自动售货饮料机控制电路的设计与实现.docx
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自动售货饮料机控制电路的设计与实现
摘要
本次数字电路课程设计搭建一种以AT89C52单片机为核心的自动饮料售货机装置的控制系统,主要介绍了系统的方案设计、硬件选择、软件计划和编写,并重点描述了自动饮料售货机控制系统的工作原理、系统设计、软件编程的原则和技能。
该系统以单片机AT89C52芯片为核心,采用集中控制方式实现了对自动饮料售货机全进程的自动控制。
本系统选择6个独立键盘按键作为货币投入端,饮料选择端和清零端,实现了投币,饮料选择功能,用两个7段共阳极数码管显示货币数和找零数,用三个LED灯显示可供选择的饮料。
另外,系统程序采用KeiluVision4软件进行程序的编写和编译,采用C语言编写程序,用Proteus7软件进行仿真,软件和USB转串口线驱动软件下载程序。
整体来讲,通过实物的安装调试,本次课程设计大体达到了设计指标要求,实现了投币,选择饮料,购买饮料,找零等功能。
达到了课程设计的目标。
关键词:
自动售货机,AT89C52单片机,C语言程序,数码管显示
Abstract
Inthispaper,thedesignofthecontrolsystemofautomaticbeveragevendingmachineisbasedonINTELcompanyAT89C52microcontrollerasthecore.Itdetailedlydesctribesthebeveragevendingmachinesystemdesign,hardwareselection,softwareplanningandpreparation,andemphaticallydescribestheprincipleandskillworkprinciple,beveragevendingmachinesystemdesign,softwareprogramming.ThesystemisbasedonAT89C52chipasthecore,adoptsthecentralizedcontrolmethodtorealizetheautomaticcontrolofthewholeprocessofbeveragevendingmachine.Inthissystem,sixindependentkeyboardkeysaretakenasmonetaryinputend,beverageofchoiceandclearterminal,torealizethecoin,beverageofchoicefunction.TwoofsevencommonanodeLEDaretaketodisplaycurrencyandthenumberofchange.Besides,ThreeLEDlightsaretakentodisplayalternativebeverage.Inaddition,ThesoftwareofKeiluVision4istakentoprepareandcompileprocedures,usingClanguageprogram,ThesoftwareofProteusistakentosimulateinthesystem.ThesoftwareofandUSBtoseriallinedriveraretakentodownloadprogramma.Ingeneral,thedesignrequirementsaremetinthecurriculumdesigninrealizingthesefunctionsinthecoin,drinkschoose,drinksbuyandchangeKeyWords:
AutomaticBeverageVendingMachine,AT89C52,CLanguage,DigitalTubeDisplay
1控制系统整体方案的概述
系统以单片机AT89C52芯片为核心,采用集中控制方式实现了对自动饮料售货机全进程的自动控制。
本系统选择6个独立键盘按键作为货币投入端,饮料选择端和清零端,实现了投币,饮料选择功能,用两个7段共阳极数码管显示货币数和找零数,用三个LED灯显示可供选择的饮料。
自动售货机的工作时序
自动售货机的工作时序图1所示。
图1-1-1自动饮料售货机工作时序图
自动售货机的工作流程是:
(1)当用户投币口送入货,即在本电路中就是按下按键,程序自动计数。
(2按照金额LED显示显示可供选选择的商品。
(3)顾客选择商品,程序计算余额。
(4)数码管显示余额。
(5)系统复零,完成售货。
(6)系统复零,完成售货。
自动售货机的硬件原理组成如下图1-1-2所示
图1-1-2自动售货机硬件模块组成
自动售货机系统的硬件分析
控制系统要完成图1的各个环节,应具有货币识别、商品选择、硬币找零、金额显示等功能。
因此,硬件需要按键控制,LED显示,数码管显示和AT89C52核心芯片
自动售货机系统的软件分析
(1)操作系统:
Windows7Ultimate;
(2)用KeiluVision4软件进行程序的编写和编译,采用C语言编写程序;
(3)用Proteus软件进行仿真;
(4)软件和USB转串口线驱动软件下载程序。
2控制系统的硬件设计
中央控制元件AT89C52
本次设计中,中央控制元件采用MCS-51系列单片机中的AT89C52芯片,其引脚图如下图2所示.
图2-1-1AT89C52引脚图
AT89C52简介
AT89C52是一个低电压,高性能CMOS8位单片机,片内含8KB的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256B的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处置器和Flash存储单元,功能壮大的AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用处合。
AT89C52有40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含2个外中断口,3个16位可编程按时计数器,2个全双工串行通信口,2个读写口线,AT89C52能够依照常规方式进行编程,也能够在线编程。
其将通用的微处置器和Flash存储器结合在一路,专门是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发本钱。
AT89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式,以适应不同产品的需求。
主要特性
(1)兼容MCS51指令系统
(2)8k可反复擦写(>1000次)FlashROM
(3)32个双向I/O口
(4)256x8bit内部RAM
(5)3个16位可编程按时/计数器中断
(6)时钟频率0-24MHz
(7)2个串行中断
(8)可编程UART串行通道
(9)2个外部中断源
(10)共6个中断源
(11)2个读写中断口线
(12)3级加密位
(13)低功耗空闲和掉电模式
(14)软件设置睡眠和唤醒功能
管脚说明
一、VCC:
供电电压,一般接+5V电压
二、GND:
接地。
3、P0口:
P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时,被概念为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器或程序存储器。
它能够在总线分时转换地址(低8位)和数据总线复用,在访问期间激活内部上拉电阻。
在FLASH编程时,P0口作为原码输入口,在Flash编程时,P0口接收指令字节,而在程序校验时,输出指令字节,校验时,要求外接上拉电阻
4、P1口:
P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4个TTL门电流。
P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外手下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。
五、P2口:
P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。
并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄放器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
六、P3口:
P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。
作为输入,由于外手下拉为低电平,P3口将输出电流(TLL)这是由于上拉的缘故。
7、P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口,如下所示:
RXD(串行输入口)
TXD(串行输出口)
/INT0(外部中断0)
/INT1(外部中断1)
T0(记时器0外部输入)
T1(记时器1外部输入)
/WR(外部数据存储器写选通)
/RD(外部数据存储器读选通)
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST:
复位输入。
当振荡器复位器件时,要维持RST脚两个机械周期的高电平时刻。
八、ALE/PROG:
当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。
在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于按时目的。
九、PSEN:
外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间,每一个机械周期两次PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时,这两次有效的PSEN信号将不出现。
10、EA/VPP:
当EA维持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),无论是不是有内部程序存储器。
注意加密方式1时,EA将内部锁定为RESET;当/EA端维持高电平时,其间内部程序存储器。
在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源(VPP)。
1一、XTAL1:
反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
12、XTAL2:
来自反向振荡器的输出。
单片机时钟模块
本次实验用P二、P3的I/O口作为数码管显示模块控制输出端,P1的六个I/O口——、、、、和作为按键控制输入端,P0的三个I/O口——、和作为可供购买饮料控制输出端。
内部时钟电路及复位端连接如下图:
图2-1-2单片机内部时钟电路及复位端
.按键投币及购买模块
在本设计顶用与单片机和两个端口相连的的两个独立按键来代替投币元与投币1元。
挡投币时,某一按键被按下,也就是相当于给或端口一个低电平,通过单片机内部程序控制,实现加法计数,并显示在数码管上。
单片机的、、端口别离表示购买饮料A、B、C,购买时,按键按下,相当于给一个低电平,通过单片机内部程序控制,实现减法计数,并显示在数码管上。
单片机的端口表示找零按键,但按键按下时,通过单片
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- 自动 售货 饮料机 控制电路 设计 实现