基于单片机的自动售货机设计

基于单片机的自动售货机设计摘要近些年来自动售货机已经非常普遍，各大商场门口和一些公园等公共场所随处可见，自动售货机已经得到了人们的认可，使用人数越来越多。由于自动售货机有节约劳动力、节省空间和方便购买等优点，满足自动化时代人们的要求。相信不久得将来自动售货机将会更普遍，甚至会代替现有的小型超市，成为全新的零售模式。本设计就是根据所学知识制作一个模拟自动售货机，该设计选用单片机AT89S52芯片为核心，并用1602液晶显示屏显示，采用红外线光电开关模拟演示投币过程。设计包括软、硬件多个工作模块硬件包括电源模块、货物选择模块、红外对管模拟投币模块、1602LCD显示模块、单片机控制模块、出货和退币模块；软件包括选择货物子程序、出货退币子程序、LCD显示程序、主程序等模块。最后可以完成自动售货机的投币以及钱币总数显示功能、选择货物和出货功能、退币功能、缺货报警功能等。符合现代化自动售货机的要求。关键词自动售货机AT89S52单片机1206液晶显示屏光偶传感器1引言随着经济和技术的发展，自动售货机已广泛应用于人们的日常生活，在商场、车站和公园等公共场所随处可见，深受人们的欢迎。它只需要顾客选择自己所需货物并投入钱币即可自动得到想买的货物并退找零钱。它的方便快捷、节约空间、节省劳动力等优点非常符合现代化生活的需要。相信不久的将来自动售货机将成为主流代替原有的小型超市来方便人们生活。自动售货机主要包括投币功能、货物选择功能、数据显示功能、退币功能和缺货报警功能。自动售货机是主要以单片机为控制核心的自动化装置，具有使用方便、可靠性高、维护简单等特点。因此，已被广泛应用于商业和生活。自动售货机有着非常大的市场潜力。利用单片机的多功能控制，设计一个以单片机为核心芯片的模拟自动售货机，采用红外对管模拟投币，用LCD显示屏显示数据，并可实现退币和缺货报警等功能。该设计结构简单，符合普通售货机的工作要求，且成本较低。能够方便大家对自动售货机的理解，掌握自动售货机的工作原理，学会使用自动售货机。2总体设计思路及所用器件简介自动售货机是一种新兴的自动化设备，它具有操作简单、方便快捷等特点，只需要顾客选择所需的货物和投入货币即可自动售出货物并退还零钱，其工作流程图如下图1所示21本次设计的自动售货机的功能简介工作基本原理用户选择五种不同价格货物其中的一种，在显示屏上显示出来并显示所需钱数。然后通过红外对管传感器从不同的槽投入不同的币种，并在显示屏上累加显示，当所投钱币数大于等于选择物品所需钱数时可按确认键使货物输出，且退回剩余钱币。当售货机缺货时能够自动报警，然后重启自动售货机装满货物。系统功能描述本次设计的自动售货机共有5种货物类型，这5种商品分别和5个不同的按键选择对相应，其分别为1元的纯水，2元的可乐，25元的雪碧，3元的牛奶和4元的果汁；自动售货机投币模块分别用两个红外对管通道代表05元和1元进口，总数能够在LCD上显示。选好货物并投入相应钱币后按确认键就能够输出货物。如果货币数量的总投入数超过货物预先设定的价格，机器能够实现退币功能；当所买的货物超过自动售货机的最大存货量5个时，自动售货机能够自动报警，并需要重新装货。自动售货机的原理框图如图2所示。22AT89S52单片机AT89S52单片机跟与51系列单片机产品的指令和引脚完全兼容。是ATMEL公司生产的一种8位的微控制器，片内带有8K的可编程FLASH存储器，可读可写可擦除，使用方便且使用寿命长；在指令和引脚上完全兼容80C51系列，再加上该单片机具有高性能、低功耗、允许片上FLASH程序存储器在线编程等优点，所以使得AT89S52得到了各行业的广泛应用。随着科技的发展，现在几乎所有的产品都在向智能化发展，单片机已经走进了我们的日常生活，各种自动化设备都有单片机的影子。AT89S52单片机内部有许多组成器件，查询资料可知，它有三个计数器/定时器（均为16位），可编程全双工串行口，8KB的FLASHROM，256B的RAM，时钟电路，32个可编程I/O接口，八个中断源，数据指针二个及其一个2级中断结构等。除此以外，AT89S52芯片还有两种节电保护模式，一是空闲模式此模式下虽然片内CPU不工作，但仍可以读写程序，也不影响定时器、中断过程、串行接口的运行；二是掉电保护模式此模式下片内一切器件都不工作。AT89S52是具有性能高、功耗低特点的八位微控制器，具有8K在系统可编程FLASH存储器。它与MCS51单片机产品的指令和引脚完全兼容。AT89S52具有以下标准功能8K字节FLASH，256字节RAM，能够完成一千次擦写，有32个可编程I/O口，三个16位定时器/计数器和八个中断源，具有低功耗空闲和掉电模式，还有不同于AT89C51的看门狗定时器和在系统可编程功能，无需编程器。AT89S52单片机共有40个引脚，其中有32个I/O接口引脚，4个控制线引脚，2个外部晶振引脚。1个电源引脚和1个接地引脚。其管脚定义如图3所示。23槽型红外对管工作原理传感器二极管端主动发射红外线，根据反射光探测原理，如果探测到障碍，OUT脚输出低电平，否则输出高电平。工作电压38V55V工作电流5V时典型电流6MA输入输出信号3线VCC是电源,VCC的范围是38V55VGND是接地线OUT是输出端槽型红外对管内部电路及接法K接地，A接正电源，限流为几十毫安，要接限流电阻。集电极C接正电源，发射极E接地，也要控制电流在几十毫安，也需要加限流电阻。当有障碍通过槽时，OUT输出一次低电平。无障碍时OUT输出持续高电平。障碍探测时间有效探测范围内从无障碍目标到出现障碍,或者有障碍到障碍目标消失，应完成的任务）参考文献（注明作者、文章题目、杂志、年、卷、期、页，不少于15篇）指导教师意见（包括选题的合理性、研究方法、实证材料、参考文献、统计方法等的评审情况。本栏由论文者自己找指导老师填写完成）指导教师签名年月日学院学术委员会审核意见1、同意开题（）2、同意修改后开题（）3、不同意本次选题，建议重新选题（）负责人签名学院盖章年月日注要保持所有栏目的完整性，打印后检查边框是否完整。开题报告完成后，须经指导老师签名后交学院教务科，经学术委员会审定网上公布准予开题名单后才能开题研究，否则后续工作无效。毕业学位论文评审标准一、评审重点1、选题选题是否符合专业培养目标；是否具有本学科的专业特色；是否既体现了所学的课程知识，又做到理论与实际的结合；是否符合国家和社会当前或长远发展需要；是否是国内外该领域同行普遍关注而又亟待解决的问题；选题的范围是否过大或过小。2、创新性所选的课题是否具有新思想、新理论、新方法、新技术和独特的个人见解；可能具有较好的经济效益和社会效益；是否是每人一题；是否是与其他人简单重复或雷同；是否有抄袭剽窃行为。3、论文内容与格式论文的整体结构是否规范、行文是否流畅、行文中是否有概念错误、论文的数据调查是否严谨、研究设计与研究方法是否合理、是否符合逻辑和惯例、是否有错别字和语法错误、是否符合科技论文格式、数据资料的可靠性如何、参考文献数量是否足够（本科生论文要求在10篇以上的中文文献，2篇以上的英文文献；硕士生论文要求在30篇以上的中文文献，5篇以上的英文文献。）二、论文成绩计算方法论文评审成绩以百分制计算。其中选题意义占20，创新性占20，逻辑性占20，语言表达占20，参考文献占10，答辩情况占10。论文总得分在90分以上的可以评为优秀论文，原则上每届控制在1520；80分以上可评为优良，原则上控制在40以内。三、成绩等级标准1、优秀（90100分）论文格式（含打印，以下同）规范，选题适当，研究方法规范、严谨，论文观点有一定深度和创新性，论文结构合理、条理清晰、层次分明、逻辑严谨、材料详实、数据真实可靠，论证充分、语言通顺，没有语法错误。答辩中能够较完满地回答问题。2、良好（8980分）论文格式规范，选题适当，观点有一定新意，结构合理，条理清晰，层次分明，材料较详实，数据真实可靠，论证较充分，语言通顺，基本没有语法错误，答辩中能较好地回答问题。3、中等（7970分）论文格式基本规范，表达基本准确，但创新不足，答辩时能回答其中问题，没明显错误。4、及格（6960分）论文格式基本规范，选题适当，论文结构、条理基本合理，占有一定材料，语言基本通顺，没有明显的语法错误。但观点缺乏新意，论证不够充分，答辩中能回答部分问题。5、不及格（59分以下）被确认为剽窃或变相抄袭他人论文者；或存在论文格式不合要求，字数不足，病句和错别字较多者；或论文观点不明，论述不清，材料组织凌乱；或答辩态度不认真，不熟悉论文内容，答辩质量差。表1毕业论文中期自查与教师指导意见反馈表姓名年级与专业学号学生联系电话EMAIL论文题目论文完成情况与存在的问题（请对照论文写作指南各项要求，同学自查或互查，认真核对）学生签名年月日修改意见指导教师签名年月日此表上拦由学生自填，下栏由指导老师填写，并应及时反馈给学生，最后由学生于一周内上交给院教务办，过期不收。表2毕业论文定稿评审表姓名年级与专业学号论文题目评语（以下由指导教师填写）优秀良好中等及格不及格选题情况优秀良好中等及格不及格论文内容、论点、论据与论证过程优秀良好中等及格不及格创新性情况优秀良好中等及格不及格写作规范参考文献情况评语建议答辩的问题（一般不少于三个）同意不同意论文成绩（百分制）是否同意参加答辩指导教师签名年月日注完成此表第一、二学生基本信息，论文题目栏由学生打印填写后交指导教师；必须完成此表并凭此表才能进入答辩程序。表3毕业论文答辩记录及成绩评定表姓名年级与专业学号论文题目指导教师指导教师职称答辩日期答辩地点答辩情况（由答辩秘书填写，以一个问题一个答辩的格式写）答辩情况答辩秘书签名年月日答辩委员会意见成员签名答辩小组组长签名年月日通过不通过建议授予不同意授予最后综合成绩（百分制）答辩学位授予注论文成绩栏以百分制标示；其余项目请用划“”标示。毕业学位论文档案管理规定毕业学位论文档案管理是本科生和研究生培养质量的重要保证。论文档案的正确记录、保存和归档，不仅能培养严谨的科学作风、为后续课题研究提供借鉴和依据、提高学院科研工作水平；而且毕业论文的档案管理工作也是试卷管理中的必要组成部分，直接反映我院各专业培养学生的能力水平，因此，学院各教研室、研究生导师、本科毕业论文指导老师和学生都要高度重视毕业生论文档案管理工作。毕业生学位论文档案的归档工作主要包括如下两个方面一、毕业论文工作档案内容1、毕业论文工作计划；2、毕业论文情况统计表（题目、学生姓名、指导教师姓名、指导教师职称、专业、评阅专家姓名、评阅专家职称、最终成绩、题目来源、题目类型、毕业论文经费来源等）3、开题、中期、后期评审材料；4、毕业论文答辩委员会组成人员名单、答辩日程安排；5、毕业论文工作总结；6、毕业论文工作管理细则；7、毕业论文会议记录8、毕业论文指导记录9、毕业论文答辩记录等，论文电子版，论文单行或汇编。二、学生论文档案管理1、在毕业论文答辩结束后的两周内，由相关教研室将整理好的毕业论文档案袋交回学院教务员。2、教务员负责毕业论文档案的验收、核定工作。教务员须在收回的毕业论文档案袋中检查是否装入以下资料按规范化装订好的毕业论文；毕业论文开题报告表；中期检查及指导教师指导意见表；答辩记录和成绩评定表。3、学生只有在提交了所有前述要求的归档材料，并经管理部门签字盖章认可后，方能办理毕业离校手续。4、教务员要对收回的毕业论文重新整理，将毕业论文按各专业/课题/指导老师归类后，分别登记造册编号归档，放入专柜中排列，以备查阅。5、上述档案为永久保存材料。关于学生论文发表的若干规定为了更好地发挥本科生和研究生在学院科研工作中的作用，提高我院大学生的培养质量，鼓励学生在学期间多出成果、多在杂志发表学术论文和参加学术交流，规范学术论文发表工作，特制定本规定。1、本规定所指论文为我院本科生和研究生独立完成或为第一作者，并署名为“大学经济与管理学院”的研究性学术论文。2、本规定所指发表的论文均指刊载在国家正式刊物上的学术论文，报刊、杂志增刊上发表的论文和论文集不在此列。3、鼓励以英文或其它外文发表论文，鼓励向