论文基于嵌入式单片机的智能售货机系统设计，该文是关于系统设计论文写作资料范文与嵌入式单片机和售货机和系统设计类电大毕业论文范文.
摘 要：针对目前广泛使用的智能售货机成本造价过高的问题,利用成本低廉的51系列单片,开发了基于嵌入式单片机的智能售货机.介绍了该智能售货机硬件及软件系统的设计方法,调试运行表明,该智能售货机实现了货币识别、语音播报、液晶屏幕显示及联网支付等功能,并具有成本低廉、运行速度较快、扩展性好、功率低、允许片上flash程序存储器在线编程等优点.基于51系列单片机在智能售货机上的嵌入式系统开发与应用,对此类智能电器的设计具有推广和借鉴意义.
关键词：智能售货机；嵌入式系统；单片机
中图分类号：TH692.62；TP273 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2018.09.095
随着社会的发展,越来越多的人力劳作被机械装置所取代,智能售货机就是其中的典型.目前智能售货机已在全国范围内普遍流行,顾客只需支付钱币,根据自己的喜好选择对应的商品,即可完成购买,方便、新颖、智能的特点深受人们喜爱,各式各样的智能售货机正逐步取代小型超市,成为人们购物的选择[1].智能售货机是集机、电一体化的产物,自然离不开单片机的控制.单片机作为一个微型处理器,是智能售货机系统的控制核心芯片,既满足了高处理速度的需求,又满足了成本低、维护简单、使用便捷的要求.现有的智能售货机普遍采用32位DSP系列新品开发,成本较高,笔者利用8位单片机设计了一种集硬币支付、纸币支付、二维码联网支付等多种支付手段于一体的智能售货机,极大地降低了开发设计成本,有利于这一类智能电器的设计与推广应用.
1 智能售货机硬件结构设计
基于嵌入式单片机的智能售货机系统由电源模块、金额输入模块、信息交互模块、电机驱动模块、嵌入式单片机控制模块组成,其硬件结构见图1.
1.1 嵌入式单片机控制模块
嵌入式单片机采用8位的AT89S52单片机.智能售货机系统所需要的信息处理量不是很大,此单片机可以满足需要,同时也兼顾了运行速度较快、扩展性好、功率低、允许片上flash程序存储器在线编程等优点.
1.2 金额输入模块
基于嵌入式单片机的智能售货机系统的金额输入模块分为以下两部分：一是货币检测识别模块,由一组光电检测元件（光源、透镜、光敏二极管）构成,用于检测纸币和硬币的真伪.二是扫码收款确认模块,用于确认是否已在手机上完成支付,需联网进行检测.
1.3 信息交互模块
信息交互模块可分为4个部分,一是按键输入模块.由每个商品下方的按键以及对应的I/O口构成.二是语言提示模块.由AT89S52单片机改变构成,外接功率放大电路完成语音播放；此模块由单片机的音频输出引脚外接喇叭,增强放大声音的效果.三是屏幕显示模块.由一块1602LCD液晶显示屏构成,用来显示选中商品的金额、对应支付宝以及微信二维码.四是找零控制模块.当纸币投入超额时使用.找零时,单片机根据需要的金额进行找零,直流电机在减速后转动硬币拨片,将硬币从储币筒最下端拨出,当硬币下落时,拨动下一枚硬币,直至所需要找零的硬币全部拨出.此模块的输入信号由电涡流传感器产生的输入信号、光电检测元件输入信号、直流电机控制信号组成[2].
1.4 电机驱动模块
通道采用三相步进电动机,并使用减速器,使电动机每转一圈正好带动一瓶饮料.整个智能售货机多个货道的每个电机都独立分配I/O口进行控制,有多少个货道电机,就需要多少个货道电机来控制[3-4].
1.5 电源模块
电源模块采用24 V直流开关电源,给整个智能售货机及其嵌入式单片机系统提供电源.直流开关模块具有体积小、抗干扰能力强、隔离作用强、自带短路保护功能、便于集成等特点,应用于智能售货机系统,有助于提升系统的稳定性和可靠性.
2 智能售货机软件流程设计
智能售货机系统的工作流程采用面向用户与面向过程功能的设计策略,将各个工作流程功能模块化,采用主程序+模块化子程序+看门狗的设计方法,保证了系统软件的稳定性,提升了智能售货机的工作效率与整体可靠性.智能售货机工作流程见图2.
1）顾客选好所需要的商品后,按下商品下方对应的“购买”键；系统扫描到“购买”键被按下后,进行处理操作,在液晶显示屏上显示对应商品的,并在下方显示支付宝付款二维码和微信付款二维码.
2）顾客付款方式有3种.一是使用手机扫描支付宝付款二维码或微信付款二维码,进行支付.二是使用纸币进行支付,可将5元、10元、20元的纸币投入纸币口中.三是使用硬币进行支付,可将对应数量的1元硬币投入硬币口中[5].
3）系统扫描收到的金额,并与应收金额进行对比,若金额不足,则继续等待收款；若金额超出所需金额,则自动找零.
4）找零完成后,电机驱动挡板,将对应的商品推出,掉至最下方的出口.
5）液晶显示屏上显示“已完成”,随后清除显示字样,直至下次售货开始.
3 结束语
本项目作为江苏省大学生创新创业训练计划资助项目,目前已完成样机制作,进入调试阶段.采用8位单片机AT89S52作为整个嵌入式单片机智能售货机系统的核心,可以完成智能售货机的全部功能,并具有成本低廉、运行速度较快、扩展性好、功率低、允许片上flash程序存储器在线编程等优点,可推广到其他类似电器系统的设计开发中.
参考文献：
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[3] 周亮.袋成型自动包装机控制系统的设计与研究[D].武汉:武汉理工大学,2009.
[4] 钟胜方.试析自动包装机的设计要点[J].科技创新导报,2014,11(29):80.
[5] 申鸿烨,于维海.自动贩卖机移动交易的设计[J].电子技术软件工程,2017(12):58-59.
（责任编辑 尚晓春）
综上资料：本文论述了关于经典系统设计专业范文可作为嵌入式单片机和售货机和系统设计方面的大学硕士与本科毕业论文系统设计论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献.
参考文献：
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