自动售报机的设计-毕业设计

I 自动售报机的设计 学生 XX 指导老师 XX 内容摘要 本文介绍了一套基于单片机控制步进电机的自动售报机系统 系统主要是由两 部分组成 前台售报和后台管理 可以使自动售报机的功能更加完善 操作更加便利 从自 动售报机的发展趋势来看 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 加上 场地的局限性以及购物的便利性等这些因素的制约 自动售报机作为一种必须的机器便应运 而生了 本文不仅从自动售报机的外观上给出了详细的介绍 而且详细阐述了自动售报机的 各个部件的功能 从各个角度对当前我国的自动售报机的情况进行了分析 了解了自动售报 机的工作流程 分析硬件和软件的结构 关键词 单片机 纸币识别器 PLC GSM II VendingVending newspapernewspaper machinemachine designdesign Abstract Abstract This article has introduced a set of stepping motor based on single chip microcomputer control of the newspaper vending machine system System is mainly composed of two parts the front desk to sell newspaper and background management can make the newspaper vending machine function to be more perfect operation more convenient From the newspaper vending machine development trend it is the emergence of the labor intensive industry structure due to technology intensive social change of the product Mass production large amount of consumption and consumption patterns and sales the change of environment request new distribution channels and the limitation of the site and the convenience of shopping these factors the newspaper vending machine as a must machine will emerge as The Times require This paper not only from the newspaper vending machine on the exterior of the given detailed introduction and expounds the the newspaper vending machine components of a function From the Angle of the current our country to the newspaper vending machine on the analysis understand the newspaper vending machine work process and analyzes the structure of hardware and software Keywords Keywords Single chip microcomputer Notes identifier Programmable Logic Controller Global System for Mobile Communications III 目 录 引言 1 1 自动售报机介绍 1 1 1 自动售报机功能介绍 1 1 1 1 自动售报机的外观设计 1 2 工作原理 2 2 1 自动售报机多机多总线控制系统 2 2 2 自动售报机各部件简介 3 2 2 1 MDB 的介绍 3 2 2 2 LCM 的介绍 4 2 2 3 RTC 的介绍 4 2 2 4 EEPROM 的介绍 4 2 2 5 FLASHROM 的介绍 4 3 系统设计 4 3 1 系统流程分析 4 3 2 单片机介绍 6 3 2 1 单片机软件介绍 6 3 2 2 单片机硬件介绍 6 4 结束语 6 参考文献 8 IV I 1 自动售报机的设计 学生 XX 指导老师 XX 内容摘要 本文介绍了一套基于单片机控制步进电机的自动售报机系统 系统主要是由两 部分组成 前台售报和后台管理 可以使自动售报机的功能更加完善 操作更加便利 从自 动售报机的发展趋势来看 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 加上 场地的局限性以及购物的便利性等这些因素的制约 自动售报机作为一种必须的机器便应运 而生了 本文不仅从自动售报机的外观上给出了详细的介绍 而且详细阐述了自动售报机的 各个部件的功能 从各个角度对当前我国的自动售报机的情况进行了分析 了解了自动售报 机的工作流程 分析硬件和软件的结构 关键词 单片机 纸币识别器 PLC GSM 2 VendingVending newspapernewspaper machinemachine designdesign Abstract Abstract This article has introduced a set of stepping motor based on single chip microcomputer control of the newspaper vending machine system System is mainly composed of two parts the front desk to sell newspaper and background management can make the newspaper vending machine function to be more perfect operation more convenient From the newspaper vending machine development trend it is the emergence of the labor intensive industry structure due to technology intensive social change of the product Mass production large amount of consumption and consumption patterns and sales the change of environment request new distribution channels and the limitation of the site and the convenience of shopping these factors the newspaper vending machine as a must machine will emerge as The Times require This paper not only from the newspaper vending machine on the exterior of the given detailed introduction and expounds the the newspaper vending machine components of a function From the Angle of the current our country to the newspaper vending machine on the analysis understand the newspaper vending machine work process and analyzes the structure of hardware and software Keywords Keywords Single chip microcomputer Notes identifier Programmable Logic Controller Global System for Mobile Communications 3 目 录 引言 1 1 自动售报机介绍 1 1 1 自动售报机功能介绍 1 1 1 1 自动售报机的外观设计 1 2 工作原理 2 2 1 自动售报机多机多总线控制系统 2 2 2 自动售报机各部件简介 3 2 2 1 MDB 的介绍 3 2 2 2 LCM 的介绍 4 2 2 3 RTC 的介绍 4 2 2 4 EEPROM 的介绍 4 2 2 5 FLASHROM 的介绍 4 3 系统设计 4 3 1 系统流程分析 4 3 2 单片机介绍 6 3 2 1 单片机软件介绍 6 3 2 2 单片机硬件介绍 6 4 结束语 6 参考文献 8 4 1 自动售报机的设计 引言引言 在现阶段传统的报业领域里 尽管报刊 杂志等媒体仍然占有重要的信息传播地位 其 发行方面却还未能应用适应信息化建设需求的设备 据统计 超过 40 的报刊发行量来源于 报摊 零售点 但随着城市的现代化建设的要求 街头零售报摊 点的数量的增多将极受限 制 甚至有减少的可能 因此 自动售报机不仅有利于增加各媒体的报刊杂志的发行渠道和 发行量 而且有利于规范整个城市的市容市貌 适应城市信息化建设的需要 自动售货机在国际上已有几十年的发展历史 根据使用环境的不同 各个国家和地区售 报机的结构和性能也不一样 欧美等国家的自动售报机大多是一次投币即开门任人自觉取报 现阶段我国的自动售报机尚属起步 有很大的发展空间 相对于国外的满大街摆放的即开放 式自由取报的售报机 我国的售报机在技术上要复杂得多 其工作原理也不同 加上人们使 用习惯和认知度不够 导致了自动售报机这种文明售报方式还未能在报业发行中起到其应有 的作用 本文根据百姓阅读报刊的特点 设计了一款自动售报机 1 1 自动售报机介绍自动售报机介绍 1 1 自动售报机功能介绍 自动售报机的使用对于提高城市的信息化建设很有利 这部分阐述了自动售报机的功能 原理和操作规程 人们可以通过自动售报机快捷便利的买报看报 同时也起到了保护环境的 作用 自动售报机包括箱体 重量传感器 单片机 电动机 语音报警器 弹簧和钱币收集盒 其中 重量传感器 单片机 电动机 语音报警器 弹簧和钱币收集盒均设在箱体内 箱体 上部开有钱币入口 重量传感器位于钱币入口的正下方 钱币收集盒位于重量传感器下方 箱体前部开有报纸出口 报纸出口下方设有弹簧 重量传感器 单片机和电动机通过导线依 次电路连接 语音报警器通过导线与单片机电路连接 箱体后部设有电源插头 重量传感器 单片机 电动机和语音报警器均通过导线与电源插头电路连接 本发明通过单片机利用传感 器转换的电子信号检测信号的正确性 通过电动机或音响 执行不同的命令 整个系统安全 方便 廉价 1 1 1 自动售报机的外观设计 自动售报机的运行分为前台售报和后台管理两个状态 开门后 售报机自动进入后台管 理状态 相反 售报机自动进入前台售报状态 屏幕显示待机画面 如图 1 1 1 1 所示 2 图 1 1 1 1 自动售报机外观图 由上面所展示出的自动售报机的外观可以看出自动售报机上有很多的选择按键和出口入 口 可以通过纸币入口或者是硬币入口投币 然后通过选择选报按键选择自己所需要的报纸 类型 也可以按取消键取消选报 之后从找币退币口退出钱 自动售报机上设有两个出报口 分别在左右两边 方便顾客取报 自动售报机同时还可以起到宣传的作用 可以在自动售报 机的各面做广告 这样既环保又具有效益 2 2 工作原理工作原理 2 1 自动售报机多机多总线控制系统 自动售报机是集光电机一体化的自动化装置 在接受到货币已输入的前提下 靠触摸控 制按钮输入信号使控制器启动相关位置的机械装置完成规定动作 将报刊输出 自动售报机 是以单片机为核心 结合机械技术 红外线识别技术和手机无线通信技术于一体的自动化控 制装置 具有功能强大 可靠性高 使用方便 维护简单等特点 它不仅能够自动识别硬币 还能够自动识别纸币 还会自动找零 其中可编程控制器 PLC 是以微处理器为核心的工业 控制装置 自动售报机将传统的继电器控制系统与计算机技术结合在一起 具有高可靠性 灵活通 用 易于编程 使用方便等特点 因此近年来在工业自动控制 机电一体化 改造传统产业 3 等方面得到普遍应用 它的控制部分是一套基于 MDB ICP 和 32 位 RISC ARM 7TDMI 体系结构 的售报机多机多总线控制系统 如图 2 1 1 所示 图 2 1 1 自动售报机多机多总线控制系统 VMC 为基于 32 位 RISC ARM 7TDMI 体系结构的售报机控制器 是该控制系统的核心 VMC 控制 12 个出报器和 2 个取报箱 不同型号的报售报机配置不同数量的出报器 2 2 自动售报机各部件简介 2 2 1 MDB 的介绍 MDB 是欧洲售货机制造协会定的一套用于协调 VMC 与多个外设之间通信的协议 该协议 简洁明了 功能强大 可扩展性强 最多可挂 32 个外设 是理想的自动售卖系统内部总线 协议 本项目在此总线上设计安装硬币识别找零器 识别和找零一角 五角 一元硬币 纸币识别器 识别 1 2 5 10 和 20 元纸币 和系统外设 键盘和灯箱控制 RTC Real Time Clock 为生成交易记录 异常记录和广告灯箱的定时开启等功能提供时间依据 LCM 为宽温 128 64 点阵液晶显示模块 基于 I2C 总线的 2K 字节 EEPROM 存储器用于存储销售统 计 报刊名称 报刊价格和服务电话等信息 基于片内总线的 512K 字节 FLASHROM 用于存放 uC OS II 嵌入式操作系统的应用程序 VMC LCMRTC电池 电源GSM MDB ICP 硬币识别找零器纸币识别器系统外设城市一卡通 出报器 取报箱 门状态 EEPROM FLASHROMM M 电源 4 2 2 2 LCM 的介绍 LCM 即是 LCD 显示模组 液晶模块 是指将液晶显示器件 连接件 控制与驱动等外围 电路 PCB 电路板 背光源 结构件等装配在一起的组件 LCM 提供用户一个标准的 LCD 显 示驱动接口 有 4 位 8 位 VGA 等不同的类型 用户按照接口要求进行操作来控制 LCD 正 确显示 LCM 相比较玻璃是一种更高级程度的 LCD 产品 对于小尺寸的 LCD 显示 LCM 可以 比较方便的与各种微控制器 比如单片机 连接 但是 对于大尺寸或者是彩色的 LCD 显示 一般会占用控制系统想当大部分的资源 有时根本无法控制 在自动售报机中 LCM 可以比 较容易实现连接 2 2 3 RTC 的介绍 RTC 是 Real Time Clock 的简称 中文意思是实时时钟芯片 RTC 是 PC 主板上的晶振及 相关电路组成的时钟电路的生成脉冲 RTC 经过电路的变频产生一个频率较低一点的 OS 系 统时钟 系统时钟每一个 CPU 周期加一 每次系统时钟在系统初始化时通过 RTC 初始化 简 单的说 RTC 的作用就是提供稳定的时钟信号给后续电路用 2 2 4 EEPROM 的介绍 EEPROM 是一种电可插可编程只读存储器 它是指在掉电后数据也不会丢失的一种只读 的存储芯片 EEPROM 可以在电脑上或者专用设备上擦除已有的信息 然后重新进行编程 EEPROM 不需要从计算机中取出即可修改 当计算机在使用的时候可以频繁的重编程 EEPROM 的寿命是一个很重要的设计考虑参数 它的一种独特形式是闪存 其应用通常是个 人电脑中的电压来擦写和重编程 一般用在即插即用 常用在接口卡中 用来存放硬件设置 数据 也常用在防止软件非法拷贝的硬件锁上面 2 2 5 FLASHROM 的介绍 FLASHROM 是快速擦写只读编程器 也就是我们常说的闪存 所谓闪存是一种非易失性 的内存 属于 EEPROM 的改进产品 它的最大特点是必须按块擦除 每个区块的大小不定 不同厂家的产品有不同的规格 而 EEPROM 则是一次只可以擦除一个字节 BYTE 目前 闪存被广泛的应用于 PC 机的主板上 用来保存程序 便于进行程序的升级 其另外一大应 用领域是用来作为硬盘的替代品 具有抗震 速度快 无噪声 耗电低的优点 但是将其用 来取代 RAM 就显得不合适 因为 RAM 需要能够按字节改写 而 FLASHROM 不需要 3 3 系统设计系统设计 3 1 系统流程分析 根据当前计算机管理界所流行且实用的系统建设三原则 整体性原则 分作 协调原则 5 目标优化原则 和系统开发的结构化生命周期法以及原型法 通过对系统的调查和可行性分 析 画出系统的实际操作流程图 如图 3 1 1 所示 图 3 1 1 自动售报机系统流程图 自动售报机的控制核心一般都是由单片机来实现的 顾客按下相应的报刊的编号按键后 自动售报机通过按键的电路获知顾客选择哪种货物 控制显示相应报刊名称和单价 顾客通 过投币器投入纸币或硬币 经过识别器识别 单片机通过中断请求的方式获知有币投入 并 显示投币的数额 如果投入总额足够购买此种货物时 自动售报机将查看该种报刊是否有存 货 如果有存货则发出信号 驱动此种报刊的分报电机转动 出报装置开始运转 与此同时 自动售报机将通过传感装置来判断报刊是否顺利达到报口并取走 如果顺利取出 自动售报 机将认为此次交易成功完成 并相应的找零 同时通过 GSM 模块发送短信回服务器 如果中 间哪步出现异常 自动售报机将提示并取消交易 自动售报机还拥有存储交易记录和允许管 理员修改单价等功能 这是单片机通过内部的存储芯片和程序来实现的 信息管理系统功能模块 后台管理部分 设计为 日常统计 添加硬币 异常记录 系 统时间 报刊信息 服务电话 历史统计 日常统计 开始 连接服 务器 初始化报刊信 息 收到命令 检 修 通知用 户取货 检测成 功 出报刊 通知服 务器 是否 是 否 是 否 6 3 2 单片机介绍 单片机是单片微型计算机的简称 是一种集成电路芯片 是采用超大规模集成电路技术 把具有数据处理能力的中央处理器 CPU 随机存储器 RAM 只读存储器 ROM 多种 I O 口和 中断系统 定时器等功能集成到一块硅片上构成一个小而完善的微型计算机系统 在工业控 制领域有广泛的应用 单片机经过三代的发展 目前正朝着高性能和多品种方向发展 它们 的 CPU 功能在增强 内部资源在增多 引脚的多功能化 以及低电压低功耗 此次设计采用 的是 8051 单片机 它属于单片机中的一种 3 2 1 单片机软件介绍 在工程实践中 软件抗干扰研究的内容主要有消除模拟输入信号的噪声 如数字滤波技 术 还有就是当程序运行混乱时程序重入正轨的方法 软件 看门狗 技术就是一种好方法 当失控的程序进入死循环时 通常采用 看门狗 技术使程序脱离死循环 通过不断检测程序循环运行的时间 若发现程序循环时间超过最大 循环运行时间 则认为系统陷入死循环 需要进行出错处理 看门狗技术可以由硬件实现也 可以由软件实现 3 2 2 单片机硬件介绍 主流单片机包括 CPU 4KB 容量的 ROM 128B 容量的 RAM 系统结构简单 使用方便 实现模块化 单片机可靠性高 可无故障工作很久 处理功能强 速度快 低电压 低功耗 便于生产便携式产品 控制功能强 环境适应能力强 4 4 结束语结束语 通过此次做课程设计使我受益匪浅 补充了大量的知识 让我对程控交换这门课程有了 进一步的认识 这次课程设计是对这门课的一个总结 对程控交换知识的一个应用 设计时 要有一个明确的思路 要考虑多种因素包括环境条件和选择合适的设计方案 在整个过程中 我查阅了相关书籍和文献 取其相关知识要点应用到课程设计当中 而且其中许多相关设备 选取标准可以直接选取 这样设计出来的设备更加符合要求 在孙活老师和段恒利老师以及 各位其他老师的帮助下是我完成了这篇课程设计 非常的感谢他们 发行是报社的生命线 铺设一套有 3000 个销售点的发行网络 传统方式需要 3000 人的零售队伍再加上 100 人的后 勤配送 而使用自动售报机只需要 100 人的配送队伍 成本优势明显 由于外国在很早的时 候就开始将自动售报机投入使用 所以 我们国家也应该跟上世界的步伐将自动售报机推广 出去 让我们所有的中国的人们都有机会使用它 自动售报机的推广既促进了报刊零售业的 发展 又体现了城市的和谐文明程度 7 这篇课程设计是在我的指导老师老师 XX 老师和 XX 老师的亲切关怀与细心指导下完成 的 从课题的选择到论文的最终完成 XX XX 老师始终都给予了细心的指导和不懈的支持 并且在耐心指导论文之余 XX XX 老师仍