【正文】 編 程 的 原 則 和 技 巧 。 系 統(tǒng) 介 紹 了 自 動(dòng) 售 貨 機(jī) 系 統(tǒng) 從 控 制 方 案 ， 操 作 邏 輯 到 系 統(tǒng) 軟 件 等 各 個(gè) 環(huán) 節(jié) 的設(shè) 計(jì) 及 系 統(tǒng) 調(diào) 試 的 方 法 和 原 則 。1 自 動(dòng) 售 貨 機(jī) 的 簡(jiǎn) 介 自 動(dòng) 售 貨 機(jī) 的 發(fā) 展 歷 史 及 發(fā) 展 趨 勢(shì) 自 動(dòng) 售 貨 機(jī) 的 發(fā) 展 歷 史 自 動(dòng) 售 貨 機(jī) 是 本 世 紀(jì) 70 年 代 在 日 本 、 歐 美 發(fā) 展 起 來(lái) 的 高 新 技 術(shù) 現(xiàn) 代 應(yīng) 用 產(chǎn) 品 ， 被 稱 為 24小 時(shí) 營(yíng) 業(yè) 的 微 型 超 市 ， 售 貨 領(lǐng) 域 已 擴(kuò) 展 至 小 食 品 、 小 用 品 、 香 煙 、 電 話 卡 、 車(chē) 票 、 郵 票 等 。 在 鄰 國(guó) 日 本 ， 70%份 額 的 罐 裝 飲 料 市 場(chǎng) 是 通 過(guò) 自 動(dòng) 售 貨 機(jī) 售 出 的 ； 美 國(guó) 可 口 可 樂(lè) 公 司 擁 有五 十 余 萬(wàn) 臺(tái) 飲 料 自 動(dòng) 售 貨 機(jī) 分 布 在 世 界 各 地 。 經(jīng) 過(guò) 幾 十 年 的 發(fā) 展 ， 在 上 個(gè) 世 紀(jì) 末 進(jìn) 入 我 國(guó) 。 國(guó) 內(nèi) 自 動(dòng) 售 貨 機(jī) 市 場(chǎng) 的 發(fā) 展 正 方 興 未 艾 。 近 年 來(lái) ， 國(guó) 內(nèi) 幾 家 公 司 對(duì) 能 識(shí) 別 紙 幣 的 自 動(dòng) 售 貨 機(jī) 進(jìn) 行 了 開(kāi) 發(fā) 研 究 ， 使 自 動(dòng) 售 貨 機(jī) 在 國(guó) 內(nèi) 得以 快 速 發(fā) 展 。 隨 著 科 技 的 發(fā) 展 及 人 們 生 活 水 平 的 提 高 ， 自 動(dòng) 售 貨 機(jī) 市 場(chǎng) 的 發(fā) 展 越 來(lái) 越 呈 現(xiàn) 出 多 元 化 及 個(gè) 性化 的 需 求 。 自 動(dòng) 售 貨 機(jī) 在 城 市 商 業(yè) 區(qū) 、寫(xiě) 字 樓 大 廳 、 風(fēng) 景 區(qū) 、 車(chē) 站 、 碼 頭 、 繁 華 街 道 等 公 共 場(chǎng) 所 的 布 設(shè) 能 夠 美 化 亮 化 城 市 環(huán) 境 ， 方 便 群 眾生 活 ， 已 經(jīng) 成 為 城 市 各 角 落 的 一 道 亮 麗 風(fēng) 景 線 。 自 動(dòng) 售 貨 機(jī) 的 發(fā) 展 趨 勢(shì) 隨 著 中 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 快 速 發(fā) 展 和 消 費(fèi) 者 日 趨 富 裕 ， 中 國(guó) 的 零 售 市 場(chǎng) 以 7%的 年 遞 增 率 快 速 增 長(zhǎng) ，快 于 其 它 任 何 新 興 市 場(chǎng) 。 據(jù) 統(tǒng) 計(jì) ， 目 前 中 國(guó) 自 動(dòng) 售 貨 機(jī) 擁 有 量 約 為 萬(wàn) 臺(tái) ， 相 對(duì) 于13 億 的 人 口 大 國(guó) ， 這 個(gè) 數(shù) 字 微 不 足 道 ， 與 日 本 平 均 每 23 人 就 擁 有 一 臺(tái) ， 美 國(guó) 每 35 人 一 臺(tái) ， 歐洲 每 60 人 一 臺(tái) 相 比 差 距 甚 遠(yuǎn) 。 中 國(guó) 沿 海 地 區(qū) ， 將 大約 有 億 人 口 經(jīng) 常 使 用 自 動(dòng) 售 貨 機(jī) 。 而 且 ， 它 與 電 子 購(gòu) 物 等 新 型 消 費(fèi) 方 式 相 通 ，能 創(chuàng) 造 巨 大 的 商 機(jī) 。 為 了 提 高 自 動(dòng) 售 貨 機(jī) 技 術(shù) 設(shè) 備 的 科技 含 量 ， 完 善 國(guó) 內(nèi) 自 動(dòng) 售 貨 機(jī) 設(shè) 施 的 服 務(wù) 體 系 ， 促 進(jìn) 中 國(guó) 自 動(dòng) 售 貨 機(jī) 產(chǎn) 業(yè) 的 快 速 發(fā) 展 ， 中 國(guó) 自 動(dòng) 售貨 機(jī) 專(zhuān) 業(yè) 委 員 會(huì) 與 廣 州 一 流 展 覽 服 務(wù) 有 限 公 司 聯(lián) 合 國(guó) 際 合 作 伙 伴 共 同 主 辦 的 “2020 中 國(guó) 國(guó) 際 自動(dòng) 售 貨 機(jī) 及 技 術(shù) 設(shè) 備 展 覽 會(huì) ”在 廣 州 舉 行 。 廣 州 ， 中 國(guó) 最 為 發(fā) 達(dá) 的 城 市之 一 ， 是 華 南 地 區(qū) 中 心 城 市 、 交 通 通 訊 樞 紐 、 中 國(guó) 對(duì) 外 貿(mào) 易 的 窗 口 城 市 。 廣 州 已 成 為 中 外 商 家 必 爭(zhēng) 的 戰(zhàn) 略 要 地 ， 自 動(dòng) 售 貨 機(jī) 市 場(chǎng) 的 發(fā) 展 潛 力不 可 估 量 。 自 動(dòng) 售 貨 機(jī) 可 售出 各 種 成 型 包 裝 小 商 品 、 各 種 票 、 券 、 證 、 卡 等 片 狀 物 品 。 但 在 我 國(guó) 自 動(dòng) 商 業(yè) 機(jī) 械 化 的 研 究 起 步 較 晚 ， 致 使 大 部 分 售 貨 機(jī) 都 是 進(jìn) 口 的 ， 特 別 是 由 于 價(jià) 格原 因 ， 日 本 翻 新 的 二 手 自 動(dòng) 售 貨 機(jī) 大 量 進(jìn) 入 中 國(guó) 市 場(chǎng) 。 這 些 早 期 的 售 貨 機(jī) 一 般 只 配 有 硬 幣 識(shí) 別 器 ， 為 此 ， 商 業(yè) 部 門(mén) 不得 不 配 備 專(zhuān) 門(mén) 的 硬 幣 兌 換 機(jī) 或 者 工 作 人 員 兌 換 硬 幣 。 因 此 ， 對(duì) 自 動(dòng) 售 貨 機(jī) 進(jìn) 行 研 究 和 發(fā) 展 具 有 很 重 要 的 意 義 。機(jī)器自動(dòng)計(jì)數(shù)顧客投入貨幣顧客按動(dòng)按鈕顧客取出余幣機(jī)器將余幣送出顧客取出商品機(jī)器送出選定商品圖 自 動(dòng) 售 貨 機(jī) 工 作 時(shí) 序 圖售 貨 機(jī) 的 工 作 原 理 是 ：（ 1） 從 投 幣 口 送 入 貨 幣 ， 然 后 通 過(guò) 傳 感 器 采 集 數(shù) 據(jù) 、 識(shí) 別 器 判 斷 貨 幣 的 真 偽 并 判 別 面 值 。（ 3） 通 信 模 塊 與 售 貨 機(jī) 的 主 控 系 統(tǒng) 通 信 ， 主 控 系 統(tǒng) 顯 示 面 值 ， 啟 動(dòng) 售 貨 機(jī) 的 面 板 鍵 ， 顯 示 出 哪 個(gè)貨 道 有 貨 ， 哪 個(gè) 貨 道 已 經(jīng) 售 完 ， 并 等 待 顧 客 按 鍵 選 擇 商 品 。（ 5） 顯 示 余 額 ， 如 果 金 額 足 夠 多 ， 顧 客 可 以 選 擇 找 幣 或 者 繼 續(xù) 買(mǎi) 商 品 ； 如 果 款 額 不 夠 ， 售 貨 機(jī) 經(jīng) 過(guò) 延 時(shí) 予 以 退 幣 。（ 6） 系 統(tǒng) 復(fù) 零 ， 完 成 售 貨 。 其 中 控 制 子 系 統(tǒng) 是 本 設(shè) 計(jì) 研 究 重 點(diǎn) 。 預(yù) 設(shè) 自 動(dòng) 售 貨 機(jī) 系 統(tǒng) 。 售 貨 機(jī) 的 價(jià) 格 設(shè) 置 由 按 鍵 和 存 儲(chǔ) 器 組 成 。ROMamp。電磁鐵 金額顯示 購(gòu)貨狀態(tài)顯示按鈕價(jià) 格 ， 并 將 價(jià) 格 寫(xiě) 入 存 儲(chǔ) 器 中 ， 該 存 儲(chǔ) 器 本 身 具 有 掉 電 保 護(hù) 功 能 ， 屬 于 軟 件 設(shè) 置 方 式 。 金 額 累 計(jì) 、 可 售 指 示 和 退 幣 系 統(tǒng) 。 此 時(shí) 可 以 按 下 購(gòu) 貨 按 鈕 ， 由 于 CPU 檢 測(cè) 到 有 購(gòu) 貨 信 號(hào) 后 ，如 金 額 累 計(jì) 器 中 的 數(shù) 值 與 預(yù) 設(shè) 價(jià) 格 相 等 ， 則 通 過(guò) 并 行 擴(kuò) 展 接 口 驅(qū) 動(dòng) 電 磁 閥 或 者 微 電 機(jī) 驅(qū) 動(dòng) 出 商 品 ，并 將 金 額 累 計(jì) 存 儲(chǔ) 器 清 零 ， 完 成 一 次 售 貨 過(guò) 程 ， 如 累 計(jì) 金 額 大 于 預(yù) 設(shè) 價(jià) 格 時(shí) ， 驅(qū) 動(dòng) 商 品 后 ， 相 減 差額 由 信 號(hào) 驅(qū) 動(dòng) 退 幣 ， 實(shí) 現(xiàn) 退 幣 和 找 錢(qián) 功 能 。 在 自 動(dòng) 售 貨 機(jī) 商 品 存 儲(chǔ) 存 道 下 方 按 照 有 接 觸 行 程 開(kāi) 關(guān) ， 當(dāng) 存 儲(chǔ) 存 道 有 商 品時(shí) ， 壓 下 行 程 開(kāi) 關(guān) ， 自 動(dòng) 售 貨 機(jī) 正 常 工 作 ； 當(dāng) 商 品 出 售 完 畢 時(shí) ， 行 程 開(kāi) 關(guān) 被 釋 放 ， 向 CPU 發(fā)出 無(wú) 貨 信 號(hào) ， 經(jīng) 過(guò) 檢 測(cè) 通 過(guò) 串 行 擴(kuò) 展 接 口 向 相 應(yīng) 的 售 完 指 示 燈 發(fā) 出 信 號(hào) ， 使 機(jī) 身 “售 完 ”指 示燈 亮 ， 此 種 商 品 自 動(dòng) 停 售 ， 即 使 投 幣 金 額 達(dá) 到 該 道 商 品 預(yù) 設(shè) 價(jià) 格 數(shù) 值 ， 可 售 按 鈕 仍 然 無(wú) 法 啟 動(dòng) 信 號(hào) ，金 額 累 計(jì) 存 儲(chǔ) 器 也 不 清 零 。 該 機(jī) CPU 在 每 次 售 出 商 品 后 ， 向 售 出 累 計(jì) 存 儲(chǔ)器 中 累 計(jì) 售 出 數(shù) 據(jù) ， 通 過(guò) 自 動(dòng) 售 貨 機(jī) 內(nèi) 部 的 按 鍵 可 在 金 額 顯 示 窗 口 中 讀 到 累 計(jì) 結(jié) 果 。 自 動(dòng) 售 貨 過(guò) 程 的 通 訊 子 系 統(tǒng) 簡(jiǎn) 述自 動(dòng) 售 賣(mài) 系 統(tǒng) 的 外 圍 設(shè) 備 較 為 復(fù) 雜 ， 導(dǎo) 致 對(duì) 主 控 制 器 的 要 求 越 來(lái) 越 高 。有 些 公 司 采 用 歐 洲 售 貨 機(jī) 制 造 協(xié) 會(huì) （ EVMMA） 制 定 的 MDB/ICP 總 線 協(xié) 議 。MDB/ICP 協(xié) 議 是 歐 洲 售 貨 機(jī) 制 造 協(xié) 會(huì) 制 定 的 一 套 用 于 協(xié) 調(diào) 自 動(dòng) 售 貨 機(jī) 的 主 控 制 器（ MMC） 與 多 個(gè) 設(shè) 外 之 間 通 訊 的 協(xié) 議 。 所 有 外 圍 設(shè) 備 與 主 控制 器 之 間 的 通 訊 方 式 都 一 致 。其 中 方 式 位 根 據(jù) 傳 遞 的 方 式 的 不 同 置 0 或 置 1。 第 一 字 節(jié) 為 地 址 字 節(jié) （ 實(shí) 際 上 只 有 高 5 位 尋 址 信 息 ， 低 3 位 為 對(duì) 外 設(shè) 的 指 令 ） ， 該 字 節(jié)被 所 有 的 外 設(shè) 讀 取 ， 但 只 有 符 號(hào) 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) 。 當(dāng) 數(shù) 據(jù) 從 外 設(shè) 發(fā) 送 到 主 機(jī) 時(shí) ， 最 后 送 出 的 字 節(jié) 方 式 位 被 置1， 標(biāo) 志 著 數(shù) 據(jù) 發(fā) 送 完 畢 。 發(fā) 送 指 令后 ， 外 設(shè) 應(yīng) 答 VMC 的 通 信 塊 可 以 由 一 個(gè) 數(shù) 據(jù) 塊 和 一 個(gè) 字 節(jié) 組 成 ， 或 者 一 個(gè) 應(yīng) 答 字 節(jié) ， 或 者 一 個(gè)無(wú) 應(yīng) 答 字 節(jié) 。 自 動(dòng) 售 貨 機(jī) 的 功 能 介 紹 此 次 設(shè) 計(jì) 的 自 動(dòng) 售 貨 機(jī) 的 功 能 簡(jiǎn) 介基 本 原 理 ： 貨 幣 識(shí) 別 器 對(duì) 所 投 貨 幣 進(jìn) 行 識(shí) 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(chǔ) 備 料 道 中 送 達(dá) 取 物 口 。在 規(guī) 定 的 30 秒 中 內(nèi) ， 投 了 幾 次 貨 幣 后 ， 貨 幣 能 夠 實(shí) 現(xiàn) 累 加 功 能 ， 這 樣 機(jī) 器 就 會(huì) 把 投 入 的 貨 幣總 額 數(shù) 目 輸 入 中 央 控 制 元 器 件 ， 進(jìn) 行 處 理 ； 超 過(guò) 30 秒 后 投 幣 ， 投 幣 無(wú) 效 ， 機(jī) 器 自 動(dòng) 把 錢(qián) 全 部 退出 來(lái) 。本 設(shè) 計(jì) 中 有 一 共 有 16 個(gè) 按 鍵 選 擇 ， 其 中 12 個(gè) 是 貨 物 選 擇 鍵 ， 有 2 個(gè) 是 多 選 鍵 （ 一 次 購(gòu) 買(mǎi)2 個(gè) 或 3 個(gè) 貨 物 ） ， 還 有 1 個(gè) 確 定 鍵 和 1 個(gè) 取 消 鍵 。在 出 貨 系 統(tǒng) 中 設(shè) 計(jì) 了 ， 顯 示 購(gòu) 買(mǎi) 貨 物 的 共 花 錢(qián) 數(shù) 。 實(shí) 現(xiàn) 自 動(dòng) 售 貨 機(jī) 的 功 能 的 設(shè) 計(jì) 思 路采 用 單 片 機(jī) MSC51系 列 中 的 8751作 為 中 央 控 制 元 件 ；用 為 識(shí) 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(pán) 做 為 選 擇 貨 物 端 ） ；采 用 兩 個(gè) 8255A擴(kuò) 展 并 行 I/O接 口 ， 實(shí) 現(xiàn) 掉 出 貨 物 功 能 、 顯 示 功 能 、 找 錢(qián) 功 能 ； 別 作 為 8255A的 片 選 輸 入 端 。 識(shí) 別 器 把 信 息 數(shù) 據(jù) 傳 給 通 訊 模 塊 。 顧 客 選 擇 商 品 后 ， 售 貨 機(jī) 自 動(dòng) 把 商 品 送 出 ， 等 待 顧 客 取 走 。 系 統(tǒng) 復(fù) 零 ， 完 成 售 貨 。8751 單 片 機(jī) 是 Intel 公 司 生 產(chǎn) 的 MCS51 系 列 單 片 機(jī) 中 的 一 種 ， 其 特 性 與 MCS51 單 片 機(jī) 基本 一 樣 。中 央 處 理 器 ： 中 央 處 理 器 (CPU)是 整 個(gè) 單 片 機(jī) 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(jìn)制 數(shù) 據(jù) 或 代 碼 ， CPU 負(fù) 責(zé) 控 制 、 指 揮 和 調(diào) 度 整 個(gè) 單 元 系 統(tǒng) 協(xié) 調(diào) 的 工 作 ， 完 成 運(yùn) 算 和 控 制 輸 入 輸 出功 能 等 操 作 。數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 器 (RAM) 8751 內(nèi) 部 有 128 個(gè) 8 位 用 戶 數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 單 元 和 128 個(gè) 專(zhuān) 用 寄 存 器 單 元 ， 它 們 是 統(tǒng) 一 編 址 的 ，專(zhuān) 用 寄 存 器 只 能 用 于 存 放 控 制 指 令 數(shù) 據(jù) ， 用 戶 只 能 訪 問(wèn) ， 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(gè) ， 可 存 放 讀 寫(xiě) 的 數(shù) 據(jù) ， 運(yùn) 算 的 中 間 結(jié) 果 或 用 戶 定 義 的 字 型 表 。程 序 存 儲(chǔ) 器 (ROM)：8751 共 有 4096 個(gè) 8 位 EPROM， 用 于 存 放 用 戶 程 序 ， 原 始 數(shù) 據(jù) 或 表 格 。定 時(shí) /計(jì) 數(shù) 器 (ROM)：8751 有 兩 個(gè) 16 位 的 可 編 程 定 時(shí) /計(jì) 數(shù) 器 ， 以 實(shí) 現(xiàn) 定 時(shí) 或 計(jì) 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(duì) 外 部 數(shù) 據(jù) 的 傳 輸 。全 雙 工 串 行 口 ：8751 內(nèi) 置 一 個(gè) 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(dāng) 同 步 移 位 器 使 用 。中 斷 系 統(tǒng)