基于单片机的自动售货控制系统设计

I基于单片机的自动售货控制系统设计摘要本文设计了一个基于AT89C51单片机的自动售货控制系统，文中详细的介绍了设计方案的实施背景，各种元器件的选择，系统模块的划分以及功能的实现。该系统模块划分清晰，采用按键实现人机的友好交互。以C语言为开发语言，可读、易理解性大大提高。开发环境为Keil，Proteus有机结合，keil实现代码的编写、修改、编译，Proteus则对编译好的代码在模拟器件上进行仿真。有效的提高了开发效率。系统最终实现了货物选择、投币显示、退币显示、出货显示等一系列功能。关键词：AT89C51；自动售货机；PROTEUSTheDesignofVendingControlSystemsBasedonSCMPengxinYi(CollegeofPhysics,MechanicalandElectricalEngineering,JishouUniversity,Jishou,Hunan416000)AbstractVendingsystembasedonAT89C51isdesignedinthispaper,whichcontainsadetaileddescriptionoftheimplementationofthebackgroundofthedesign,thechoiceofthevariouscomponents,divisionandfunctionofthesystemmodule.Themodulardivisionofsystemisclear,usingthekeytoachievehuman-machinefriendlyinteraction.Clanguageforthedevelopmentoflanguagecontributesreadable,easytounderstandgreatlyimproved.DevelopmentEnvironmentisKeilandProteus.Thekeilisusedtoimplementcodeofwrite,modifyandcompile,atthesametime,proteusimplementssimulation.Theseeffectivelyimprovethedevelopmentefficiency.Systemachievesaseriesoffunctionssuchascargoselection,coinandcurrencyrecreationandshipmentshow.Keywords:AT89C51;Vendingmachine;PROTEUSII目录第一章绪论.........................................................................................................11.1自动售货机的历史及发展前景.....................................11.2自动售货控制系统设计的意义.....................................11.3本文的主要设计内容.............................................2第二章自动售货控制系统设计分析........................................................................32.1系统总体设计分析...............................................32.2元器件选择.....................................................42.3开发工具.......................................................4第三章自动售货控制系统硬件设计........................................................................53.1硬件总体框图...................................................53.2AT89C51单片机模块.............................................53.2.1管脚说明.................................................63.2.2AT89C51单片机的主要特性.................................73.2.3芯片擦除.................................................83.3单片机驱动系统模块.............................................83.4系统显示模块...................................................93.4.1数码管显示器.............................................93.4.2显示器的驱动电路.......................................93.5货币识别投入电路模块..........................................103.6货品选择按键模块..............................................103.7出货、退币模块................................................113.8小结..........................................................11第四章自动售货控制系统软件设计......................................124.1C51语言的优缺点..............................................124.2Keil和Proteus开发步骤.......................................124.3主要模块软件设计..............................................134.3.1按键扫描及键值识别模块..................................134.3.2数码管显示电路..........................................134.3.3投币电路................................................144.4小结..........................................................14第五章调试与仿真....................................................155.1调试与仿真....................................................15III5.2不足与改进....................................................19总结................................................................21参考文献.............................................................21附录................................................................22基于单片机的自动售货系统设计第一章绪论1第一章绪论1.1自动售货机的历史及发展前景据说世界上最早的自动售货机出现在公元前3世纪，那是埃及神殿里的投币式圣水出售机。17世纪，英国的小酒吧里设有了香烟的自动售货机。在自动售货机历史的长河中，日本开发出实用型的自动售货机，那是在进入本世纪后的事。日本第一台自动售货机是1904年问世的“邮票明信片自动出售机”，它是集邮票明信片的出售和邮筒投函为一体的机器。自动售货机的真正普及是在第二次世界大战以后。50年代，“喷水型果汁自动售货机”大受欢迎，果汁被注入在纸杯里出售。后来，由于美国的饮料大公司进入日本市场，1962年，出现了以自动售货机为主体的流通领域的革命。1967年，100日元单位以下的货币全部改为硬币，从而促进了自动售货机产业的发展。现在，自动售货机产业正在走向信息化并进一步实现合理化。例如实行联机方式，通过电话线路将自动售货机内的库存信息及时地传送各营业点的电脑中，从而确保了商品的发送、补充以及商品选定的顺利进行。并且，为防止地球暖化，自动售货机的开发致力于能源的节省，节能型清凉饮料自动售货机成为该行业的主流。在夏季电力消费高峰时，这种机型的自动售货机即使在关掉冷却器的状况下也能保持低温，与以往的自动售货机相比，它能够节约10－15%的电力。进入21世纪时，自动售货机也将进一步向节省资源和能源以及高功能化的方向发展。1.2自动售货控制系统设计的意义自动售货机从问世以来就备受关注，因其无需专人守护而可以每天24小时售货，被称为“微型超市”。自动售货机的核心在其控制系统，它能够准确的识别币值以及货品，控制自动售货机接受钱币然后选出顾客所需的物品。如今是一个智能化的社会，越来越多的智能产品将被研发生产出来，简单实用的自动售货机将会逐步成为人们购物的“优秀售货员”。自动售货装置已经成为一个城市的标志，地铁站内、图书馆旁、大型超市门口都能见到它们的踪影。自动售货装置以其特点：无需专人看管，所占空间不大，方便人们购物在当今的社会中占据重要的地位。一个性能优越的自动售货机取决于它的自动控制系统，采用AT89C51单片机为控制核心是由于AT89C51单片机的可靠性高，编程简单，接口方便，同时配以相应的外围电路来驱动单片机以及实现该系统基于单片机的自动售货系统设计第一章绪论2的其他相关的功能。自动售货装置有着广阔的发展前景及市场，优良的自动售货控制系统的设计将会不断的推动其前进。1.3本文的主要设计内容本文主要设计了一个自动售货控制系统，从自动售货机的历史、自动售货系统总体分析、自动售货系统硬件设计、自动售货系统软件设计、调试与仿真等五个方面进行。总体分析得出系统的框图和顾客购物流程、元器件的选择，硬件设计采用Proteus模拟连接实物图，软件设计采用c语言编写，keil进行调试，调试与仿真则在Proteus中清晰可见。各部分功能明确，相互协调，共同支配着自动售货系统的有序运行。基于单片机的自动售货系统设计第二章自动售货控制系统设计分析3第二章自动售货控制系统设计分析2.1系统总体设计分析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，顾客首先通过一些外部控件选择自己需要的货物。此时顾客需要知道自己应该支付多少金额，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。根据顾客的购物流程分析，我设计出合理可行的自动售货控制系统框架图如图2-1。图2-1自动控制系统流程图根据自动控制系统的流程图，能够很清晰的得出系统的设计思路：当顾客选择货物的时候，可以采用三个按键来模拟三种货物（本设计提供三种货物供选择），货物多样性更加接近现实；显示模块采用数码管显示顾客所选择的所有货物的金额，金额的计算由内部