该【自动售货机控制系统设计 】是由【胜利的喜悦】上传分享,文档一共【18】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【自动售货机控制系统设计 】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。自动售货机控制系统设计 机械与电气工程学院综合课程设计综合课程设计报告书题目:自动售货机控制系统设计学院:机械与电气工程学院专业:电气工程及其自动化班级:13级2班姓名:付少官学号:1314216222指导教师:崔茂齐教师职称:讲师2016年6月29日机械与电气工程学院综合课程设计任务书专业:电气工程及其自动化班级:2013—2姓名:付少官学号:1314216222综合课程设计题目自动售货机控制系统设计综合课程设计的任务、要求一、设计任务售货共有3种饮料供选择,分别为汽水(4元)、花茶(6元)和咖啡(10元),自动售货机有3个投币孔,分别为1元、5元和10元。,货物可选。按下对应按钮,则相对应的指示灯开始闪烁,3s后自动停止,表示饮料已经掉出。如投币总额超过销售价格,将可由退币钮找回余额,退回金额如果大于10元,、,根据要求的格式,以设计报告书的形式写出设计方案的全过程,操作的步骤、数据以及结论;,利用Protel完成原理图绘制;,利用Proteus画出原理图并进行仿真;[1]王浩全.《单片机原理及应用》C语言版[M]。北京:人民邮电出版社,2013。[2]童诗白,华成英。模拟电子技术基础(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2006.。[3](第五版)[M].北京:高等教育出版社,2006.[4]陈永强《模拟电子技术》[M]。。6—2016。06。6选题、调研、收集资料2016。—、硬件设计、-2016。06。:年月日教研室意见负责人:年月日自动售货机控制系统设计 机械与电气工程学院综合课程设计目录自动售货机控制系统设计 1摘要 1Abstrct 11、绪论 12、自动售货控制系统设计总体方案 22。1元器件选择 22。2开发工具 23、自动售货控制系统硬件设计 33。1硬件总体框图 (介绍本次设计所到的功能) 33。 33。2。 43。3单片机驱动模块 53。4选择按键模块 63。 63。5系统显示模块 。1数码管显示器 63。 73。6出货以及退币模块 84、自动售货控制系统软件设计 84。1系统流程图 84。2元器件计算 95、系统总电路图及调试仿真 105。1总电路图 105。2系统调试 11总结及致谢 14参考文献 15附录 16附录1、元件清单 16附录2、源程序 16附录3、自动售货机控制系统protel99se原理图 23自动售货机控制系统设计 机械与电气工程学院综合课程设计1413自动售货机控制系统设计0自动售货机控制系统设计付少官摘要本文详细介绍了自动售货机系统的方案设计、硬件选择、软件规划和编写,并重点描述了自动售货机系统的工作原理、系统设计、软件编程的原则和技巧。该系统以单片机AT89C51芯片为核心,采用集中控制方式实现了对自动售货机全过程的自动控制。本系统选择独立式键盘按键作为货物选择端,,系统程序采用keil软件进行程序的编写和编译,该软件具有编程简单、查错方便、阅读容易等特点。汇编语言是程序的基本语言,具有容易理解,便于记忆和使用等特点。关键词:自动售货机,AT89C51,LCD显示AbstrctThispaperdescribesavendingmachinesystemdesign,hardwareselection,softwareplanningandpreparation,anddescribesthefocusoftheworkvendingmachinesystemtheory,systemdesign,softwareprogrammingprinciplesandtechniques。AT89C51inthesystemasthecorechip,therealizationofacentralizedcontrolofthevendingmachine’-alonekeyboardkeystochoosethegoodsside,,pileprocedures,thesoftwareprogrammingissimple,convenienterrorchecking,,easytorememberanduseandsoon。Keywords:VendingMachines,AT89C51,LEDDisplay1、绪论自动售货机是一种全新的商业零售形式,从自动售货机的发展趋势来看,它的出现是由于劳动密集型的产业构造向技术密集型社会转变的产物。大量生产、大量消费以及消费模式和销售环境的变化,要求出现新的流通渠道;而相对的超市、百货购物中心等新的流通渠道的产生,人工费用也不断上升;再加上场地的局限性以及购物的便利性等这些因素的制约,,,这种简单、快捷的方式正逐渐成为市民的一种新的消费时尚,、写字楼大厅、风景区、车站、码头、繁华街道等公共场所的布设能够美化城市环境,方便群众生活,它已经成为城市各角落的一道亮丽风景线。自动售货机必将在国内普及,并成为城市现代文明程度的一种象征性标志。本文详细介绍了如何控制、要求进行自动售货机系统的方案设计、硬件选择、软件规划和编写,并重点描述了自动售货机系统的工作原理、系统设计、软件编程的原则和技巧。自动售货机控制系统设计 机械与电气工程学院综合课程设计141自动售货机控制系统设计02、,但是出于设计的经济性和可操作性以及编程的的便捷性。本设计选用单片机作为主要控制器件。一下器件选择均基于此基础。1)单片机:选用AT89C51作为控制核心,该单片机是一种带4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS8位微处理器。2)晶振:本设计选用的晶振是CRYSTAL,作用在于产生原始的时钟频率,这个频率经过频率发生器的倍频或分频后就成了单片机中各种不同的总线频率。3)排阻:排阻RP1是用来并行口的上拉或者下拉电阻用。4)数码管:2位7段共阴数码管,)一般电阻:设计中需要用到的电阻均是起下拉作用,用来稳定系统。6)电容:本设计中所用到的电容有3个,其中2个是去耦电容,其起作用一方面是本集成电路的蓄能电容,另一方面旁路掉该器件的高频噪声,起到抗干扰的作用。1个接复位输入端口,与外接电阻构成复位电路。7)按键:选用8个独立按键,3个按键用来代表货物的不同价格,1个用来确认,1个用来取消,))~。2开发工具KeiluVision2是美国KeilSoftware公司出品的51系列兼容单片机C语言软件。KEILC51标准C编译器为8051微控制器的软件开发提供了C语言环境。C51已被完全集成到uVision2的集成开发环境中,这个集成开发环境包含:编译器,汇编器,实时操作系统,项目管理器,调试器。uVision2IDE可为它们提供单一而灵活的开发环境。Proteus软件是英国Labcenterelectronics公司出版的EDA工具软件。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件),从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。在编译方面,它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译。自动售货机控制系统设计 机械与电气工程学院综合课程设计23自动售货机控制系统设计03、自动售货控制系统硬件设计3。1硬件总体框图经过分析自动售货控制系统的设计得出自动售货控制系统的总体框图如2。系统由AT89C51单片机为控制核心,外围电路有AT89C51单片机驱动电路,货物选择按键电路,数码管显示电路,取货显示,退币显示以及投币电路。各部分相互协调工作,共同完成自动售货控制系统的运行。(介绍本次设计所到的功能)3。;寿命:1000写/擦循环;可为2。7V到6V;全静态工作可从0Hz至16MHz本次设计选择12MHZ;三级程序存储器锁定;128*8位内部RAM;32可编程I/O线;两个16位定时器/计数器;5个中断源;可编程串行通道; VCC:接电压;GND:接地。 P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的低八位。在FIASH编程时,P0口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。自动售货机控制系统设计 机械与电气工程学院综合课程设计143自动售货机控制系统设计0P1、P2、P3口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故. P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 /EA/VPP:当-EA保持低电平时,在此期间外部程序存储(0000H—FFFFH),不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时,/EA将内部锁定为RESET;当/EA端保持高电平时,此间内部程序存储器。在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源(VPP)。 XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2:来自反向振荡器的输出。RST:复位输入。当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。单片机在上电后检查到复位端为复位电平(有的时候高电平复位,有的则是低电平复位),则会启动一段内部代码,这段代码会初始化系统重要的寄存器,重要寄存器被初始化才能保证用户程序的正常执行;这个初始化过程需要一定时间。3。3。3本次所应用的管脚说明用P1^0—P1^2口作为商品选择口;用P1^3-P1^5口作为投币口;用P1^6—P1^7口作为确认取消端;用P3^0口作为出货口;用P3^1—P3^2口作为退币口;P0口为数码管选段接口;,由2个去耦电容与晶振并联接入晶振接口,构成时钟电路,为单片机提供时钟信号;复位电容与一电阻接入复位接口,,C2均为20pf的去耦电容,C3为10u的复位电容,X1为12M的晶振,R1上拉电阻,晶振X1两端分别与C1,C2的一端相连并接入晶振接口XTAL1,XTAL2。C1,C2的另一端接R1的一端并一起接地,R1的另一端与C3一端接入复位接口,C3的另一端接片内存储器,并接入电源接口。C1,C2,X1构成时钟电路,为单片机提供时钟信号。此单片机片内存储器有效,可使用片内存储器,不用外部拓展,R1起下拉作用, 机械与电气工程学院综合课程设计413自动售货机控制系统设计03。4选择按键模块键盘为8个独立按键,按键1—3是购物键,分别代表了4元、6元、10元货物价格,按键4—5是投币键,分别代表投币1元、5元、10元。7按键是确认键,用户在选定所欲购买的货物后必须按确认键,8是取消键,当某个操作错误是可以按取消键返回上一级菜单。该模块中8个键并联,一端接公共地,一端接单片机的P1。0-。,键盘识别的编程比较简单,通过按下BUTTON改变电位,C语言中相应按键的定义来实现键盘的定义与识别。识别独立按键:无键按下时则为高电平,当P1^0—P1^2某个键按下时,对应的接口会出现低电平,键盘定义的数值反映在编程内部变量的累加与数码管上的变化;我们将商品的价格赋予在P1^0—P1^2对应的if语句中。3。4。,。首先显示所选物品金额,然后显示投入金额,,要在外部接排阻上拉,数码管段选接P0口,—P2。3相接。数码管显示:数码管有共阴共阳两种,而我们选择的是共阴的,因此0-9显示分别是{0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x27,0x7F,0x6F},因为P0口没有内置上接电阻,需要在外部接排阻进行上拉,数码段选接P0口,位选与P2。0-P2。3相连接。位选的接口为低电平是该位被选中,能够显示数据,为高电平时,该位不被选中,则不亮,不能显示任何数据。自动售货机控制系统设计 :通过逻辑判断选择符合条件的,即backmoney>=0,此时借助延时函数让LED灯闪烁3秒后停止,就代表完成交易。退币:两个LED分别代表退1元、10元。4、自动售货控制系统软件设计4。1系统流程图现在我们来简单模拟一下顾客的购物流程:当顾客需要从自动售货机购买货物时。。所以自动售货机显示顾客所选货物的总金额。然后顾客可以向自动售货机的投币口投入钱币。自动售货机显示顾客投入的钱币总金额。当投入的金额大于所需的金额的时候,顾客购买的货物将从出货口送出,同时退币口退还顾客多余的金额。图1自动售货机原理流程框图4。2元器件计算去耦电容2个22pf复位电容1个10uf电阻1个10K去耦电容是电路中装设在元件的电源端的电容,此电容可以提供较稳定的电源,同时也可以降低元件耦合到电源端的噪声,间接可以减少其他元件受此元件噪声的影响。相当于电池,避免由于电流的突变而使电压下降,相当于滤纹波。复位电容的大小决定复位时间,不存在电压大小的问题。限流电阻的计算公式:限流电阻=(电源电压—工作电压)/要求的工作电流数码管位选相连的电阻(数码管正常工作时电流为10-20mA,3mA时即可点亮)R=(5V-)/10mA因此我们选择430欧的电阻符合条件与LED相连的电阻R=(5V-)/10mA因此我们选择330欧的电阻符合条件自动售货机控制系统设计 ,展示投币累加、退币、出货的过程初始状态购买10元咖啡分别投入1元5元10元后,投币额累计为16元确认,找零6元出货口亮灯,出货完成总结及致谢近两周的课程设计即将接近尾声,与其说是一次设计,倒不如说是一次新的学习机会。两周的设计中,不仅对自己所学的单片机课程以及C语言课程有了更深的了解,而且更加认识到自身的不足与所学的浅陋。以便更好地反省自己在以后的学习中更加认真,要有针对性。在课程最后,特此感谢我的指导老师崔老师、姜老师、常老师。在元器件的选择,程序语言编写,常用设备的支持等方面的帮助以及不厌其烦的指导。谢谢老师,老师们辛苦了!通过这次综合设计,确实让我们学到了很多知识。本次课程设计主要是综合《C程序设计教程》、《数字电子技术》、《单片机原理及应用》、《模拟电子技术》、《电力电子技术》、《PLC》等课程,对三年来所学的知识系统的整理学习,对培养系统设计能力、提高实验技术,,通过上网、去图书馆、请教老师等途径,为顺利完成我们的任务,、计算、修改,,坚持在做实验;最后特别感谢崔茂齐老师在设计前对设计的指导性建议,对设计过程中出现的困难给予的积极指导。参考文献1。阎石《数字电子电路》高等教育出版社20072。谭浩强《C程序设计教程》《模拟电子技术》人民邮电出版社20134。张毅刚《单片机原理及应用》高等教育出版社2004自动售货机控制系统设计 机械与电气工程学院综合课程设计
自动售货机控制系统设计 来自淘豆网m.daumloan.com转载请标明出处.