(shí)現(xiàn)的找錢 、 顯示找錢數(shù)與出貨系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理基本一致，在這里就不加以介紹了。 2． 6出錯(cuò)報(bào)警系統(tǒng)簡(jiǎn)述 在本設(shè)計(jì)中，只有在按鍵選錯(cuò)的情況下，導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常處理，才會(huì)出現(xiàn)報(bào)警現(xiàn)象。當(dāng)出現(xiàn)錯(cuò)誤的時(shí)候， 8751將會(huì)控制 8255A的 PC端輸出信號(hào)，再通過光電耦合，這樣來驅(qū)動(dòng)一個(gè)揚(yáng)聲器工作，實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能 。 科技學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 15 頁(yè) 第三章 ．自動(dòng)售貨機(jī)的系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì) ３．１自動(dòng)售貨機(jī)貨幣識(shí)別系統(tǒng)程序流程圖 Y N N Y N Y 圖 識(shí)別貨幣系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)程序流程圖 ３．２自動(dòng)售貨機(jī)貨物選擇系統(tǒng)的程序流程圖 識(shí)別貨幣 、 累加計(jì)數(shù)結(jié)束 將 TL0 計(jì)的數(shù)值存入 R MONEY 單元，然后 TL0 清零 TH TL0 重新設(shè)置計(jì)數(shù)初值 T1 計(jì)數(shù)是否溢出？ T0、 T1 開始計(jì)數(shù) 檢測(cè) T0 是否有脈沖？ 是否完成？ TH0、 TL0、 TH TL1 置初值，啟動(dòng) T0 計(jì)數(shù)器、 T1 定時(shí)器，循環(huán)計(jì)數(shù) R0 置初值 601 IE、 TMOD 置初值，使 T0 為計(jì)數(shù)工作方式0， T1 為定時(shí)工作方式 0 科技學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 16 頁(yè) 本設(shè)計(jì)中，分別設(shè)置了價(jià)格分別為 1元 、 2元 、 3元不等的貨物，這里只列出一元貨物處理子程序的流程圖如下： 圖 按鍵選擇程序流程圖 科技學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 17 頁(yè) 科技學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 18 頁(yè) 科技學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 19 頁(yè) 圖 1元錢貨物處理子程序流程圖 ３．３自動(dòng)售貨機(jī)出貨，顯示花錢數(shù)系統(tǒng)流程圖 本設(shè)計(jì)設(shè)置了價(jià)格分別為 1 元 、 2 元 、 3 元不等的貨物，一共 12 種。在通過按鍵選擇物品后，將會(huì)把產(chǎn)生的信號(hào)輸入給 8255A 的 P1 的引腳上， 8255 接收信號(hào)后，經(jīng)過處理后，將會(huì)在貨物輸出端產(chǎn)生與其相對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出，控制所選貨物的掉出。 科技學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 20 頁(yè) 圖 ３． 4自動(dòng)售貨機(jī)找錢，顯示找錢數(shù)系統(tǒng)流程圖 本設(shè)計(jì)用 8255A的 PA控制找錢，用 PB控制 LED顯 示找錢數(shù) ,其中能夠找錢貨幣的面值為 1元 、 2元 、 5元。 PA0控制 1元， PA1控制 2元， PA2控制 2元， PA3控制 5元。