【正文】 衷的感謝。 通過幾個(gè)月的不斷努力，我擺脫了單純的理論知識(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài)，理論知識(shí)和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的能力，使我在單片機(jī)的基本原理、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過程，以及在常用編程設(shè)計(jì)思路技巧（特別是 C 語言）的掌握方面都能向前邁了一大步，為日后成為合格的應(yīng)用型人才打下良好的基礎(chǔ)。提示模塊程序詳見附錄。 初 始 化L C D 是 否 忙 碌 ？C P U 向 L C D 送 指 令顯 示 字 符返 回YN開 始 圖 LCD 顯示 原理圖 提示模塊程序設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)的提示模塊將實(shí)現(xiàn)的功能是：當(dāng)客戶按下選貨按鍵后，如果金額足夠 ，蜂鳴器不工作；如果金額不足，蜂鳴器 將工作 兩秒 ，以提示余額不足， 之后 再停止工作。 TC1602AL 顯示器在交易過程能起到金額顯示作用，對顯示器的識(shí)別流程如圖 。 如果從 CGRAM 讀數(shù)據(jù)，要先執(zhí)行 “設(shè)置 CGRAM 地址”命令； 如果寫數(shù)據(jù)到 DDRAM，則要先執(zhí)行“設(shè)置 DDRAM 地址”命令。 如果寫數(shù)據(jù)到 CGRAM，要先執(zhí)行“設(shè)置 CGRAM 地址”命令； 如果寫數(shù)據(jù)到 DDRAM，則要先執(zhí)行“設(shè)置 DDRAM 地址”命令。 讀忙狀態(tài)位（ BF）及地址 CODE： RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 L H BF AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 功能：讀最高位（ BF）判斷內(nèi)部操作是否正在執(zhí)行，并讀低 7 位地址計(jì)數(shù)器的 內(nèi)容。 設(shè)置 DDRAM 地址 CODE： RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 L L H ADD6 ADD5 ADD4 ADD3 ADD2 ADD1 ADD0 功能： DDRAM 地址送入 AC 中。 設(shè)置 CGRAM 地址 CODE： RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 L L L H ACG5 ACG4 ACG3 ACG2 ACG1 ACG0 功能：將 CGRAM 地址送入 AC 中。 N=1：兩行顯示； N=0：單行顯示。 功能設(shè)置 CODE： RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 L L L L H DL N F X X 功能：設(shè)置接口數(shù)據(jù)位數(shù)（ DL）、顯示行數(shù)（ N）以及字形（ F）。 光標(biāo)或整體顯示移位位置 CODE： RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 L L L L L H S/C R/L X X 功能：移動(dòng)光標(biāo)或整體顯示，同時(shí)不改變 DDRAM 內(nèi)容， S/C 和 R/L 置位不同時(shí)對應(yīng)的 操作： 00：光標(biāo)左移； 01：光標(biāo)右移。 C=1：光標(biāo)顯示開； C=0：光標(biāo)顯示關(guān)。 顯示開關(guān)控制 CODE： RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 L L L L L L H D C B 功能：控制整體顯示開關(guān)（ D），光標(biāo)開關(guān)（ C）及閃爍開關(guān)（ B）的開關(guān)。 SH=1 且 I/D=0：顯示畫面向右移動(dòng)一個(gè)字符。 I/D 表示地址的修改方式，也是光標(biāo)的移動(dòng)方式： I/D=1：光標(biāo)由左向右移動(dòng)且 AC 自動(dòng)加一； I/D=0：光標(biāo)由右向左移動(dòng)且 AC 自動(dòng)減一。 返回 CODE: RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 L L L L L L L L H X 功能：設(shè) DDRAM 地址為零，顯示回原位， DDRAM 內(nèi)容不變。 TC1602AL 的基本操作分為以下 4 種 ,如表 31 所示。 開 始初 始 化按 下 按 鍵 ？去 抖 動(dòng)行 掃 描鍵 值 計(jì) 算等 待 釋 放NY 圖 按 鍵識(shí)別 模塊 原理圖 此次的鍵盤設(shè)計(jì)是以 3X3 矩陣形式，其中前八個(gè)按鍵是貨物選擇 鍵，第九個(gè)鍵盤是作為退幣系統(tǒng)啟動(dòng)按鍵，當(dāng)用戶按下鍵盤，程序通過去抖動(dòng)的方法來解除干擾， 再以行掃描的方式來確定所按鍵盤，并確定鍵值，最后再等待顧客釋放。主程序 詳 見附錄。 N N N Y N Y Y Y N Y 圖 自動(dòng)售貨機(jī)的流程圖 開始 顧客投幣 顯示貨幣數(shù) 顧客退 幣？ 顧客選貨 有貨？ 金額足夠？顧客取走貨物 有零？ 顧客退幣？ 退幣 交易結(jié)束 主程序?qū)⒄{(diào)用其他子程序以達(dá)到自動(dòng)售貨機(jī)的完整工作。由于系統(tǒng)在多個(gè)狀態(tài)間跳轉(zhuǎn)切換，所以在程序編寫時(shí)比較適合應(yīng)用循環(huán)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。 主程序 在程序?qū)哟谓Y(jié)構(gòu)方面，當(dāng)系統(tǒng)上電之后 ，應(yīng)先對其進(jìn)行相關(guān)初始化（如對每種飲料價(jià)格的設(shè)定和商品原始庫存數(shù)量的設(shè)定等）。其有以下優(yōu)點(diǎn)： C 語言具有語法簡潔的特點(diǎn) 2 、 運(yùn)算符豐富 ,奪得我有時(shí)后都分不清 3 、 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型豐富 4 、 結(jié)構(gòu)化 ,就是想一小塊一小塊的程序 ,這樣寫起來容易 5 、 語法要求不嚴(yán)格 ,這樣的話相對容易一些 ,但有時(shí)喉也不爽 ,有錯(cuò)的時(shí)候不知道語言的語法錯(cuò)了 6 、 功能強(qiáng)大 ,現(xiàn)在諸如 nuix 這樣的操作系統(tǒng)就是用 c 語言寫的 本設(shè)計(jì)使用被廣泛應(yīng)用的 Keil uVision2 C 語言編譯器為開發(fā)環(huán)境，進(jìn)行了單片機(jī)的 C 語言程序設(shè)計(jì)。 4 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) C 語言是編譯型程序設(shè)計(jì)語言的一種，它兼顧了各種高級(jí)語言和匯編語言的特點(diǎn)。 圖 提示 模塊 電路 圖 1．此 次提示電路的功能是當(dāng)用戶投入金 額不夠并且按下貨物選擇按鍵時(shí)，短暫發(fā)出提示音，會(huì)給用戶提示作用。關(guān)于圖 中各引腳的功能如表 中所描述。 圖 液晶模塊電路 圖 表 液晶顯示模塊接口說明 標(biāo) 號(hào) 功 能 說 明 備 注 Vss 邏輯負(fù)電源輸入引腳， 0V Vdd 邏輯正電源輸入引腳， +5V V0 LCD 驅(qū)動(dòng)電源輸入引腳，大小可調(diào)先是對比度 一般接 0V E 讀寫使能引腳： 高電平有效，下降沿鎖定數(shù)據(jù) RS 數(shù)據(jù) /指令寄存器選擇引腳： RS=“1”：數(shù)據(jù) D0D7 與數(shù)據(jù)寄存器通信 RS=“0”：數(shù)據(jù) D0D7 與指令寄存器通信 R/W 讀 /寫選擇引腳： 高電平：讀數(shù)據(jù) 低電平：寫數(shù)據(jù) 若不須讀操作功能，該引腳可直接接地 D0～ D7 8 位數(shù)據(jù)線引腳 目前，液晶顯示模塊在國內(nèi)已經(jīng)規(guī)范化。 圖 MDB 接口電路 圖 LCD顯示系統(tǒng)模塊 在用戶操作自動(dòng)售貨機(jī)時(shí)， 為了 讓 用戶 (顧客或運(yùn)營商 )更加簡便、容易達(dá)成交易 ，本設(shè)計(jì)選用廣州捷勝吉電子科技公司的 TC1602AL 型液晶顯示模塊實(shí)現(xiàn)此功能。由于貨幣識(shí)別器的核心內(nèi)容是保密的 ，可供參考的資料較少 ， 因此本系統(tǒng)中的 MDB 的使用僅限 1 元的投幣 、 退幣方式 ，同時(shí)下一章的軟件設(shè)計(jì)中不做詳細(xì)的介紹。 其中注意的是，當(dāng)選取貨物后，貨幣器能監(jiān)測到金額的減少，在退幣系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)退出相應(yīng)的金額。它們都是 16 位加法計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)，分別由 TH0 和 TL0 及 TH1 和 TL1 兩個(gè) 8 位計(jì)數(shù)器組成。 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較強(qiáng)的嵌入式微處理器以及一系列外圍器件構(gòu)成。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。因此，光輻射可以反映鈔票的新舊程度；另外，相對于偽幣的鑒別，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，這都能在鈔票對光輻射的接受信息中反映出來。紅外輻射是光輻射中的一種類型，它具有普通光輻射的共性。硬件數(shù)據(jù)采集設(shè)備的電源為發(fā)光二極光，所發(fā)出的光的波長峰值在紅 外線波段，但不是單光譜，其中 紅外光成分達(dá)到 90%以上，因此，光源輻射光中起主要作用的實(shí)際上是紅外輻射。當(dāng)硬幣投入后經(jīng)過識(shí)別識(shí)別出電信號(hào)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。 該單片機(jī)的 引腳配置如圖 所示： 圖 STC89C52 引腳配置圖 貨幣識(shí)別系統(tǒng) 貨幣識(shí)別分別有對硬幣和紙幣的識(shí)別，由此在下文中分別介紹說明： 我國目前發(fā)行的 1 元、 5 角和 1 角硬幣的金屬原材料是為造幣而專門使用的特殊合金，因此在它通過投幣入口進(jìn)入由電感和電容組成的特定高頻振蕩線路所產(chǎn)生的磁場時(shí)，金屬材質(zhì)和體積的體積的差別對電感量的影響大小也出現(xiàn)微弱差異，電感量的變化將引起 振蕩頻率的變化，與設(shè)定值進(jìn)行比較，確定某種硬幣后，經(jīng)窄帶選頻電路將頻率信號(hào)變?yōu)殡妷盒盘?hào)輸出，完成對金屬硬幣的識(shí)別。 STC89C52 是一種帶 8K 字節(jié)閃爍可編程可檫除只讀存儲(chǔ)器（ FPEROMFlash Programable and Erasable Read Only Memory ）的低電壓，高性能 COMOS8的微處理器，該器件采用 ATMEL搞密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。 微控制器主要分為單片機(jī)、 DSP、 ARM 等等， 其中單片機(jī)體積小、使用靈活方便、價(jià)格便宜，主要應(yīng)用于工業(yè)控制和智能儀表等領(lǐng)域； DSP 芯片具高速運(yùn)算能力 ，常用來處理大量數(shù)據(jù)或數(shù)字信號(hào)； ARM 憑借低功耗、高性能的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在移動(dòng)通信和手持設(shè)備領(lǐng)域。微控制器誕生于 20 世紀(jì) 70 年代中期，經(jīng)過 30 多年的發(fā)展，其成本越來越低，