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文档简介
基于单片机控制的智能储钱罐结构设计摘要由于科学技术的的不断进步,人民生活水平越来越好,
利用手机支付、网上购物直接支付等手段逐渐流行,致使运用硬币支付的方式逐渐下降,加之硬币相对于纸币不好携带储存,导致硬币的使用减少。但是硬币的存在与使用往往有其简便之处,不仅可以用于结账找零钱,孩童也可以通过储存硬币收获良好的储钱习惯。市面上常见的储钱罐只具有普通的储蓄性能,无法提供不同币种的识别、自动计数、语音提示硬币种类和密码提款等功能,无法满足现代人对商品智能化的追求。本课题所设计的电子硬币储钱罐具备普通储钱罐所不具备的功能,其设计以先进、功能多样、符合当代需求为设计理念。硬件方面采用STC89C52系列芯片作为为主要控制单元,使用双桥电阻应变压力称重模块对硬币的重量来辨别,得出硬币的币值和金额后运用语音播报模块进行播报,利用1602LCD液晶屏展示此前存入硬币的金额、硬币的重量以及硬币的总金额,还可以通过按键模块进行密码取款操作,输入密码正确时电磁锁开。使用keil平台完成程序编写,使用Proteus软件平台实现仿真过程。对储钱罐进行智能化设计,大大提高了储钱罐的实用价值。关键词:HX711;语音播报;称重传感器;52单片机;LCD液晶显示目录TOC\o"1-3"\u1绪论 11.1研究背景及意义 11.2国内外发展及研究现状 11.3本文主要内容 12整体方案设计 22.1系统概述 22.2方案设计 22.3方案论证 33硬件电路设计 43.1控制系统 53.2称重传感器模块 53.3LCD1602液晶显示电路设计 93.4按键输入电路设计 103.5语音播报电路设计 104软件程序设计 124.1软件介绍 124.2系统整体框架 124.3称重传感器模块 144.4按键模块 145系统整机调试 165.1硬件功能调试 165.2软件功能调试 165.3数据分析 201绪论1.1研究背景及意义货币自产生以来就在社会上广泛使用,小额货币的流通更是给人们的生活带来便利。硬币的材质是金属制品,即用金属材质制造的货币[1],相对于纸质货币,硬币使用寿命长,使用过程中不易磨损,可以大大降低细菌传播的可能,因其可回收利用,可以节省资源,起到环保等无法取代的作用[2]。硬币可反复回收使用,且其流通寿命比纸币高出上百倍,除了自身所具备的货币职能外,我国出版的硬币纪念币精致秀美,具备很高的鉴赏价值和收藏价值。因此,小面额货币硬币化成为了一种趋势,登上世界舞台。目前,市面上常用的是以花卉为主题的第五套硬币,一角硬币图案为兰花,五角图案为荷花,一元图案为牡丹,这三种花卉都具有浓厚的中国特色,代表了中国的文化与深厚底蕴。其材质分别为铝锌合金或者不锈钢,钢芯镀铜,钢芯镀镍。它材质保障了硬币的储存特点,不易损坏,流通市场的使用时间长。
硬币所带来的的好处有许多,但是在硬币的存储方面却也存在难题。一般的存钱罐能能单一,仅仅具备存钱能力,并没有更多实用、智能化的性能。为了解决综上所述的问题,本次设计在普通储钱罐的基础上,添加了部分智能化的功能。利用单片机STC89C52设计一款能够识别硬币的种类数额的系统装置,它功能多样,既具备普通储钱罐所具备的储钱功能,还能够利用称重传感器获取硬币的重量、金额、利用语音模块播报硬币的币值和种类,利用显示模块显示硬币金额、重量、总金额清晰明确,电磁锁的设计更使得该装置具备优秀的安全保障功能,商业价值大大提高。对于收银机、保险柜等功能的完善具有一定的参考价值。1.2国内外发展及研究现状现如今针对硬币辨别技术在我国以及国外都是十分注重。纸币造假的事件自从纸币产生以来就屡次发生,随之硬币造假技术也接踵而至。在国外,对于硬币的币值识别早在二十世纪中后期就有学者实行研究,研制出许多用于识别硬币的机器,例如制造机械类的机器来识别,但是效果并不如意。随着不断研究发明,国外也研究出更高超的识别技术,例如图像处理技术,但是该技术价格高昂,不适合日常大量使用,利用率不高。而国内常见的识别硬币方式有:通过硬币尺寸制造的识币器械,但是准确性没有保障;通过人工肉眼识别,利用硬币的花纹图案、色泽观察对比来辨别是否是真币,该方法需要耗费大量的经历,并且无法保障完全识别正确。鉴此,本文将设计一种具有超强实用性、简单便捷、有效保障的智能电子硬币储钱系统,实现功能丰富多彩的电子硬币储钱罐的设计。1.3本文主要内容本课题研究设计开发的电子硬币存钱罐以单片机STC89C52系列作为主要控制系统,硬件部分有称重传感器模块、电磁锁模块、按键模块、语音播报模块、LCD1602液晶显示模块构成。在控制系统的作用下,得出的硬币重量相对应的信号电压是通过使用称重传感器获取,当电压信号转变为数字信号之后传进单片机系统中,单片机操作1602液晶显示器,输出并显示当前投放硬币的的数额和硬币的重量以及储钱罐里所存放的全部硬币总金额数。通过语音广播模块对当前投入的硬币进行广播,播报内容一般为硬币的种类及金额。通过摁键输入模块进行密码输入,密码输入无误后则电磁锁的锁舌缩回代表启动,电子锁开启,即可打开储钱罐取走硬币。如果密码输入有误,电磁锁保持锁舌伸出,电磁锁无法启动,无法打开储钱罐,蜂鸣器响,发出报警提示,此时喇叭警报内容为:“本次取出一(多)枚(一元、五角、一角)硬币,注意有盗贼非法取出”。本次设计的各个模块功能彰显了电子硬币储钱罐的高智能化、超实用性性,该设计省去人工手动计算数值,从而避免人工耗时耗力,更精确有效率的实现硬币识别和计算工作,在安全性方面也得到有效保证。2整体方案设计2.1系统概述本设计包含电阻应片式称重传感器模块、语音播报模块、矩阵按键模块、LCD1602液晶显示模块、蜂鸣器模块共5个模块。电阻应变式称重传感器模块是本次设计的核心模块功能,该模块承载了硬币的识别硬币种类和金额的功能。要想实现实现硬币的识别,A/D转换便相当于本次设计的地基,只有将地基打好了房子才能稳固。因此,A/D转换的重要性不言而喻。根据本次实验的基础要求,A/D转换芯片的、单片机芯片系列、称重传感器的选择都十分重要,选择价格实惠、精准度高、稳定性强的称重传感器元器件。硬币一元、5角、一角的硬币的种类识别方法有许多,例如通过硬币尺寸大小识别或者机械识币器械等方法,然而通过硬币的重量选择压力传感器原理来识别是当前较为成熟稳定、精准可行的方法。电阻应变式传感器结构简单,准确性高,是此次实验中实现硬币种类识别的不二选择。2.2方案设计该电子存钱罐的设计思路为:首先在硬件上将单片机控制板与称重传感器和电磁锁进行连接,程序设计上采用串行总线连接到单片机上。在单片机的控制下,利用电阻式应变片式称重传感器的自身性能将当前投入的硬币重量数据信号转换为模拟电信号的操作,再运用HX711芯片为24位A/D转换芯片,A/D转换电路处理之前传输进来的信号,将之前已经转换好的压力值传输给到单片机STC89C52系列芯片进行控制解决,最终CPU将最终数据传输到1602液晶显示屏,显示可知硬币各种类别的硬币有多重、刚投入的硬币的金额是多少、储钱罐里硬币的总金额是多少。多次投入或者取出时还可以对硬币的币值合理的加减计数显示,同时语音播报当前投入的硬币的金额和币值。硬币取出是需要使用按键模块输入密码,输入正确密码时,电磁锁反应,即可取出硬币,若不输入密码强制取出或输入密码错误则会导致蜂鸣器响,语音播报提示警报。根据系统的任务要求,在硬件设计上分为了核心控制模块、电阻应变式称重传感器模块、按键模块、蜂鸣器模块、语音播报模块、LCD1602液晶显示模块。通过这种分模块设计方式的优点在于后续检查调试方便、容错率高,在后续调试开发过程中可以分模块进行排查,有故障时不至于损坏整体。本设计运用单片机为STC89C52系列作为主要操作核心,但是STC89C52单片机芯片不存在模拟信号转变为数字信号的装置,无法处理前端传输进来的模拟信号,只能进行数字信号的处理,所以需要一个数模(A/D)转换装置通过一定的电路实现从模拟信号转换成数字信号的工作,得到数字信号后再传入单片机进行处理。HX711模数转换装置适用于本次实验需求,因为它具有占地面积小,具备转换快速、价格实惠、性价比高等优点,最重要的是降低了本次实验的整体成本,不仅实现了信号转换的过程,而且增强该设计的可靠性。因此采用具备A/D转换功能的称重专用芯片HX711来获得传感器测量的硬币值信号并传送到单片机中。称重传感器这一部分采用电阻式应变片式称重传感器,相比其他功能相似的测重传感器,它具有稳定性强、受外界干扰影响弱,性价比高等特点,装置安装简易、轻便易携带,更适合本次实验。通过对各个模块的分析考量,硬件电路设计则以单片机STC89C52系列为主要控制模块,划分为5个功能模块。这样的划分方式有利于设计思路清晰明确,在实施硬件调试时更为简单方便,若单个模块出现问题时避免出现整个设计重新设计的情况。总体系统原理框图如图2-1所示。图2-1总体系统功能框图2.3方案论证(1)称重传感器方案力和压力普遍存在日常生活中,因此对力和压力的测量十分常见。因此,利用称重传感器从硬币的重量入手,对硬币压力的测量是非常重要的。现如今市面上称重传感器与许多种,这几种测量质量的传感器如:电阻应变式、压阻式、压电式、电容式是最常见、使用最频繁的测重传感器装置。选用时应从价格方面、总体性能方面、抗干扰能力、准确度、稳定性能等方面进行考察。1、压电效应传感器。通过压电效应将物理材料通过外部施加压力的方式,如通过按压、挤压等行为使材料表层产生电荷,经过电荷放大器,测量队电路转换成电量输出,受到外力越大,获得输出越大。
缺点是:电压材料对环境要求高,不可受潮,输出电流响应差。2、电阻应变式传感器。外部施加压力后经过弹性敏感元件将压力转化为应变力,应变力通过电阻应变片变成电阻,再通过电阻应变片变成电压值的过程。电阻应变传感器适用范围广,连接简便,准确度高,轻巧灵敏,价格公道
。综上对比其他类型的传感器,电阻式应变压力传感器是最适合本次设计要求的。(2)显示屏方案根据本次设计考虑,已经选择了称重传感器的方式来识别硬币的种类,在金额和重量及总金额上的显示上需要对显示器进行考虑。目前常用的显示方式有数码管显示和LCD显示这两种方式,为满足显示屏显示英文字母、数字的设计要求,通过对比这两者的适用性、功能性、性价比、等情况进行考量。1、数码管显示。因数码管内部存在的显示信息量不满足本次实验要求,如若需要显示时候信息量较多的必须运用多个数码进行级联,但这样必然会导致元器件之间连接杂乱无章,导致费用增加,也不便后期为后期调试形成便利条件。与此同时,无法很好的显示部分字符,动态扫描时还容易导致显示闪烁。2、LCD1602液晶字符阵型。液晶显示所占面积小、控制简易、能够显示多样化的内容、显示质量高、成本低廉、字母以及数字能够很好的显示等特性。目前前采用字符型液晶显示是市面上应用设计中较为合适的选择。其读写的实现、光标的实现即是利用指令编程完成的,LCD1602液晶字符阵型显示对比数码管显示方案显然该方案更适合本设计的要求。(3)A/D转换芯片方案对于单片机获取数据的外部硬件A/D转换芯片时,对A/D转换器的转换过程中其准确程度高低和转换所使用的时间长短是首要考虑的因素。其次是在分辨率、转换时间、精度、线性度上考量。最后,考虑到设计成本,在以上基础上选择价格实惠的A/D转换器。综上,适用于称重传感器设计的HX71124位A/D转换器芯片是最优的选择方案。对比其他类似的A/D转换装置,HX711芯片有稳定的电源、连接的电路、可以实现芯片内部的时钟震荡,并且拥有稳定性强、转化时间快、性价比高等特点。HX711本身所拥有的特性使得整机的性能提升,可靠程度大大提高。HX711芯片通过和传感器的搭配使用,投入硬币后,电阻应变式称重传感器实现将硬币质量信号转换为电压信号,再将电压信号送入HX711模块实现A/D转换,然后将转换后得到的信号送至单片机。与此同时,HX711芯片与MCU芯片的连接端口及其容易,程序编程十分便捷简易,管脚的驱动都是由控制引脚进行的。3硬件电路设计硬件电路是整个设计的核心所在,在整体设计开发中可以说是无比重要的部分。将硬件电路的部分理清楚对后面的设计起到关键作用,完成好硬件部分的设计,整个课程设计就成功了一大截。良好的硬件电路设计为后期的开发以及调试起到良好的作用。本设计的硬件电路包括单片机控制部分、液晶显示部分、语音播报部分、按键部分、电阻应变式称重传感器部分等。3.1控制系统单片机选择什么系列在整个设计中占据十分重要的位置,要满足存储大、匹配度高、实用性强、经济实惠等条件。综上考虑,本次设计采用单片机STC89C52系列作为整个系统的主要控制模块。STC89C52单片机具有内部容量大的特点,可以实现超大的数据存储。STC89C52还可以直接使用COM接口下载,大大降低了成本,还可以直接进行内部在线程序编程修改等操作。STC89C52芯片运用典型的MSC-51内核,但进行了优化处理,拥有许多新性能。它具备优良的8位CPU以及在系统可编程Flash,因此,其具备的优良、高效的处理方式是STC89C52的性能使然。该芯片其功能满足本次设计需求,在各方面的功能和优点上的极其适合本次设计的开发。STC89C52单片机具备上述多种优点,并且在程序编程方面也简单方便。程序初始阶段,首先必须对程序进行初始化处理,各个模块初始化后根据设计要求将各个模块需要实现的指令写入程序,写入程序后各个部分的模块功能才能实现。STC89C52单片机最小系统如图2-2所示。图2-2单片机最小系统3.2称重传感器模块该模块由两个部分构成,分别是电阻应片式传感器部分和HX711模数(A/D)转换器部分。二者搭配使用,可实现理想效果,满足本设计的要求。通过称重传感器自身的工作性能实现将硬币重量信号转换成电压信号的过程,再将采集的电压信号送到hx711中进行增益放大以及A/D转换采样,单片机即可得到采样信号。
(1)称重传感器在这一模块的设计中,采用5kg电阻应变式传感器,由其自身性能所决定其功能,传感器自身可以满足导体或者半导体的应变效应的实现,将力或者压力转换为应变片的电阻随压力不断施加增大而不断增强的过程,再通过电路转换成电压测量装置。因此用来作为硬币重量值采集器,再用于获取投入的硬币的重量转换为电压信号输出的装置是最合适不过的。英国物理学家开尔发现,当给金属丝两端施加压力时,电阻的阻值将随着施加压力的增大而不断增大,直至金属丝弹性消失无法继续施加压力,电阻值不再发生变化的过程,这个过程被称之为“应变效应”。通过公式:电阻值R=pL(长度)/S验证可知,因此金属丝拉的越长,受到的力越大,电阻越大。这种现象的实现必须满足三个条件即:必须是导体或者半导体材料,在此材料施加外力,电阻值变化。这一重大的发现给电阻传感器的发明奠定了基础,电阻应变式传感器的基本原理也是基于此,是一种能够将力、压力、位移等物理量转换为电阻阻值随力变化而变化的传感器。1、工作原理。电阻应变式传感器基于这样的理论基础:通过施加外力P、F到弹性敏感元件转化为应变ε,根据应变效应,由电阻应变片将应变ε转换为电阻值的细小改变,通过电桥转化为电压的输出。由于不方便直接测量电阻,因此通过外围电路将电阻转换为电压。由此可知,电阻应变片、包括弹性元件和敏感梁的弹性体及检测电桥电路是称重传感器必不可少的几个重要部分,电阻应变片更是传感器的关键所在。电阻应变片可以说是传感器的关键所在。电阻应变式传感器原理图如下:由此可知,电阻应变式传感原理图如下:图3-1电阻应变式传感器原理图2、安装方式。首先,将称重传感器进行正确安装,其安装方式为通过悬臂梁的方法进行安装。安装过程中要注意:用螺丝钉住传感器一边,另外一边保持悬空状态随后引出导线,安装过程不要接触到底板,否则容易损坏应变片。同时按照箭头指示方向施加重力,此时必须要注意,由于粘合剂材料特殊,对环境温度有要求,因此安装时要在一定的温度内使用。电阻应变式传感器的安装连接方式如图3-2所示。图3-2电阻应变式传感器安装方式3、参数介绍。了解测重范围5kg的称重传感器的具体参数,便于更好的了解该器件的性能如何,误差范围,安全过载范围,灵敏度等优势如何。本设计所使用的称重传感器的参数如图3-3所示图3-3称重传感器参数称重传感器称重量仅仅能够实现将硬币的重量转变为电压信号,随后将采集到的电压信号要通过HX711的模数转换后得到采样信号,之后传输至单片机处理。因此要实现这一步骤的传输,需要了解传感器与HX711的接线端。称重传感器的内连接如图3-4所示:图3-4称重传感器接线红色和黑色的导线传输电源,绿色、白色导线传输信号。(2)HX71
1模块信号转换HX711是一款有24位模数转换功能的芯片,其该模块芯片具有内置开发资源丰富,编程方式简单以及运行速度快等优点。相对于其他A/D芯片,该芯片的构造更加的丰富,运行速度也是相关类型的几倍。外部连接传感器所使用的电压是通过711芯片内部的稳压电源供应的,711芯片内部的模数转换装置的电路也是由它供应的。711芯片内的时钟震荡模块根本不用额外再连接部件。在设计需要时也可以外接晶振电路或时钟电路、上电复位电路。简单的数字控制和串口通讯,所有控制由管脚输入,芯片内寄存器不必编程,可选择的输出数据数据分别为10兆赫兹或80兆赫兹,同步抑制50赫兹和60赫兹电源干扰。AB两路可选差分输入,本次设计采用A通道,使用128编程增益。因为上电复位功能,所以在开机的初始化过程得到了优化。管脚如图3-5所示。图3-5HX711管脚定义电阻应变式压力传感器和与HX711连接图如图3-5所示。图3-6电阻应变式压力传感器和与HX711电路连接图图3-6传感器和与HX711连接实物图红色黑色导线分别接电源的正负极,绿色白色导分别接线接信号正负输出极。3.3LCD1602液晶显示电路设计LCD1602液晶在开发当中专门用来对字母、数字以及符号进行一个显示。它包含了5×7和5×10的点阵矩阵位,每个矩阵位置都可以显示一个字符数。通过控制电压可以对显示的内容进行一个控制。连接电路图如图3-7所示。图3-71602显示电路图在该显示模块的控制命令当中,引脚1和2是一个电源端口,引脚三可以对屏幕背光进行调节,配合电位器使用。引脚4-6做为片选控制引脚。单片机的PO口和液晶显示屏的7-14引脚进行连接,从而实现单片机和lcd之间的数据交互。对液晶显示屏的控制主要有四种命令:一是读状态命令,将RS置0、RW置1、E等于高脉冲。二是读数据命令,将RS置1、RW置1、E等于高脉冲。三是写命令,将RS置0、RW置0、E等于高脉冲。四是写数据命令,将RS置1、RW置1、E等于高脉冲。3.4按键输入电路设计按键电路是单片机设计中关键的一部分,也是作为人机交互最常用的输入设备。行列式键盘又称矩阵键盘,本次实验采用4行×4列的16个按键。矩阵按键的列线都设置了上拉电阻,没有按下按键时,键盘列线输出为高电平。当其中一个按键的一行输出高电平,则按键的列线输出就会被拉低其判断原理是,当按键被按下时导线就会变成一个低电平,从而整个键盘的输入不全为1。在矩阵键盘当中哪个键被按下是让列线受到低电平后,检查行输入状态。通过输送的是高低电平给矩阵键盘行信号,并读取键盘信号来判断是否有按键按下。机械的按键在按下以及松开时,由于部分机械影响会出现抖动,抖动结束后才稳定下来,可以通过键数的多少考虑硬件去抖或者软件去抖。按键电路图如3-8所示。 图3-8按键输入电路3.5语音播报电路设计SYN6288语音合成芯片可以合成任何所需要的文本,具备多种语言处理能力,是一款性价比高,功能多样化,用途多样化的语音合成芯片。它具备许多功能特点,其内部集成包含多种提示音、背景音乐供选择,不受外界环境影响,稳定性强。接收待合成的文本数据SYN6288可以双向传输,将接收到的所需的文本转换为相对应的语音发出。控制器与SYN6288连接,SYN6288接连喇叭,喇叭即扬声器输出,可以进行语音播报。控制器向SYN6288传输文本,SYN6288将接收的文本数据转化为语音,语音合成后利用功率放大器将语音信号传至喇叭驱动进行语音播报。工作原理图如下图所示:图3-9SYN6288构成图4软件程序设计4.1软件介绍本系统采用C为编程语言,keil
C51软件为一个编译环境,该软件开发资源丰富并且兼容C语言的一个程序开发环境。C语言在目前的开发语言当中构成一个重要部分,C在几个层面上都较为出色,比如功能、结构以及可读性方面。在日常的教学当中C也作为一种热门语言,除此之外该软件所包含一系列丰富的库函数以及调试工具在该软件当中可以完成开发的每一个过程。使用者可以根据自己的需求利用不同的编译器对C或者汇编源文件,.hex文件可以由C51以及A51编译器进行生成,利用烧软件将该.hex文件烧录到单片机。在本设计当中,程序主要分三个模块进行:第一是对系统进行一个初始化操作;第二是对按键检测;第三是对反馈的数据进行分析和处理。4.2系统整体框架如图4-1所示,对硬件外设进行初始化,主要包括对单片机I/O初始化,串口初始化称重传感器初始化,按键初始化,1602液晶显示初始化等,1602液晶显示亮,开启显示界面首先,将一元硬币,5角硬币,1角硬币的重量写进程序里,投入硬币开始工作后,称重传感器读取皮重数据,依次投入依次读取数据,将得到的硬币重量去皮,即除去托盘的重量,得到硬币的净重,HX711_Read读取HX711芯片的函数,711模块的A通道有128倍的信号增益,因此可以将电压放大128倍,然后再采样输出模数转换的值,该函数最终读取芯片上的值(经过增益128倍)经过AD转换输出转换之后的电压值,再将获得的电压值通过公式转换为硬币的重量,电压值转换为重量的公式为weight=weight/429.5;Get_Maopi函数获取毛皮的重量,函数的内容是直接调用hx711_read函数返回结果;将结果显示在液晶显示屏上,并调用语音模块数据YuYin_BF,YuYin_HYSY,YuYin_FFQC函数通过将参数传入C语言中的memcpy函数实现语音播报的功能。shibie函数通过传感器重量的变化来识别系统投币是否完成、投入硬币还是取出、硬币的种类,并且通过蜂鸣器来提示。如果需要从存钱罐中取出硬币,那么需要判断输入的密码是否为Mima_ture==0XAA
(十进制的0168),如果密码正确则可以成功打开,如果密码错误蜂鸣器则会发出响声并且通过语音播报提示密码输入错误。图4-1系统程序流程图4.3称重传感器模块硬币数据的获取由HX711A/D转换器实现,称重传感器测量硬币重量后,将采集的硬币数据传入A/D转换器,HX711接收到数据后启动A/D转换,待转化完成后,若24个脉冲完成,则采集数据依次输出。如果采集的数据没有到达24个脉冲,则返回继续。若满足输出条件,在24个脉冲结束时,下一个脉冲继续,数据转换成重量成功。图4-2数据采集程序流程图4.4按键模块根据写入程序的参数,设置按键取出模式为model4,当输入密码正确时即可取出硬币。错误则返回主函数。主函数main是整段函数的核心,是函数执行的入口,先调用液晶显示模块的初始化函数yjinit,在液晶显示器上显示数字1,再调用get_maopi,get_wright函数计算得出投入/取出的硬币重量,并通过函数dis_int函数将其显示在液晶显示屏上,紧接着设置参数调用YuYin_HYSY函数进行语音播报。最后通过一个while无线循环获取每次投入/取出的硬币的重量并将其显示在液晶显示屏上,每次投入/取出硬币后通过Jine_jisuan函数计算系统金额并且通过函数dis_int将其显示在液晶显示屏上,调用YuYin_BF函数将信息语音播报。如果需要从存钱罐中取出硬币,那么需要判断输入的密码是否为Mima_ture==0XAA
(十进制的0168),如果密码正确则可以成功打开,如果密码错误蜂鸣器则会发出响声并且通过语音播报提示密码输入错误。图4-3摁键程序流程图5系统整机调试5.1硬件功能调试本次设计包含5个模块:称重传感器模块、1602液晶显示模块、语音播报模块、按键输入模块、电磁锁模块。根据课程设计要求完成原理图的制作并生成PCB图,将PCB打印到蜡纸上,再转印到已经刮去防腐层的覆铜板上,在焊接过程中要注意焊接顺序、注意引脚顺序,不要将引脚焊接错误、注意避免太多的跳线,完成板子的制作后进行硬件的调试:(1)检查电路图连接是否有误,检查是否有错线、开路、短路,焊接引脚是否与原理图一致,焊盘是否有脱焊、漏焊的情况,引脚短路的情况。(2)通电后,检查电源系统的电压幅值和极性,注意是否存在短路和极性错误的问题,以免造成烧损。检查完毕后,实物图的正面展示如图5-1所示。图5-1整体实物图5.2软件功能调试通过对硬件功能的调试确保称重传感器模块、1602液晶显示模块、语音播报模块、按键输入模块、电磁锁模块这5个模块都可以正常工作后,则需要采用软件进行调试,实现LCD1602显示、串口显示、数码管显示、警报等功能进行逐一验证。系统软件程序通过Kei5编制完成以后,实现要执行的各个功能模块的目标代码,在编译过程中如果有错误提示,要及时纠正。程序无误后将程序烧入单片机烧入后通上电源,检查课程设计所需完成的基本要求是否能够实现。通过对硬币识别情况,显示情况,密码输入等逐一进行验证。调试如下;(1)显示功能调试图5-2启动显示通电后,1602液晶出现显示内容框:硬币总金额total框,硬币重量框,当前存入金额框均为0,显示正常。(2)硬币识别图5-3投入一元硬币投入一元硬币后,显示屏显示硬币总金额为1元,当前投入为一元,显示一元硬币重量,显示正确,语音播报正确。图5-4投入一枚5角硬币显示屏显示硬币总金额为5角,当前投入为5角,显示5角硬币重量,显示正确,语音播报正确。图5-5投入一枚1角硬币显示屏显示硬币总金额为1角,当前投入为1角,显示1角硬币重量,显示正确,语音播报正确。图5-5投入多枚硬币投入一枚1元、一枚5角、一枚1角硬币,共3枚硬币。显示屏显示硬币总金额为1.6元,当前投入为1角,显示三枚硬币总重量硬币重量,显示正确,语音播报正确。(3)密码取款图5-6输入密码图5-7电磁锁开输入密码时,液晶显示
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