【正文】 ......................13 提示模塊程序設(shè)計(jì) ...................................................................................................16 5 結(jié) 論 ...........................................................................................................................18 致 謝 ................................................................................................................................19 參考文獻(xiàn) ..............................................................................................................................20 附 錄 1 主函數(shù)程序 ...................................................................................................21 附 錄 2 TC1602AL顯示程序 ..................................................................................24 附 錄 3 提示程序 .......................................................................................................27 附 錄 4 總原理圖 .......................................................................................................28 1 緒 論 自動(dòng)售貨機(jī)是一種全新的商業(yè)零售形式， 20 世紀(jì) 70 年代自日本和歐美發(fā)展起來。從自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展趨勢來看，它的出現(xiàn)是由于勞動(dòng)密集型的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造向技術(shù)密集型社會(huì)轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。 從廣義來講投入硬幣、紙幣、信用卡等后便可以銷售商品的機(jī)械，從狹義來講就是 自動(dòng)銷售商品的機(jī)械。 此次自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)是以單片機(jī)為核心的自動(dòng)化控制裝置，它集按鍵選擇技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)和顯示技術(shù)于一體。有些自動(dòng)售貨機(jī)不僅能夠自動(dòng)識(shí)別 1 元、 5角硬幣，而且能夠自動(dòng)識(shí)別 20 元、 10 元、 5 元紙幣，還會(huì)自動(dòng)找零，人機(jī)對(duì)話的應(yīng)用性提高使自動(dòng)售 貨機(jī)在國內(nèi)外大面積普及成為可能。人們通過自動(dòng)售貨機(jī)自助購物，這種簡單、快捷的方式正逐漸成為市民的一種新的消費(fèi)時(shí)尚，并且滿足了人們?cè)诋?dāng)今科技高速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)追求高品質(zhì)生活的需要。 自動(dòng)售貨機(jī)必將在國內(nèi)普及，并成為城市現(xiàn)代文明程度的一種象征性標(biāo)志。 2 自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 該章節(jié) 對(duì)自動(dòng)售貨機(jī) 的 控制系統(tǒng)進(jìn)行完整的功能需求分析， 并 確定總體設(shè)計(jì)方案， 這 是完成 系統(tǒng) 設(shè)計(jì)的前提。 工作原理 自動(dòng)售貨機(jī)是 集機(jī)、電的獨(dú)立 智能化售貨設(shè)備，只需顧客進(jìn)行 投幣、選貨、退幣等 簡單的操作選擇，就能夠方便快捷地購買到想要的商品 。顧客選擇貨物后，自動(dòng)顧客投入錢幣 顧客選取貨物 機(jī)器記錄金額 機(jī)器送出貨物 顧客取出貨物 機(jī)器計(jì)算余額 顧客取出余幣 售貨機(jī)把貨物準(zhǔn)確送出領(lǐng)貨口，顧客再取走貨物。最后系統(tǒng)復(fù)零，完成售貨。 其功能描述：貨物種類一共設(shè)有 8種，這 8種物品分別對(duì)應(yīng)著 8個(gè)不同的按鍵選擇，其中價(jià)格不等的物品各 3種， 1元的有 3個(gè)可選按鍵 ， 2元的有 3個(gè)可選按鍵 ， 3元的有 2個(gè)可選按鍵 ；自動(dòng)售貨機(jī)將顧客投的貨幣進(jìn)行金額累加。如果累計(jì)投入的貨幣數(shù)目多于物品的設(shè)定價(jià)格，機(jī)器能夠?qū)崿F(xiàn)找錢功能，或者顧客可以繼續(xù)選擇貨物；如果投入的貨幣沒有達(dá)到所選擇物品的預(yù)設(shè)價(jià)格時(shí)，投入的錢將全部退還。對(duì)于驅(qū)動(dòng)電機(jī)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。在本次設(shè)計(jì)中用 ~ 作為送出貨物輸出接口，以發(fā)光二極管作為出貨狀態(tài) 。 表 硬件電路接口列表 外 設(shè) 名 稱 數(shù) 量 用 途 備 注 MDB貨幣識(shí)別器 1 貨幣識(shí)別、找零 硬幣器要符合國際標(biāo)準(zhǔn) MDB 接口 鍵盤輸入 1 輸入設(shè)備 采用 33 鍵盤， 和 1 個(gè)退幣按鍵 報(bào)警提示 1 語音提示 采用語音 提示功能 顯示模塊 1 顯示貨幣金額 采用 TC1602 的 LCD 顯示器 這些 外設(shè) 元器件的總體原理框架如圖 所示 圖 硬件系統(tǒng)總體框架圖 軟件設(shè)計(jì)要求 控制系統(tǒng)的軟件應(yīng)包括 主程序、啟動(dòng)退幣系統(tǒng)程序、貨幣數(shù)額顯示程序以及提示程序四 個(gè)部分 。 本文第四章將重點(diǎn)講述軟件程序的設(shè)計(jì)。根據(jù)對(duì)第 節(jié)的硬件 設(shè)計(jì)要求 可知， 此次 控制系統(tǒng)的構(gòu)成模塊應(yīng)包括：中央處理模塊 （微控制器） ，鍵盤輸入模塊， 語音 提示模塊， LCD 顯示模塊和 MDB 貨幣識(shí)別模塊。 微控制器 微控制器是將微型計(jì)算機(jī)的主要部分集成在一個(gè)芯片上的單芯片微型計(jì)算機(jī)。例如電機(jī)控制、條碼閱讀器 /掃描器、消費(fèi)類電子、游戲設(shè)備、電話、 HVAC、樓宇安全與門禁控制、工業(yè)控制與自動(dòng)化和白色家電（洗衣機(jī)、微波爐）等。 綜合考慮技術(shù)指標(biāo)、接口需求和經(jīng)濟(jì)性等因素，本設(shè)計(jì)采單片機(jī) STC89C52最合理。 該單片機(jī) 具有 以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k 字節(jié) Flash， 512 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線， 看門狗定時(shí)器 ，內(nèi)置 4KB EEPROM， MAX810 復(fù)位電路， 3 個(gè) 16 位 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器， 4 個(gè)外部中斷，一個(gè) 7 向量 4 級(jí)中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng) 51 的 5 向量 2 級(jí) 中斷結(jié)構(gòu)），全雙工 串行口 。金屬硬幣識(shí)別器種類繁多，但存幣退幣機(jī)構(gòu)基本上分為兩類：一類是平面是存幣，電磁閥退幣；另一類是圓筒式存幣，步進(jìn)機(jī)退幣。當(dāng)收到退幣找零電信號(hào)后，通過退幣電磁閥或者退幣電機(jī)拉桿，將存幣腔內(nèi)下部依電信號(hào)程序退出，完成自動(dòng)售貨機(jī)的退幣找零功能。實(shí)驗(yàn)中對(duì)各種紙幣的特征的識(shí)別也主要是根據(jù)紙幣的表面特征對(duì)紅外輻射的敏感。這主要是因?yàn)椴煌募垘疟砻嫣卣鞑煌栽谙嗤墓廨椛湎聲?huì)呈現(xiàn)不同的反映，從而可以用來識(shí)別不同的紙幣，具體地說，首先，鈔票的紙張材料是特定的，所以同一種鈔票具有一定程度的共性；其次，鈔票表面的圖案差異，對(duì)于相同面值的鈔票而言，其表明的各種圖案相同，不同面值的鈔票之間表明圖案有較大區(qū)別 ，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。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。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。 89C52 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。 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 89C52 處理器，經(jīng)過判斷，處理器直接控制；當(dāng)用戶按下退幣按鈕時(shí)，單片機(jī)將信號(hào)發(fā)送到 MDB 中，再施行退幣功能。 MDB 的通信接口是全雙工的主從式接口，使用標(biāo)準(zhǔn)的專用 6 針插頭連接， 其中 4 號(hào)接口與 相連 ， CPU 接收到信號(hào)并記錄金額 ， 5 號(hào)接口與 相連 ，CPU 通過發(fā)送信號(hào)控制退幣系統(tǒng)的運(yùn)行。 MDB 接口電路設(shè)計(jì)如圖 所示。 其規(guī)格參數(shù)如下：外形尺寸： 8036mm； 視域尺寸： 1 點(diǎn)尺寸：寬 高 = 本文設(shè)計(jì)的電路 如圖 所示。其引腳接口形式都是標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的，只要在指令設(shè)置上稍加改動(dòng)，就可驅(qū)動(dòng)各規(guī)格的字符型液晶顯示模塊，因此使用起來非常方便。 提示程序 模塊 提示 模塊 電路圖 ，如圖 所示。 2．參數(shù)計(jì)算：這是一個(gè)報(bào)警提示電路它由電阻、三極管、蜂鳴器組成， R4 作為保護(hù)電阻它的阻值范圍： 330~1K。使用 C 語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)已經(jīng)成為單片機(jī)軟件開發(fā)的主流。 綜合考慮自動(dòng)售貨機(jī)的功能需求和硬件設(shè)計(jì)，軟件程序的編寫應(yīng)該包括以下幾個(gè)內(nèi)容： 主程序 ； 鍵盤模塊程序； 液晶顯示模塊的程序； 提示模塊程序 。然后程序應(yīng)當(dāng)進(jìn)入無限循環(huán)，再根據(jù)相應(yīng)的觸發(fā)條件進(jìn)入相應(yīng)的子程序，完成相應(yīng)的狀態(tài)下的工作。 自動(dòng)售貨機(jī)工作的 整個(gè)流程圖如圖 所示。例如，當(dāng)用戶按下按鍵并順利取得貨物時(shí)，主程序?qū)⒄{(diào)用 TC1602AL 顯示程序，以達(dá)到顯示余額的功能，再讓用戶選擇是否繼續(xù)交易。 鍵盤程序設(shè)計(jì) 主程序中將直接對(duì)鍵盤實(shí)施控制，當(dāng)用戶在與自動(dòng)售貨機(jī)進(jìn)行交易時(shí)，鍵盤則是 重要的人機(jī)交互設(shè)備，對(duì)鍵盤的識(shí)別流程如圖 。 字符型液晶 顯示 模塊程序設(shè)計(jì) TC1602AL 液晶模塊的功能相對(duì)簡單，而控制器的設(shè)置也不多，下面就介紹常用的控制驅(qū)動(dòng)特性。 表 31 TC1602AL 的基本操作 類 別 名 稱 輸 入 輸 出 狀態(tài)字的讀操作 RS=L； RW=H； EP=H DB07 讀出為狀態(tài)字 數(shù)據(jù)讀出操作 RS=H； RW=H； EP=H DB07 讀出為數(shù)據(jù) 指令寫入操作 RS=L； RW=L； EP=上升沿 無 數(shù)據(jù)寫入操作 RS=H； RW=L； EP=上升沿 無 TC1602AL 指令的描述（其中： L=0， H=1， X=0/1） 清顯示 CODE: RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 L L L L L L L L L H 功能： 送 20H“空代碼”到所有的 DDRAM 中，清楚所有的顯示數(shù)據(jù)，并將 DDRAM 地址計(jì)算器（ AC）清零，光標(biāo)返回到原始狀態(tài)，設(shè)置 I/D=H，AC 為自動(dòng)加一的輸入方式 。 輸入方式設(shè)置 CODE： RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 L L L L L L L L I/D SH 功能：設(shè)置光標(biāo)移動(dòng)方向并指定整體顯示是否移動(dòng)。 SH 表示是否允許顯示畫面的滾動(dòng)方式： SH=0:： 禁止?jié)L動(dòng)； SH=1： 允許滾動(dòng)。 SH=1 且 I/D=1：顯示畫面向左移動(dòng)一個(gè)字符。 D=1:整體顯示開； D=0:整體顯示關(guān)。 B=1