【基于STC89C51单片机的自动售水器结构设计8700字（论文）】

1基于STC89C51单片机的自动售水器结构设计 2 21.1课题设计背景和设计目的 21.2研究内容 41.3论文结构安排 4 52.1系统总体方案 52.2射频识别技术 52.3传感器检测技术 62.4硬件编程工具 62.5电路设计软件 62.6逻辑实现语言的选择 7 3.1主控芯片选择 83.2流量检测模块 3.3按键模块 3.4LED1602显示电路 3.5射频识别读写模块 134.1软件主程序构造 4.2射频识别 4.3液晶模块 4.4按键扫描程序 5.1硬件测试 5.2软件测试 5.3整体测试 6.1系统总结 206.2未来展望 212设计了一种用单片机STC89C51为主要驱动的自动售水机设计规对比传统超市售货优点明显，出货速度快，在了解电路原理的技术上，简化了许多不必要的硬件，进一步缩小了体积也节约了成本。为人们提供了一直低成随着电子技术的新一轮革命，计算机技术的发展，人们对自由的向往，市场上各种懒人机器的层出不穷，甚至有机器人代替人类做事的想法，这在以往都是天马行空的想法，但在科技的进一步发展中，无人售货机，无人超市等设施在各大城市开始涌现，人们开始对这一全新的商业模式展开探讨，无人超市随着中国商业大佬马云在杭州等地的试点营业而无因而能以进一步的价格优势打入市场，目前各高校里面以及广泛流行的自动售货机数不胜数，也正是如此，我们看到了许多花一现，不到一年就报废等缺点。从世界的范围看，自动售货机的卖点多种多3样，有的通过统一管理的方式来运行，通过电话线网线将自动售货机里的销售额以及货物存储量实时传输给主控电脑，目的是保障售货机里的商品信息能及时被店家了解，可以根据货物销售情况，准确补货，除此之外，自动售货机能够从节能的角度来说，能够大幅度节省人工对能量的消耗，减少必要的人工损为了应对现如今快速发展的社会经济和商品经济，人们越来越关注购物体验以及便捷性，在产业机构化升级以及共享经济的发展，越来越多的商家、厂商需要关注如何让更多的顾客便捷的产生消费行为。随着高新技术的发展，还有物联网识别技术的普及，无人自主售货机器、支付方式的产出日益普及和完同时越来越受年轻一代消费者的欢迎。同时，当代年轻人越来越快的生活节奏和社会日益发展的生产力与自助购物模式相匹配。现如今在城市的很多区域都有自助式购物方式的身影，例如在城市景区，商业办公楼，公共交通站点，医疗卫生场所以及众多人口聚集处。不单单使消费者的购物行为便捷化，种类丰富的设计造型，也成为了一道风景。现如今，在欧美国家，自助式购物在公共场所已经大大，我国也已逐步推进并创新，在疫情时代下更是出现了自助病例售货机和自助口罩售货机。该技术的普及大大彰显了以及电子智能化的发展。该技术从广义来看是将现金、磁卡等后便可以销售商品的机械，但是从狭义方面来看就是可以实现自动销售的工具。从供给关系上的优点来看，自动售货机可以替代众多简单机械的劳动行为，而且符合当今经济市场发展规律。从市场上现有的24小时营业自助购物店面或机器来看，所需成本远远小于传统的经营模式，而且占地面积小，更能吸引非目标人群的好奇心。在城市自动化和现代化发展的要求下，自动售货机完全符合要求不但能充在大学四年的学习下，通过对本课题的研究，完成了对自身能力的测试，也在一方面开始与社会实际的运用接轨，在另一方面可以清楚地认识到电子方面的硬件知识以及嵌入式编程，同时在对课题的实现过程中也可以发现智能化程度方面在对整个系统的搭建和调试过程中不断发现和解决问题，以及对该系统的4本次的设计主题的核心是基于STC89C51单片机模块进行设计与研究，并并基于C语言进行后期的程序编写以及运行调试。在电路设计方面，采用了上位机模块，指示灯模块、电源电路模块来系统的模拟自动售水这一功能。本篇论文主要采用三个维度进行论述，分别是软件编程设计、整体硬件设计以及本文介绍了一种基于单片机的自动售水机控制系统，本次设计的论文将从5大章对整体设计过程进行阐述，具体的安排如下：背景、国内外研究的现状、本系统对于发展意义、研究的目的、研究进行主要第五章节“系统调试”包括对设计软、硬件的简单调试，以及调试出现的5第六章节“总结”包括对设计软、硬件的学习过程以及做出的成果进行总ICIC卡射频识别模块按键输入模块流量传感器↵89↵液晶显示模块报警模块图2-1:系统总体框图6也可以嵌入被追踪物体之内。电子标签内有两个数据区域，分别是ID区和用户数据区。ID区用于存储唯一的UID代码，用户数据区可以供用户存储数据，进传感器模块在本次设计里相当于充当眼睛的作用，所以传感器的选择十分重要，既要考虑到成本方面，同时还要考虑它的灵敏度和抗干扰。经过多种方案的对比本次设计选择流量传感器当做本次的检测器件。它的工作方式是将待测目标的，所以它的检测不容易受到一些无关因素的影响。传感器在当今现代化的生产实践中具有不可替代的作用，传感器将伴随一些探测设备以及一些高员一个统一的开发病平台，便于各部门的统一调用，本平台所编成以及生成的代码能够快速的变成对应的文件，在整个系统的调用以及调试工程中也能够在友好快捷的界面提示系完成，这个平台在系统完成调试编码后就能够把整个代码转化为让硬件系统识别的机器代码格式。然后通过硬件数据进行上位的代码7在电路以及系统设计方面，本次设计主要使用了AltiumDesigner软件。此软件是开发商Protel,在Alitum公司联合下推出的能够便在内。在保持原先版本系列优点不变的情况下，额外为消费者开放了许多实用言不但能以简易的方式编译、处理各类处理器的接□内存，同时它只产生较少的机器语言，并且基本任何智能处理器上可以通用，因此不管是最终目的是什么,C语言都是一个很好的实现工具，并且学习语言的语法和C语言都有相似之处，这就是学习通用语言的好处。8本次基于单片机的自动售水机的主控芯片的选择是关键，这影响到了整个系统的工作效率，主控芯片作为整个系统的核心，必须能够实现所需求的所有9部引出四个8为并行I0,且每个I/O可单独操作。而且51但综合以上分析的情况和实际生活中的需要，我们发是产品最大的卖点，同时可以树立较大的价格壁垒，因此我们选用较为便宜的V69图3-1芯片引脚图本次电路的流量计算模块设计，借鉴了流量传感器模块。发射超声波并记录在超声波在流体中的传播时搭载的流体流速信息。在计算接收到的超声波通过计算得出流速，并换成成流量体积和金额。(流量检测原理图如下)在实物硬流量检测传感器接口系统总体原理图主要包括STC12C5A单片机的最小系统搭建，主要钟电路，复位电路，电源电路，其中电源电路是通过USB串□供电。其他的功能模块包括指示灯模块，主要由半导体LED1.在系统中设置独立按键，按键之间相互独立。并且独立按键能够作为连接单片机I/O□的单一电路，每一个独立按键都很占用一个I/O□,独立按键在操作方面非常灵活，如果在不需要多个按键时，可以采用独立按键进行设置，2.采用矩阵按键。矩阵按键有多种规格，一般为4*4或者2*3等规格，矩阵按键通过行扫描和列扫描的方式对按键进行读取，因此也可称为行列键盘。因此如果需要的按键较多，例如输入数字、密码等，矩阵按键是一个非常好的通过以上对比，矩阵按键在需要按键较多时是很好的要求。因此本设计选择采用的是独立按键。采用独立按键。而按键之间为独立式的，不会互相影响。独立按键在操作方面图3-3按键模块原理图它可以用来进行数据信息的显示，本次因为结合到智能时代的要求，显示模块对可视化性有着很好的提升作用，液晶显示的原理其实和LED显示都是通过压差来驱动LED亮起，而液晶屏的区别在于是多个小型LED集成到编号符号引脚说明编号符号引脚说明电源地92电源正极3液晶显示偏压数据E数据极本次使用ZX522RFID传感器来完成IC卡技术识别，模块采用UHF远距出水成功是在模块通电后，对对应芯片进行初始化处理，然后对芯片信息进行识别，然系统初始化未到未到定时间发送到单片机图4.2射频识别模块流程图液晶显示部分程序主要是对液晶的初始化，就是开液晶中断，打开对应的寄存位。然后显示部分就是首先将液晶清零，然后读地址，准备行列选择，然后写入对应数组字符，流程图如下开始开始显示针对本次设计，系统主要设置了单独按键，在启动键盘的扫描之后。对模块进行初始化设置，之后确定是否按下按键并确定是哪一个按键被按下。当上闭合时，由于机械触点的弹性作用，一个按键开关在闭合时不会马上就稳定的接通，在断开时也不会一下子彻底断开，而是在闭合和断开的瞬间伴随了一连串的抖动，所以每当按键被按下就去除按键抖动，并且进行一定时间的时间延开始开始在整体的硬件检查和故障调试当中，最重要的是检查每个大模块之间的连能否让信息信号合理的接通。如果在引脚的连接上出现问题，在后期往往会引发一系列错误反应，尤其是在进行软件测试的时候机器无法得到有效的反应和提示。对于整个系统的软件系统无法快速的找到解决方法。下一步检查设备的极性和规格是否能相互匹配。然后使用万用表，对可能出现的断短路进行探测这次设计所需要元器件整体上采的是直插元器件，运用一般焊接工艺就能达到要求。一般焊接时间不应该超过8s。焊接时应首先焊接单片机部分，因为单片机为主控制器，如果单片机的焊接质量出现问题，其他的芯片即使焊上整个板子也将无法使用。因此，焊接完单片机后，应该首先进行上电测试，保证单片机的焊接正确，其次应该焊接显示部分，以方便程序下载和调试。当根据需要焊接完所有的芯片、元器件后，进行完整的功能测试，避免虚焊和漏焊接完成之后，首先需要检查一下电源附近是否存在疑似短路的可能，我选择万用表的两根电笔一根接在单片机的地侧，一根接在电源侧，这样就可以观察万用表上的电压值，正常的话大致在5V左右。假若采用的USB5V的电源，表上读数应该在5V以上一点，说明单片机正常使用。假若并没有出现正确的读数说明单片机可能不能正常工作，要及时更换单片机。如果万用表发出正常的声音，就说明焊接的结果是成功的，没有出现疑似短路的问题。一步一步的进行检测调试每一个模块，保证每一个模块都要连接成功，一定要做到细心不能当整个硬件完成连接后，确保不同的硬件模块都能正常数据传输后，然后要实现的工作就是进行逻辑的处理，首先就是检测各个模块数据的获取进行检测，是否能够进行相关数据的完美获取以及数据获取格式是否是我们所要求的具体格式。然后也要对于不同模块接口之间的数据传输进行相关的调试，使得整个数据处理流程能够稳定安全的处理下去，然后在各个数据获取时候进行相关页面的提示以至于用户用来进行系统运行阶段的检测，软件代码逻辑调试也包括了射频识别精准度，流量检测准确度。最终通过整体数据处理，整体运行***UsingCompiler'V5.06update3(bu11d300)',folder:'Dmain.c(99):warning:≠167-D:arqumentoftype"char*"isincompatiblewithparametstatus=findid(Usart3ReadBuffmain.c(78):warning:≠177-D:variable"1edopwmval"wasdeclaredbutneverreferencedmain.c(79):warning:≠177-D:variable"dir"wasdeclaredbutneverrefcompilingstm32f10x_it.c…compilingpiling图5.2运行结果图在整个系统的软件以及硬件各模块测试调试后，我们要进行相关的整体错误提示工作的完成，就是在相应的数据监测警报后，我们要实现其中界面的友好提示，使得用户能够清楚系统具体