（日照市技師學(xué)院，山東 日照 276800）

隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、行業(yè)運作的變革和入世的到來，自動售貨機(jī)在中國的普及和應(yīng)用已是必然趨勢。

由89S51單片機(jī)的P3口的接出5個按鍵，其中有四個作為金錢的表示，分別為0.5元、1元、5元、10元,另外一個作為退幣口。然后，由P1口接4*4鍵盤電路，通過鍵盤掃描來控制鍵盤來選擇物品，然后再通過單片機(jī)的P3.1和P3.0口的的串口通信接上74LS164來實現(xiàn)靜態(tài)顯示。從而顯示物品的錢數(shù)和買完物品后應(yīng)退的金錢。89S51目前已經(jīng)成為了實際應(yīng)用市場上新的寵兒，89SXX可以像下兼容89CXX等51系列芯片。

AT89S51是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，功能強(qiáng)大的微型計算機(jī)的AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。

一、系統(tǒng)設(shè)計

1.硬件設(shè)計

硬件電路組成主要有：控制器、鍵盤電路、復(fù)位電路、保護(hù)電路、Money鍵盤、輸入電路、串行口靜態(tài)、顯示電路、發(fā)光二極管、顯示電路。

1.1 電源電路的設(shè)計

電源電壓的設(shè)計比較簡單，因為在自動售貨機(jī)的系統(tǒng)中，所用的芯片所需的電壓基本上采用5V電壓，所以只需要一片7805作為5V的電壓即可。

1.2 鍵盤電路的設(shè)計

鍵盤是按鍵或開關(guān)的有序組合。根據(jù)對鍵盤的了解，本次設(shè)計所采用的是第二種——4*4的矩陣式鍵盤與89S51的P1口相連，通過掃描鍵盤來的選擇自己要購買的物品。

1.3 顯示電路的設(shè)計

在單片機(jī)系統(tǒng)中，通常用LED數(shù)碼顯示器來顯示各種數(shù)字或符號。由于它具有顯示清晰、亮度高、使用電壓低、壽命長的特點，因此使用非常廣泛。

1.4 復(fù)位電路的設(shè)計

單片機(jī)的外部復(fù)位電路有上電自動復(fù)位和按鍵手動復(fù)位兩種。上電復(fù)位利用電容器充電來實現(xiàn)。上電瞬間，RC電路充電，RST引腳端出現(xiàn)正脈沖。只要RST引腳端保持l0ms以上高電平，就能使單片機(jī)有效地復(fù)位。按鍵手動復(fù)位又分為：按鍵電平復(fù)位和按鍵脈沖復(fù)位。按鍵電平復(fù)位相當(dāng)于按復(fù)位鍵后復(fù)位端通過電阻與Vu電源接通.它是有一個按鍵、一個22uf的電解電容電容、一個200歐的電阻、一個1k的電阻以及一個發(fā)光二極管組成。

1.5 晶振電路的設(shè)計

有一個12MHz的晶振和兩個30PF的電容組成。

1.6 保護(hù)電路的設(shè)計

有一個反向相接的二極管和一個反向相接的發(fā)光二極管以及一個1K的電阻組成。

2.軟件設(shè)計

2.1 系統(tǒng)設(shè)計原理

①自動售貨機(jī)允許投入0.5元、1元、5元、10元硬幣（分別用四個按鍵來代替）：

當(dāng)總幣值等于顧客需要的商品單價時，機(jī)器送出需要的商品；

若總幣值大于顧客需要的商品單價時，機(jī)器除提供所需商品外，并將余幣退出；

若總幣值小于顧客需要的商品單價時，機(jī)器退出顧客投入的硬幣。

設(shè)機(jī)器內(nèi)1元和2元的找零硬幣無限。

②如果投入的硬幣達(dá)到或大于所要購買商品的價格，就不必再投入硬幣了，自動售貨機(jī)會發(fā)出一個指示信號使接受硬幣的裝置不再接收新的硬幣。

③每次投幣時間有限制，設(shè)定每次投幣時間不超過一分鐘，在時間到時，總幣值不足顧客購買的商品單價時，自動售貨機(jī)按不足錢數(shù)處理，退還全部硬幣?；蛘咴谠O(shè)定時間內(nèi)，總投幣值不足顧客購買的商品單價時，若需要取消交易則可按取消鍵，售貨機(jī)按不足錢數(shù)處理，退還全部硬幣。

④當(dāng)顧客完成一次購買后或按錯按鈕后，需要設(shè)置一個重新開始按鈕，使整個系統(tǒng)恢復(fù)到初始狀態(tài)。

⑤顧客一次只能購買一種商品的一個，若需要更多商品，需要重復(fù)操作。

⑥另外，本系統(tǒng)還為客戶提供了一個退幣口，以供客戶在還未選擇物品或有特殊情況改變主意時，可按此鍵，迅速推還硬幣。

二、整機(jī)主要性能指標(biāo)

整機(jī)是通過鍵盤掃描電路和money鍵電路給單片機(jī)多個輸入信號，通過單片機(jī)內(nèi)部算術(shù)處理，顯示出最后的所剩余的錢數(shù)以及物品的輸出顯示。

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