简易 收银机.doc

课 程 设 计设计题目 简易收银机学生姓名 张重庆学 号 20072358专业班级 通信工程07-1班 指导教师 王琼 吴从中2010年9月9日简易收银机一、任务与要求： 1、设计目的： 利用MCS-51单片机及相关芯片构成简易收银机。 2、设计要求： 系统实现如下功能： 具有可扩展键盘用以实现数字和“”、“”、“”的输入。 可循环实现单个用户消费总金额的计算。 具有复位、清零、找零和小数点显示等扩展的功能。二、设计过程： 1、方案论证： (A)工作流程： 通电后收银机数码管的初始显示状态为：最右边的数码管显示“0”，其他数码管不亮。按数字键键入商品单价和数量，键入数字时先高位后低位，单价按元的十位、个位、1/10位、1/100位依次键入，数量按件的十位、个位依次键入。计算商品的金额时，先键入商品单价，再键入商品的数量。键入单价第一个数字时，最右边的数码管由原来的“0”变为这个数字，以后键入新的数字时，老的数字依次逐位左移，最后一位是新键入的数字。按“”键再键入商品的数量，此时，原商品的单价显示不变，等待商品数量键入。当键入商品的数量时，数码管单价显示立即消失，转为逐位显示商品的数量。按“”键后将计算出最近一笔商品的金额。如有“乘数量”标志，便进行这笔商品单价乘以数量的运算，运算的乘积金额累加到此前各笔商品累计的总金额中去，数码管显示最新累计的总金额。如无“乘数量”标志位，就直接把这笔商品的单价累加到以前的总金额中去，得出最新累计的总金额。按过“”键后，再键入下一笔商品的单价时，刚才数码管显示的总金额消失，转为逐位显示键入商品的单价。最后的操作时按“”键。“”键与“”键的作用相似，差别在于当前“最新累计的总金额”已是最终“累计的总金额”了，至此，一位顾客的累计结束，不再等待下一笔商品单价的键入。在键入单价或数量时，如按错数字可以按清零键重新输入，初始化时小数点为亮的，在输入数字键时，小数点消失。最终结果小数点是为亮的。 收银机一位顾客的累计结束，可按复位键，回到初始显示状态，也是准备接待下一位顾客。(B)硬件系统说明与电路原理图：根据收银机的工作流程可知只需运用“单片机试验系统”教学试验箱上的8279、键盘及LED显示电路即可实现所有的功能。其原理图如图1所示。其中8279可按其功能分为：键盘功能块、显示功能块、控制功能块、与CPU接口功能块。控制功能块包括控制和定时寄存器、定时和控制、扫描计数器三部分，它主要用来控制键盘和显示功能块工作。显示地址寄存器保存当前CPU读或写的那个RAM地址,以及正显示着的那两个4位半字节的地址，读写地址由CPU命令编程，也可置为每次读写后地址自动加1的工作方式，在设置了正确的工作方式后，显示RAM可直接由CPU读出，半字节A和半字节B地址自动由8279更新，以适应由CPU送入的数据，A和B半字节可独立送入，也可作为一个字送入,随CPU所设置的工作方式而定。当键盘上出现有效的输入时，键输入数据讲自动进入8279的键盘RAM存储器，并向MCS-51单片机请求中断，单片机响应中断读取键盘RAM中的键输入数据，并进入中断服务程序进行相应的处理，最后将数据返送到8279的显示RAM中，通过74LS138选通与六个存储字节相对应的LED并显示。若要更新显示器输出，仅需改变8279中显示RAM中的内容。 2、设计原理：在单片机内部RAM分配的6个单元显示缓冲区为39H3EH，数码管自右至左分别显示39H3EH单元内容；商品单价输入后自高到低存放在30H和33H单元中，商品数量输入后存放在34H35H单元中；还要为总金额存放分配50H55H，称为和缓冲区，总金额自高到低存放在里面。在键盘的中断服务程序中将“单片机试验系统”教学试验箱键盘中的“A”、“B”、“C”、“D”、“E”、“F”分别扩展为“*”、“+”、“清零”、“找零”、“=”和“复位”键。收银机的显示器上要显示单价、数量、金额等数字，实验装置LED显示器有6个数码管，如将最右边两位分别认作角、分，则六位可以表示的总金额不大于9999.99元，与此对应，每件商品的单价和数量也要有一定限制；故规定单价只可为0.01元-99.99元，数量只可为1件-99件。 在单片机内RAM的位单元中分配5个标志位，01H标志位代表是否输入符号键，即输入“+”、“*”、“找零”键时，01H置1;02H代表是否指向数量位，即当02H为0时，代表指向单价位，为1时代表指向数量位;03H代表是否按完乘号键;04H代表按完乘号键的第一次输入，若为非零则置1；05H代表是否按过“=”，按过则置1。图1 简易收银机电路原理图三、软件主要模块流程图、源程序及注释1、软件环境：Windows2000、Keil22、程序思想： (1)首先进行8279的初始化，内存清零，使最右边显示为0，其他不显示；(2)等待键值，看是否键入“复位”，若键入“复位”，则调用复位功能；若没键入“复位”键，则看是否键入“+”键，若键入“+”，则调用加号功能，然后等待键入数字；若没键入“+”键，则看是否键入“*”键。若键入“*”键，则调用乘号功能，然后等待键入数字；若没键入“*”键，看是否键入“清零”键。若键入“清零”键，则调用“清零”功能，然后等待键入数字；若没键入“清零”键，则看是否键入“=”键。若按过“=”键，则调用等号功能，然后等待键入数字；若没键入“=”键，则看是否键入“找零键”。若按过“找零”键，则调用找零功能，然后等待键入数字；若没键入“找零”键，则将显示缓冲区39H3EH的内容显示出来。 3、源程序清单： ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0013H LJMP INT1PMAIN: MOV SP,#60H SETB EX1 NOP MOV DPTR,#5FFFH MOV A,#0DCH MOVX DPTR,ALP: MOVX A,DPTR JB ACC.7,LP;等待清屏 MOV A,#00H MOVX DPTR,A MOV A,#34H;时钟编程 MOVX DPTR,A CLR IT1;触发方式设定 NOP SETB EA NOP LCALL CLCQC10: LCALL DISY LJMP QC10CLC: MOV 59H,#1;复位59H置1，使能判断是否要将待机时的0重写，而不是左移 MOV R0,#3AH;使显示RAM中只有一 MOV R7,#05H MOV 39H,#0H LAP2: MOV R0,#23 INC R0 DJNZ R7,LAP2 MOV R0,#50H;清空结果存放空间 MOV R7,#6LAP3:MOV R0,#0 INC R0 DJNZ R7,LAP3 MOV R0,#30H;清空单价地址存放空间 MOV R7,#5LAP4:MOV R0,#0 INC R0 DJNZ R7,LAP4 MOV 35H,#1;乘数空间初始值至少为1，因为买东西至少买1件 CLR 01H;01h是按完+号或“*”号的标志位，按下其中之一便置1 CLR 02H;02h用于判断是否指向乘数地址单元，02h为1时36h指向乘数地址 ，为0是指向单 CLR 03H;判断是否按完乘号 CLR 04H; CLR 05H;判断是否按下了“=” RETINT1P: PUSH ACC PUSH DPH PUSH DPL MOV DPTR,#5EFFH MOVX A,DPTR CJNE A,#0FH,NF;如按F，则复位LCALL CLC LJMP EXIT;复位完毕NF: CJNE A,#0BH,NPLUS1;如按B，则代表“+” LJMP JIAN1NPLUS1: LJMP NPLUSJIAN1: SETB 01H;按下符号键了CLR 02H;指向单价地址M4: CLR 03H CLR 04H MOV R0,#39H; 将数码管全部熄灭等待目前总金额的出现 MOV R7,#06HLLPA: MOV R0,#23 INC R0 DJNZ R7,LLPA MOV A, 34H;将十位数提出了运算RL ARL ARL AADD A,34HADD A,34H;将第一次这个数左移3次，相当于乘以8，再加上自身2次，效果等同于此数于10相乘;（个位数乘以10不会溢出）ADD A,35H;将个位数加入 MOV 34H,A MOV R2,34H;乘法采用多次加法的办法，因此乘数初始值应当为1M2: MOV R4,#4MOV R0,#55HMOV R1,#33HCLR CM1: MOV A,R0ADDC A,R1 DA AMOV C,ACC.4 ;调整后，A如果有进位，一定是ACC.4为1（两个个位数相加不可能超过19），没进位则ACC.4为0ANL A,#0FH ;6位结果存储字节存放的都是非压缩的BCD码，高四位应该始终为0MOV R0,ADEC R0DEC R1DJNZ R4,M1MOV A,R0ADDC A,#0DA AMOV C,ACC.4ANL A,#0FHMOV R0,ADEC R0MOV A,R0ADDC A,#0DA AANL A,#0FHMOV R0,ADJNZ R2,M2;循环乘数次MOV 40H,50HMOV 41H,51HMOV 42H,52HMOV 43H,53HMOV 44H,54HMOV 45H,55H MOV R0,#40H;若遇到最高位为零，则是它? MOV R5,#03HWW: CJNE R0,#0,QQ MOV R0,#23 INC R0 DJNZ R5,WWQQ: MOV 3EH,40H;将计算的结果存入显示RAM，从而显示出来MOV 3DH,41HMOV 3CH,42HMOV 3BH,43HMOV 3AH,44HMOV 39H,45HMOV R0,#30H;清空单价和乘数地址存放空间MOV R7,#5LLP5: MOV R0,#0INC R0DJNZ R7,LLP5 MOV 35H,#1;加法运算以后各位默认为一，因为买东西不输入数量默认为1件LJMP EXIT;加法内容完毕NPLUS: CJNE A,#0AH,NMUL;如按A，则代表“*” SETB 01H SETB 02H;指向乘数地址 SETB 03H MOV 35H,#0;如要进行乘法，必须先将成数空间清零 MOV 34H,#0 LJMP EXIT;乘法内容完毕NMUL: CJNE A,#0CH,NDT;按C后可以清除本次输 MOV 59H,#1 MOV R0,#3AH;使显示RAM中只有一个0亮 MOV R7,#05H MOV 39H,#0H LZP2: MOV R0,#23 INC R0 DJNZ R7,LZP2JB 05H,APIN;判断是否是清除输入金额 JB 02H,CMUL MOV R0,#30H;清空单价地址存放空间MOV R7,#4LQP4:MOV R0,#0INC R0DJNZ R7,LQP4LJMP L3APIN: MOV R0,#29H;清空输入金额地址存放空间MOV R7,#6LQP8: MOV R0,#0INC R0DJNZ R7,LQP8 L3: LJMP EXITCMUL: MOV 34H,#0 MOV 35H,#0 LJMP EXIT MOV R0,#3AH;使显示RAM中只有一个0亮 MOV R7,#05H MOV 39H,#0H LBP2: MOV R0,#23 INC R0 DJNZ R7,LBP2NDT: CJNE A,#0EH,NEQ;如按E，则代表“=” SETB 01HSETB 05HMOV R0,#29H;清空输入金额地址存放空间MOV R7,#6LQP9: MOV R0,#0INC R0DJNZ R7,LQP9 LJMP M4 NEQ: CJNE A,#0DH,NCR;如按D，则代表“找零键”MOV R0,#39H;使显示RAM中全灭 MOV R7,#06H LLAP2:MOV R0,#23 INC R0 DJNZ R7,LLAP2 MOV R7,#6CLR CMOV R0,#29HMOV R1,#55HTXT:MOV A,R0SUBB A,R1JC CII AJMP TOTCII: SUBB A,#05H;因为此时Cy一定为1，所以调整时只需减5 ANL A,#0FH SETB CTOT: MOV R1,A INC R0 DEC R1 DJNZ R7,TXT MOV R0,#50H;若遇到最高位为零，则是它? MOV R5,#03HWW1: CJNE R0,#0,QQ1 MOV R0,#23INC R0 DJNZ R5,WW1QQ1:MOV 3EH,50H;将计算的结果存入显示RAM，从而显示出来MOV 3DH,51HMOV 3CH,52HMOV 3BH,53HMOV 3AH,54HMOV 39H,55H LJMP EXITNCR: JB 05H,QINQIN JB 02H,CC0 MOV 30H,31H MOV 31H,32H MOV 32H,33H MOV 33H,A LJMP CC1CC0: MOV 34H,35H MOV 35H,ALJMP CC1QINQIN： MOV 2EH,2DHMOV 2DH,2CHMOV 2CH,2BHMOV 2BH,2AHMOV 2AH,29HMOV 29H,A CC1: JB 01H,AFTER DJNZ 59H,L1 LJMP L2L1: MOV 3EH,3DH MOV 3DH,3CH MOV 3CH,3BH MOV 3BH,3AH MOV 3AH,39HL2: MOV 39H,A LJMP EXITAFTER: JB 03H,AM LJMP NMAM: SETB 04HNM: MOV R0,#3AH MOV R7,#05H MOV 39H,A LJMP LLP6 LLP6: MOV R0,#23 INC R0 DJNZ R7,LLP6 CLR 01HEXIT: LCALL DISY POP DPL POP DPH POP ACC RETIDISY: MOV R2,#06H MOV A,#92H MOV DPTR,#5FFFH MOVX DPTR,A MOV R0,#39HTY11: MOV A,R0 MOV DPTR,#TABL MOVC A,A+DPTR MOV DPTR,#5EFFH CJNE R2,#4,Q1 JB 04H,Q1 ANL A,#7FHQ1: MOVX DPTR,A INC R0 DJNZ R2,TY11 RETTABL: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H DB 92H,82H,0F8H,80H,90H,88H DB 83H,0C6H,0A1H,86H,8EH,8CH DB 0C1H,89H,0C7H,0BFH,91H DB 00H,0FFH END 四、调试过程：将试验箱的控制开关KC拨至上状态，并将编译好的程序成功导入试验箱中，可观察的6个数码管最右侧显示零，其他什么都不显示,这时可以按顾客的结账流程从键盘输入单价、数量和相应的符号键，验证得数码管显示结果正确且可实现复位、清零、找零功能。五、课程设计总结： 程序的整体思路是循环调用显示程序，不断刷新显示缓冲区中的内容，每次按键都会对改变显示缓冲区中的内容，从而能即时地在数码管上显示出来。而最核心的总金额累计模块采取的是以商品数量为循环次数，不断累加商品单价的思想。 在实现收银机基本功能的基础上，为了完善系统，我又增加了一些扩展功能：清零功能、找零功能、复位功能。为了提高系统的健壮性，考虑了很多在实际操作过程中会遇到的问题：1.不按顺序按