【摘要】介紹了基于單片機的自動售貨機系統(tǒng)設計,該系統(tǒng)以采用光電傳感器GK一31012瓔光電管識別投入的硬幣結合按鍵操作,在單片機的控制下顯示待售量以及用電機轉動推出貨物。該設計結構簡單,方便操作,適用于要求不高的小型零售場合。
【關鍵詞】單片機;GK一31012瓔光電管;自動售貨機
1.引言
自動售貨機(Vending Machine)是一種全新的商業(yè)零售系統(tǒng),20世紀70年代自日本和歐美發(fā)展而來,1999年開始進入中國市場。如今,在機場、地鐵、商場等客流大的場所,隨處可見自動售貨機的身影。
現(xiàn)市面上銷售的自動售貨機在功能和性能方面都很優(yōu)良,而且還在不斷發(fā)展中,但其結構比較復雜,價位也相對較高。對于環(huán)境變化快、要求比較低的一般場合,使用這樣的自動售貨機就顯得不夠經濟合算。針對這一現(xiàn)狀,采用單片機設計出了一款自動售貨機控制系統(tǒng),它不僅可以達到自動售貨機的一般功能,也可實現(xiàn)待售物品數量顯示,投幣錯誤時的報警等。該設計結構簡單,能滿足大多數小型零售要求,成本較低,便于推廣。
2.系統(tǒng)原理設計
該系統(tǒng)主要由硬幣識別、控制單元、轉動電機和鍵盤顯示單元組成,其原理圖如圖l所示。
圖l 系統(tǒng)原理框圖
在硬幣識別部分,采用光電傳感器GK一310C型光電管的光通斷原理來識別硬幣有無,當有硬幣投入時,光電傳感器的紅外發(fā)光二極管所發(fā)紅外光被硬幣阻斷,使得接收機中的三極管截止,從而在輸出端產生一個低電平的脈沖。在鍵盤顯示部分,采用獨立式按鍵和七段數碼管顯示。在控制單元中,先讓顧客投入硬幣,再掃描鍵盤按鍵值,當鍵盤掃描到有鍵按下時,只要計算硬幣識別端(光電傳感器)所輸入的脈沖數.就可以得出顧客投入的貨幣總量,從而控制轉動電機推出相應貨物,達到控制的目的。
3.系統(tǒng)硬件設計
3.1 鍵盤電路
由于ATMEL公司生產的AT89C52芯片的I/O口有32個,對該設計而言,引腳會綽綽有余。并且選用獨試式按鍵,既硅得直觀,又能給軟件編程帶來方便。電路如圖2所示。
圖2 按鍵部分電路
3.2 數碼管(LED)顯示
當鍵盤中斷程序掃描到有按鍵按下時,顯示單元(LED)開始工作。設計當中選擇靜態(tài)顯示,由74L5245驅動8155芯片,通過47譯碼器將要顯示的待售數量BCD碼送到七段數碼管。
3.3 步進電機控制電路
在連接硬件電路時,采用單片機的P2.5、P2.6、P2.7這3個I/O口輸出控制電機的時序,由于5個電機的時序都由此3個引腳輸出,在電路中加入1個74L5138譯5這3個I,0口置高低電平控制74LSl38的輸出,再接人反相器使74LSl38輸出的低電平轉換為高電平,接到ULN2003A的使能端使驅動芯片工作,從而達到控制電機轉動的目的。步進電機原理圖如圖3所示。
圖3 步進電機原理圖
4.軟件系統(tǒng)設計
軟件編程是實現(xiàn)多功能、智能化和操作方便的關鍵。在設計中,采用模塊化的分層次設計方法,將軟件系統(tǒng)功能由多個實現(xiàn)單一功能的子程序實現(xiàn)。通過調用不同的子程序,實現(xiàn)了復雜功能控制。這樣不僅便于調試、連接,還便于修改和移植。主程序流程圖如圖4所示。
圖4 主程序流程圖
5.結語
設計采用GK一310C光電傳感器識別硬幣,在軟件中以寄存器實現(xiàn)硬幣計數,通過掃描鍵盤按鍵值來控制LED顯示物品存量,再根據寄存器的值和鍵盤按鍵值來控制相應電機工作,并改變物晶存量值,從而實現(xiàn)自動售貨的控制。本系統(tǒng)充分利用匯編語青編程,以實現(xiàn)電路結構簡單、響應速度快、實用和提高性價比。
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