基于单片机的自动售货机

摘要

自动售货机是自动化技术在人们生活中的重要应用。随着人们生活质量的不断提高,对自动售货机的性能要求越来越高。自动售货机的主要功能是通过人机对话的形式完成自动售货这一过程。

本文设计了一款以INTEL公司出品的80C51单片机为核心的自动售货机，并且着重详细地介绍了自动售货机的整体系统设计方案、硬件选择基础、软件使用方法及技巧。以80C51作为CPU处理单元连接各个功能模块；以4*4矩阵键盘作为输入控制模块对货物进行种类和数量的选择以及模拟货币的投入功能；以LCD1602液晶作为显示模块来显示当前的购物状态以及货币状态；以LED的显示来表示当前选择货物以及出货的状态。通过Protues7.5单片机电路原理图进行连接布线连接各个模块；再用Keil uVision3专业编译软件完成源程序编译和调试，最终进行自动售货机的实验电路仿真来模拟自动售货。结合工作原理、系统设计、软件编译和实验仿真来实现自动售货这一相关功能。

关键词自动售货机，80C51单片机，编译仿真

ABSTRACT

The automatically vending machine is provided the the the important applications of the automation technology in people's lives. With the continuous improvement of people's quality of life, the increasingly high performance requirements of vending machines. Vending machines The main function of the form of man-machine dialogue vending this process.

The designed a produced by Intel 80C51 microcontroller as the core vending machines, and emphasizes the detailed description of the overall system design of the vending machines, hardware options, software and the use of methods and techniques. As 80C51 CPU processing unit connected to the various functional modules; 4 * 4 matrix keyboard as an input control module of goods, the choice of the type and number of input and analog currency; LCD1602 LCD as the display module to display the current state of shopping as well as currency state; LED display indicates the current selection of goods and shipment status. By the Protues7.5 microcontroller circuit diagram connecting wiring each module; complete source code to compile and debug then the Keil uVision3 professional compiler software, eventually vending machine experiment circuit simulation to simulate the automatic vending. Combined with the working principle, system design, software compiler and experimental simulation to achieve automatic vending related functions.

Keywords automatic vending machine, 80C51 MCU, compiled simulation

目录

摘要 ................................................................................................................................. I ABSTRACT .......................................................................................................................... I I

1 绪论 (1)

1.1 课题的研究背景及意义 (1)

1.2 国内外现状及发展趋势 (1)

1.3 本课题研究的主要内容 (2)

2 自动售货机的系统结构 (4)

2.1 自动售货机的系统概述 (4)

2.1.1 自动售货机的系统结构 (4)

2.1.2 自动售货机的控制子系统概述 (4)

2.2 自动售货机的功能简介 (5)

2.2.1 自动售货机的功能概述 (5)

2.2.2 自动售货机的设计思路 (6)

3 自动售货机的硬件设计 (8)

3.1 80C51的简介 (8)

3.1.1 80C51的基本概述 (8)

3.1.2 80C51的引脚功能介绍 (8)

3.2 LCD1602字符型液晶简介 (10)

3.2.1 LCD1602的概述 (10)

3.2.2 LCD1602的硬件结构 (10)

3.2.3 LCD1602的指令说明 (11)

3.2.4 LCD1602的基本时序操作 (13)

3.3 4*4矩阵键盘简介 (15)

3.3.1 4*4矩阵键盘的概述 (15)

3.3.2 4×4矩阵键盘的硬件结构 (15)

3.4 货币识别系统 (16)

3.4.1 对硬币的识别 (16)

3.4.2 对纸币的识别 (17)

3.5 货物选择系统 (18)

3.6 出货及找零系统 (19)

4 系统的软件流程图设计 (21)

4.1 自动售货机货物选择流程图 (21)

4.2 自动售货机投币系统流程图 (21)

4.3 自动售货机出货找零系统流程图 (22)

5 系统软件仿真 (24)

5.1 PROTEUS的简介 (24)

5.2 仿真结果 (25)

6 结论 (28)

参考文献 (29)

附录A：C源程序 (30)

附录B：系统总图 (42)

致谢 (43)

1 绪论

1.1 课题的研究背景及意义

如今，在全世界范围内自动售货机方式多样灵活，例如实行联机方式，通过电话网络线路将自动售货机内的库存信息及时地传送各营业点的电脑中，目的就是为了保证自动售货机中的商品推送、商品选的定补充能够更加精确地进行。此外，自动售货机的开发从能源的节省的角度出发，生产制造了更加合理化的节能型饮料自动售货机。例如在夏季电力消费高峰期，这种机型的自动售货机能自动保持低温而不是靠打开冷却器来维持，与以往的老式自动售货机相比更加凸显了它的特点，它能够在达到相同的效果下节约更多的电力。这些充分说明了该行业为了自动售货机走向信息化并进一步实现合理化所作出的不懈努力。

进入21世纪后，自动售货机也将进一步向节省资源和能源以及高功能化的方向发展。面对当前快速商品社会的环境，人们的时间观念越来越重，如何才能更快地购买到顾客自己所需的商品，这都是顾客和商家共同面临的问题。随着科技的发展及人们生活水平的显著提高，自动售货机市场的发展越来越呈现出多元化及个性化的需求。通过自动售货机进行自助购物正逐渐成为市民的一种新的消费时尚。同时，这种快捷方便的购物方式也满足了人们在当今科技高速发展的现代社会追求高品质生活的需要。自动售货机在人群几种的区域如城市商业区、风景区、写字楼大厅、车站、码头、繁华街道等公共场所的布设能够美化亮化城市环境，方便群众生活，已经成为城市各角落的一道亮丽风景线。自动售货机已在国内普及，并成为城市现代文明程度的一种象征性标志。自动售货机作为自动化商业机械的代表被广泛应用于公共场所,它是我国生产技术机械化、智能化和自动化的体现。从广义来讲是投入硬币、纸币、信用卡等后便可以销售商品的机械，从狭义来讲就是自动销售商品的机械。从供给的条件看，自动售货机可以充分补充人力资源的不足，适应消费环境和消费模式的变化，24小时无人售货的系统可以更省力，运营时需要的资本少、面积小，有吸引人们购买好奇心的自身性能，可以很好地解决人工费用上升的问题等各项优点。自动售货机的诞生完善了市政的建设，符合现代化建设的需要，提高了经济活动效率，节约劳动力，把有限的人力物力集中到其他资源上。

1.2 国内外现状及发展趋势

在我国国内，自动售货机在所谓的掀起了“第三次零售业革命”后已经成为

了一个跻身于超市和百货商店之上的具有非常广阔的前景的新兴行业。从形式上的更新到内容上的丰富都带来了很大突破。因为受地域影响小，自动售货机售卖的商品种类可以根据不同的地区来具体供应，包括各种饮料、零食、电子产品、计生用品等都可以作为其销售的对象。并且，从这种智能自动销售系统中，我们可以很精确的读取货物库存、商品销量、物流详情等信息。让管理、销售人员更轻松地开展具体工作。此外，与老式的人为销售相比，自动售货机可以支持多种电子支付模式，比如用信用卡支付就能更方便地进行较大金额的交易支付、结算。在20世纪初，通过手机、英特网购物的消费方式在国内开始相继出现，因为这种需求的诞生，国内的相关公司已着手研制出此种类型的自动售货机。这样的新兴自动售货机在方便顾客消费购物的同时也充当着广告传播的新型媒介。

相较于中国，国外的自动售货机行业发展比较成熟和发达。例如从自动售货机的机型上来说，在日本国内就已经达到了2000多种。而且所售的商品种类已经高达6000多种。更是在由于无所不在的自动售货机为人们提供了24小时的服务而特别受欢迎。而在比较发达的美国，光是提供自动售货机服务的运营商就多达10800家，并且在与各大饮料、食品公司的合作基础上积累了想当多的经验。在英国，为了更具针对性解决投币的麻烦，一些信用机构和某些银行还量身制定了一种自动售货机卡，在购货的时候，用刷卡代替传统的投币从而能更方便快捷地进行购物。到2002年，占全国人口的20%以上的英国人都开通了这种自动售货机卡。自动售货机在国内外的受欢迎程度已经达到一个高度。

自动售货机在城市商业区、写字楼大厅、风景区、车站、码头、繁华街道等公共场所的布设能够美化亮化城市环境，方便群众生活，已经成为城市各角落的一道亮丽风景线。自动售货机已在国内普及，并成为城市现代文明程度的一种象征性标志。随着经济发展，传统的固定地点人员售货方式暴露出许多弊端：人力资源需求大；受所需服务地点，地理条件的限制；而且在服务时间上不能最大限度的服务于消费者。相信随着社会的发展，人们对于生活高效性的重实也会逐渐提高，自动售货机也会受到更多人的关注和喜爱。现在，自动售货机产业正走向信息化并进一步实现合理化。自动售货机的出现解决了这些难题，自动售货机必然朝着操作简单化、监控管理智能化、功耗节能化和性能多样化方面发展。

1.3 本课题研究的主要内容

本课题研究的是通过核心单片机80C51控制的自动售货机。涉及到用keil Uvision3来进行C语言程序的编译调试，通过protues7.5电路连接来设计系统电路。通过80C51与输入模块、输出显示模块、找零模块、显示模块的连接来系统

模拟自动售货这一功能。设计从能根据投入的钱币自动售货的机器。用4*4矩阵键盘来模拟货物种类以及数量的选择，再通过键盘其他按键来模拟投币功能。用LCD1602作为输出显示模块，通过液晶显示来明确按键的功能以及自动售货机的购货状态等。用LED灯来表示货物的种类。因为货币识别功能是在自动售货机的外部硬件电路方面来加以具体实施的，而本设计是模拟自动售货机的功能，所以不考虑货币识别的模块设计，在这里只作原理介绍。

2 自动售货机的系统结构

2.1 自动售货机的系统概述

2.1.1 自动售货机的系统结构

自动售货机是集光、机、电一体化的自动售货装置，能够独立完成自动售货这一功能。

自动售货机的工作原理是：在初始化的界面等待顾客按键选择货物的种类和数量顾客投入货币，按下确定购买键后等待售货机自动计算所购商品的总价，然后提示顾客投入货币。所投的货币经过外部硬件检测传感器检测真假后累加计数。若顾客确认购买系统则跳转到下一步骤，反之取消购买即退出货币返回到主界面，等待顾客下一步操作。自动售货机通过货币的总价与和所购商品的总价的差值来进行出货找零。总体工作原理如图2.1：

图2.1 自动售货机的总体工作原理图

2.1.2 自动售货机的控制子系统概述

自动售货机的控制子系统由以下几个部分组成，分别是预设自动售货系统、金额累加和找零系统、售完检测系统、售出累计及反馈功能系统。

①预设自动售货机系统：自动售货机出售的商品可分为若干个品种，在其

售前设定价格时必须预先寄存在控制系统内。设定的方式原理：商品的价格设置由按键和存储器组成，通过按键选择被设价商品的种类及价格，并将设定的价格写入存储器中，存储器本身需具有断电保护记忆功能，此为采用软件。此外，如果在自动售货机中，在出售商品的种类少，价格变化小，使用币种单一的情况下，也可以用比较简单的价格设定方法----硬件设置，即采用拨码开关对应的方式设置。

②金额累加和找零系统：控制系统的核心CPU对识币、退币、无货检验及购货信号进行循环检查。如果顾客投入货币，识币器检测到货币信号后，通过通信系统把识别的货币数值信号送入累计存储器器中进行累加计数。要是货币数值满足购货需求则通过串行接口提示购货，售货机则通过并行扩展接口驱动电磁阀或者微电机驱动送出货物，同时存储器计数清零跳入到找零系统，自动售货完成。如果货币数值不满足购货需求则提示顾客继续投币或者取消购货，取消购货后由售货机退出投入的货币返回初始化界面。

③货物检测系统：为了货物供应充足，把接触开关和行程开关安装在自动售货机货物存储存道的下方，当存储存道尚有货物时，行程开关保持闭合，CPU控制自动售货机正常售货。货物供应不足的时候，行程开关自动断开，向CPU发出缺货信号，经过检测后发送到外部电机或者电磁阀来推动外部货物进入存储道达到自动添加货物的目的，以保持货源充足。

④售出累计及反馈功能系统：自动售货机的CPU在每次售出一种货物后，由通信系统向出货存储器中累计已经售出的数据，通过自动售货机内部控制的按键可以显示出累计数据以掌握销售情况。此外，由外部按键操作在按下自测功能键后，出现自测功能信号，可以通过检测结果查看各个模块的功能情况，也可以检测自动售货机的货物存储道驱动功能。

2.2 自动售货机的功能简介

2.2.1 自动售货机的功能概述

基本原理：通过矩阵键盘来选择货物的种类与数量过后自动售货机提示投币。自动售货机的货币识别器对所投货币进行识别，根据金额大小然后将商品选择权通过LCD液晶显示给客户，客户按键选择后，CPU控制芯片发出指令将所选择商品从储备料道中送达取物口。

功能描述：货物种类一共设有8种，这8种商品通过选择按键进行选择确认，通过数量选择按键确定购买数量，价格规定为1-8元不等；货币识别器能够识别1元硬币、1元纸币、5元纸币、10元纸币、20元纸币50元纸币以及100元纸币。在规定的时间内，投了几次货币后，货币能够实现自动累加功能，这样设计会把投入的

所有货币总额数目数据传递到中央控制元器件进行处理；在超过规定时间后投币口自动关闭，数据处理单元按照投币总数和购买的数量和价格乘积来进行加减运算累，实现购买和找币功能。当投入的货币总值小于商品总金额时，则不能进行购货，投入的钱将全部退还。

本设计中有一共有16个按键选择，其中有两个是货物选择键，有两个是数量选择键，此外还有6个货币投入键1个确认键和1个取消键。

2.2.2 自动售货机的设计思路

①本设计以这样的工作流程开始自动售货机的自动售货过程：

1)启动系统，开始待机；

2)顾客通过按键选择商品的种类以及数量并确认；

3)售货机检查是否有足够的货物并通过LCD提示等待顾客投币；

4)顾客投入货币，售货机自动检测金额是否足够；

5)金额足够多，售货机将推出顾客选择的相应数量的商品，若金额不足则直接退还货币；

6)推出商品，售货机转入找零系统退出余币；

7)系统自动复位，完成售货；

②系统采用硬件设计思路如图2.3：

1)采用单片机80C51作CPU；

2)采用P3.5口作为投币的输入端；

3)采用LCD1602液晶为显示模块：

4)采用4*4矩阵键盘连接P1口作为货物选择选择端；

5)采用P0口实现出货、找零功能；

图2.3 自动售货机系统原理图

③硬件端口的选择思路：

1)输入：由于本设计模拟输入功能是由4*4矩阵键盘来完成的，而键盘连接在80C51的P1口上，则货币投入设定为：

P1口的按键值为0X04的时候代表1元货币的投入；

P1口的按键值为0X05的时候代表5元货币的投入；

P1口的按键值为0X06的时候代表10元货币的投入；

P1口的按键值为0X07的时候代表20元货币的投入；

P1口的按键值为0X08的时候代表50元货币的投入；

P1口的按键值为0X09的时候代表100元货币的投入；

P1口的按键值为0X0f的时候代表购物确定“OK”按钮；

P1口的按键值为0X0e的时候代表购物取消“NO”按钮；

本设计假定自动售货机的商品种类为8种，价格为1、2、3、4、5、6、7、8元。每一个价格代表一种商品且一经售出就由外部电机自动完成补货。规定每次最多只能购买10个。货物选择：

P1口的按键值为OX00的时候代表选择货物价格“price+”；

P1口的按键值为OX01的时候代表选择货物价格“price-”；

P1口的按键值为OX02的时候代表选择货物数量“num+”；

P1口的按键值为OX03的时候代表选择货物价格“num-”；

2)输出：选择商品由P0口控制的相应LED指示灯：

选择商品1用P0.0控制D1LED灯亮；

选择商品2用P0.1控制D2LED灯亮；

选择商品3用P0.2控制D3LED灯亮；

选择商品4用P0.3控制D4LED灯亮；

选择商品5用P0.4控制D5LED灯亮；

选择商品6用P0.5控制D6LED灯亮；

选择商品7用P0.6控制D7LED灯亮；

选择商品8用P0.7控制D8LED灯亮；

3)显示：本设计的显示端口由P2端口和P3.2（RS）、P3.3(RW)、P3.4(E)控制LCD1602液晶来显示购货状态，用P0口控制LED灯表示货物种类。通过它可以显示购货的种类、数量、总价以及找零等。

3 自动售货机的硬件设计

3.1 80C51的简介

3.1.1 80C51的基本概述

由INTEL公司出品的MCS-51系列的80C51其实用性非常高。由于它是采用CHMOS的工艺技术制造，所以它是一款稳定性很高的高性能8位单片机，是HCMOS 中的最基本的产品之一。在制作工艺的程中不仅继承和扩展了先前单片机的指令系统和体系结构更是把HMOS的高速高密度的技术特点和CHMOS的低功耗特点相结合。为了满足需求，在80C51内部置入CPU、RAM（128字节）、I/O（32个双向输入输出）、定时器/计数器（16位）、串行通信口、两级中断结构以及片内时钟震荡电路。此外，它还可以通过选择空闲和掉电的方式用于低功耗模式来进行工作，空闲模式下保持串行口、中断系统、RAM和定时器正常工作而同时冻结CPU来保证其正常运行。掉电模式下，自动保存RAM数据，时钟震荡停止、芯片的其他功能停止工作。

图3.1 80C51单片机内部基本结构

3.1.2 80C51的引脚功能介绍

图3.2 80C51的引脚图

80C51单片机的40个引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制和I/O引脚。

①电源:

1)VCC - 芯片电源，接+5V；

2)VSS - 接地端。

②时钟:XTAL1、XTAL2晶体振荡电路反相输入端和输出端。

③控制线:控制线共有4根：

1)ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲

a.ALE功能用来锁存P0口送出的低8位地址；

b.PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。

2)PSEN:外ROM读选通信号。

3)RST/VPD（复位/备用电源）：

a.RST（Reset）功能是复位信号输入端；

b.VPD功能是在Vcc掉电情况下，接备用电源。

4)EA/Vpp（内外ROM选择/片内EPROM编程电源）：

a.EA功能：内外ROM选择端；

b.Vpp功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。

④ I/O线:80C51共有4个8位并行I/O端口即P0、P1、P2、P3口，共32

个引脚；P3口还具有第二功能——用于特殊信号输入输出和控制信号（属控制总线）P0口输入时需要接上拉电阻才能置1。

在每次使用单片机之前，我们都要使单片机复位，让CPU以及其他功能部件都处于一个确定的初始状态，以消除上一次用户的操作对本次用户操作的影响。51的RST引脚是复位信号的输入端。复位信号是高电平有效，持续时间要有24个时钟周期以上。例如：若MCS-51单片机的时钟频率为12MHz，则复位脉冲宽度至少应为2us。通常，80C51的复位有自动上电复位和人工按纽复位两种自动上电复位电路的工作原理是：电容在通电的时候相当于短路情况，导致RST引脚上的电位为高电平，这样电容会因为电阻被充电，然后RST端逐渐降低电压直到变为低电平，从而使单片机开始正常工作。由于自动售货机的功能需求，本次设计采用自动上电复位电路。

3.2 LCD1602字符型液晶简介

3.2.1 LCD1602的概述

LCD1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形（用自定义CGRAM，显示效果也不好）。1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。市面上字符液晶大多数是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。液晶显示器以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在各类仪表和低功耗系统中得到广泛的应用。根据显示内容可以分为字符型液晶，图形液晶。根据显示容量又可以分为单行16字，2行16字，两行20字等等。

3.2.2 LCD1602的硬件结构

图3.3 LCD1602的基本结构图

引脚说明：LCD1602一般是16个引脚

第1脚：VSS为接地电源。

第2脚：VDD接5V正电源。

第3脚：VEE为液晶显示器对比度调整端，通过连接电源正负来调节对比度的强弱。当连接电源正端时对比度最弱，反之连接负极则最高。对比度太高时会产生所谓的“鬼影”，在连接时可以通过接一个电位器来调整对比度。

第4脚：RS为数据命令选择端，电平为H时选择数据寄存器、电平为L时选择指令寄存器。

第5脚：RW为读写选择端，电平为H时进行读操作，电平为L时进行写操作。

第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。

第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。

第15～16脚：空脚或背灯电源，15脚背光正极，16脚背光负极。

3.2.3 LCD1602的指令说明

①LCD1602的初始化设置：

1)显示模式设置如表3.1所示：

表3.1 显示模式设置

2)显示开/关及光标位置如表3.2所示：

表3.2 显示开/关及光标位置

②数据控制：控制器内部设有一个数据地址指针，可以根据它来访问内部的全部字节。

1)数据指针设置如表3.3所示：

表3.3 数据指针设置

2)读数据：输入时 RW 、RS、 E均等于H，输出D0-D7=数据

3)写数据：输入时RW=L、RS=H、D0-D7=数据、E=高脉冲，输出无；

4)其他设置如表3.4所示：

表3.4 其他设置

③LCD1602液晶模块的读写指令：

1)指令1：清除显示，指令码为01H，清楚显示数据；

2)指令2：光标返回到地址00H即光标复位；

3)指令3：光标和显示位置设置，光标按方向移动，高/低电平右/左移，S:屏幕上所有文字是否左移或右移，高电平移动，低电平不移动；

4)指令4：显示开关控制D：控制整体的显示开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示。C:控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标 B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁；

5)指令5：光标或显示移位 S/C ：高电平时显示移动的文字，低电平时移动光标；

6)指令6：功能设置命令 DL：高电平时为4位总线，低电平时为8位总线 N：低电平时为单行显示，高电平时为双行显示，F：低电平时显示5X7的点阵字符，高电平时显示5X10的显示字符；

7)指令7：字符发生器RAM地址设置；

8)指令8：DDRAM地址设置；

9)指令9：读忙信号和光标地址BF：忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接收命令或数据，如果为低电平表示不忙；

3.2.4 LCD1602的基本时序操作

LCD1602的基本时序操作以及对应的状态和输入输出如表3.5所示：

表3.5 基本时序操作及对应状态的输入输出

LCD1602的读写时序操作如图3.4、3.5所示：

图 3.4读时序操作图

图 3.5写时序操作图

3.3 4*4矩阵键盘简介

3.3.1 4*4矩阵键盘的概述

4*4矩阵键盘又是4*4行列键盘，它是分别用4条I/O线作为行线和列线组成的键盘。每个键的位置设置在每条行线和列线在交叉处上，可以知道4*4矩阵键盘共有4*4=16个按键。这样的设置可以有效地提高单片机I/O口的利用率，与独立式按键相比大大降低了接口占用率。当设计过程中需要按键个数要求比较大时，为了释放出I/O端口来供其他连接需要时往往采用这种矩阵式按键来解决问题。在矩阵键盘中，行列线均通过一个按键加以连接取代了直接交叉相连。这样，在很大的程度上增加了按键数，而直接将端口线连接在键盘上则会减少一倍的按键数量。在需要很多按键的设计中采用矩阵键盘明显地比独立式按键更合理，而且行列线越多效果越明显。

3.3.2 4×4矩阵键盘的硬件结构

图3.6 4*4矩阵键盘的基本结构图

在应用矩阵键盘的设计中要编译程序的时候必定会计算出每个按键的接口地址是多少以方便编译，在矩阵键盘的按键确定上我们可以采用两种方法：

①行扫描法：

行扫描法是我们常用的一种识别按键的方法，这种方法需要我们逐行逐列进行扫描查询，分为两个步骤：

1)将连接的全部行线置为低电平，然后检测所有列线的电位状态。只要某一列列线电位为低电平，就表示矩阵键盘中这列有键被按下，并且在被按下的闭合的按键在低电平列线与全部根行线相交叉的4个按键之中。反之，若所有列线电位均为高电平，则表示矩阵键盘中没有按键被按下；

2)通过前一可知按键处在判断的4个按键之中，在确认了有按键被按下后，就可进入到确定具体被闭合键的操作。然后再依次将所有行线电位置为低电平，即只有一根行线为低电平，其余行线则为高电平。在确定了某根行线电位为低电平后，再逐行检测所有列线的电平状态。若某根列线的电位为低电平，则被按下的按键就处在这根列线和低电平行线的交叉处；

②高低电平翻转法：

这种确定矩阵键盘按键的方法也是非常有效的方法，也分为两个步骤：

1)先让所连接的端口高四位为高（1），低四位为低（0）,若矩阵键盘上有按键被按下，则高四位中会有一个电平从1被翻转到0，低四位则不会改变电平状态，然后即可确定矩阵键盘上被按下的按键的所在行的具体位置；

2)让让所连接的端口高四位为低（0），低四位为高（1）。若矩阵键盘上有按键被按下，则低四位中会会有一个电平1翻被转为0，高四位则不会改变电平状态，然后即可确定矩阵键盘上被按下的按键的所在列的具体位置。综合这两个步骤就可以判断出被按下的按键具体位置；

3.4 货币识别系统

3.4.1对硬币的识别

目前在国内，对于硬币的识别可采用多种方法，比如激光扫描、应变片测重量、光电管检测大小等，然而在自动售货机中采用结构简单、成本低、测量准确及其非接触测量等优点集一身的涡流传感器检测。

电涡流检测原理：以高频的电信号通过一个线圈，在这个过程中产生变化的磁场通过硬币的表面即变化磁通通过硬币的表面，相应地硬币表面上产生电涡流，并产生反向的变化磁场，以削弱原来线圈产生出来的磁场。然后根据激励磁场线圈幅值的变化，通过变化的给定值即可测出真假硬币。

基于单片机的自动售货机_毕业设计论文

基于单片机的自动售货机 摘要 自动售货机是自动化技术在人们生活中的重要应用。随着人们生活质量的不断提高,对自动售货机的性能要求越来越高。自动售货机的主要功能是通过人机对话的形式完成自动售货这一过程。 本文设计了一款以INTEL公司出品的80C51单片机为核心的自动售货机，并且着重详细地介绍了自动售货机的整体系统设计方案、硬件选择基础、软件使用方法及技巧。以80C51作为CPU处理单元连接各个功能模块；以4*4矩阵键盘作为输入控制模块对货物进行种类和数量的选择以及模拟货币的投入功能；以LCD1602液晶作为显示模块来显示当前的购物状态以及货币状态；以LED的显示来表示当前选择货物以及出货的状态。通过Protues7.5单片机电路原理图进行连接布线连接各个模块；再用Keil uVision3专业编译软件完成源程序编译和调试，最终进行自动售货机的实验电路仿真来模拟自动售货。结合工作原理、系统设计、软件编译和实验仿真来实现自动售货这一相关功能。 关键词自动售货机，80C51单片机，编译仿真

ABSTRACT The automatically vending machine is provided the the the important applications of the automation technology in people's lives. With the continuous improvement of people's quality of life, the increasingly high performance requirements of vending machines. Vending machines The main function of the form of man-machine dialogue vending this process. The designed a produced by Intel 80C51 microcontroller as the core vending machines, and emphasizes the detailed description of the overall system design of the vending machines, hardware options, software and the use of methods and techniques. As 80C51 CPU processing unit connected to the various functional modules; 4 * 4 matrix keyboard as an input control module of goods, the choice of the type and number of input and analog currency; LCD1602 LCD as the display module to display the current state of shopping as well as currency state; LED display indicates the current selection of goods and shipment status. By the Protues7.5 microcontroller circuit diagram connecting wiring each module; complete source code to compile and debug then the Keil uVision3 professional compiler software, eventually vending machine experiment circuit simulation to simulate the automatic vending. Combined with the working principle, system design, software compiler and experimental simulation to achieve automatic vending related functions. Keywords automatic vending machine, 80C51 MCU, compiled simulation

自动售货机控制系统的设计(最终版)

课程设计任务书 设计题目：饮料自动售货机PLC控制系统设计 学院：机械工程学院 专业：机械测控 班级： 姓名： 组员： 指导老师：

【摘要】 本文介绍了自动售货机的基本原理以及工作流程，然后以一次交易过程为例，把交易过程分为几个程序块，然后分别对程序块进行编程。具体说明了可编程序控制器在自动售货机中的作用。程序涉及到了自动售货机工作的绝大部分过程。利用PLC控制的自动售货机提高了系统的稳定性，保证自动售货机能够长期稳定运行。 关键词：自动售货机；可编程序控制器；梯形图 Abstract:This paper introduces the basic principles of vending machines, as well as workflow, and then to a transaction process as an example, the transaction process is divided into several blo ck, and then the block were programmed. Specify the PLC in the r ole of vending machines. Procedures related to the work of the va st majority of vending machine process. PLC control of the use of vending machines enhance the stability of the system to ensure t hat vending machines capable of long-term stable operation. Key words:Vending machines; PLC; Ladder Diagram 一．PLC的概述 1.1 PLC的产生

2017年自动售货机行业友宝在线分析报告

2017年自动售货机行业友宝在线分析报告 2017年7月

目录 一、自动售货机行业简史 (4) （一）自动售货机：最早的无人零售业态 (4) （二）中国自动售货机市场和美日相比还有很大空间 (6) （三）自动售货机行业爆发的两大因素：租金、工资 (8) 1、地价飞涨带动租金节节攀升 (8) 2、人口老龄化导致人力成本大幅上升 (9) 二、国内自动售货机行业“独角兽”：友宝在线 (11) （一）自动售货机龙头企业，市场份额第一 (11) （二）友宝的盈利模式：卖商品、卖机器、卖广告 (13) 1、自有商品销售 (15) 2、自动售货机销售 (16) 3、广告及其他服务 (17) 三、友宝的创新：进军迷你KTV、自动售酒市场 (18)

自动售货机作为无人业态的鼻祖，上世纪70年代就已出现，近年来伴随中国消费升级，国内自动售货机行业保持年均25%的复合增长。本文从自动售货机行业由来引入，继而介绍中日美售货机的行业规模，揭示日美自动售货机行业发展迅速的两大因素：租金与人工成本。最后通过友宝在线理清我国自动售卖机行业发展的脉络、盈利模式以及新业态的创新等，希望对零售业投资者有所启示。 自动售货机作为无人业态的鼻祖，上世纪70年代就已出现，近年来伴随中国消费升级，国内自动售货机行业保持年均25%的复合增长。以日本为例，日本自动售货机兴起的黄金时期是在上世纪60年代至90年代，核心因素可分为供给层面和需求层面：1）供给层面主要是租金和人工上涨：商铺租金从60年代初的263 日元每平米涨至90年代初的1635 日元每平米，同时人口老龄化也导致人工成本显著上涨；2）需求层面消费升级对便利性需求增加：1970年代初至1980年代末的日本，经济高速发展，人均GDP 逐年上升，在1981年人均GDP 超过10000美元。目前我国正处在和日本当时相似的阶段，中国自动售货机还不到20万台，和发达国家相比无人自动售货机市场空间十分巨大（日本自助贩卖机580万台，对应每24 人拥有一台；美国691 万台，对应44 人拥有一台）。 友宝在线是国内自动售卖机行业的龙头企业，成立于2010年，但仅3 年时间便超越了对手莱乐科技成为市场份额占有率第一的公司。友宝的盈利模式可分为商品销售收入、自动售货机机器销售及租赁收入、广告收入，2016 年收入占比分别为72.6%、6.4%、18.2%。1）

基于PLC的自动售货机的设计

一、绪论 自动售货机是可完成无人自动售货,集光、机、电一体化的商业自动化设备。自动售货机不受任何场地限制,方便快捷,可以每天24h售货,因此深受上班族的欢迎。很多城市的公共场所里面都放置有自动售货机。出售的商品五花八门,从饮料、零食、香烟、糖果、牙刷、方便面、自动照相机。近年来,我国的自动售货机行业突飞猛进:在汽车总站、商厦、医院、小区、学校等地区都能找到自动售货机的踪迹。这种方便快捷的购物方式越来越受到人们的青睐,同时也是现代化城市配套设施的需求。传统的自动售货机控制系统采用单片机作为控制核心,这样不仅会在输入输出接口上做大量的工作,而且系统的抗干扰性也比较差。可编程序控制器(PLC)是综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型的工业控制装置,它具有可靠性高、编程简单、维护方便等优点,已在工业控制领域得到广泛地应用。因为自动售货机作为社会上完成商品零售和综合服务的独立设施,要求它的结构必须可靠、稳定和执行效率高。本论文就详细地介绍一种用PLC实现的自动售货机控制系统的硬件设计和软件设计。 （一）自动售货机的应用与研究现状 自上世纪70年代以来,自动售货机在国际上迅速发展起来而成为一个新兴的产业,特别是在服务和商业领域日益发展。随着自动售货机的普及,也逐渐被应用于其他的领域。 随着中国经济的发展、行业运作的变革和入世的到来，自动售货机在中国的普及和应用是必然趋势。纵观近年来国内自动售货机市场，从92年开始从日、韩等国引进旧机器摆放国内市场以来，到自行研制和生产国产化自动售货机，各厂家、商家蹒跚起步、艰难守业，已为国内零售业撑起一片蔚蓝的晴空。据来自国内自动售货机市场行情分析报告表明：目前国内自动售货机市场走势已逐渐明晰，自动售货机逐步从沿海经济发达地区和各大中城市向内陆和次发达地区延伸，逐步从高级宾馆、地铁、机场等豪华高档场所向高中档社区普及，大有星火燎原之势。 自动售货机的普及在某种程度上能反映一个国家的科技发展水平，是一个国家文明程度的象征。实践和直觉告诉我们，自助服务在中国的横空出世，必将为国内的电信、公用事业、食品、香烟、饮料等诸多行业发展带来新的契机，中国的现代文明又将自助服务设备的应用和普及开启一个新的里程碑！

基于plc的自动售货机程序设计

题目：基于plc的自动售货机程序设计 1 PLC的硬件组成 PLC的硬件主要由中央处理器（CPU）、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口、电源等几部分组成。其中，CPU是PLC的核心；输入单元/输出单元是CPU 与现场输入/输出设备之间的接口电路；通信接口用于连接编程器、上位计算机等外部设备，其硬件构成图如图1-1。 图1-1 PLC硬件结构图 2 PLC控制自动售货机的主要硬件及选型 2.2.2自动售货机I/O点的分配 输入/输出单元通常也称I/O单元或I/O模块，是PLC与工业生产现场之间的连接部件。PLC通过输入接口可以检测被控对象的各种数据，以这些数据作为PLC对被控对象进行控制的依据；同时PLC又通过输出接口将处理的结果送给被控对象，以实现控制目的。本次自动售货机I/O点的分配表如表3-1所示。 输入信号PLC地址输出信号PLC地址 找零按钮x0 找零y0 一元饮料按钮x1 咖啡出口y1 五元饮料按钮x2 汽水出口y2 十元元饮料按钮x3 汽水指示灯y3 咖啡饮料按钮x4 咖啡指示灯y4

2.2.3自动售货机的I/O接口图 此次自动售货机的I/O接口如图3-1所示，SB2-SB7是物品选择按钮，当投入货币物品绿灯亮（Q1.0-Q1.5）。按下SB2-SB7其中一个，对应的KM线圈得电，电机转动出相应的物品（Q0.1-Q0.6）；当有物品售完，其行程开关断开，物品绿灯不亮并同时向总部发送物品销售完的信息；当购买物品总值低于投入总值时，可按找零按钮SB1后KM1得电，电机转动找零（Q0.0）。 图3-1自动售货机PLC控制I/O接口图 4.1.2 数学运算指令 在梯形图中，整数、双整数与浮点数的加、减、乘、除指令（见表4-2）分别执行下列运算：IN1+IN2=OUT，IN1-IN2=OUT，IN1*IN2=OUT，IN1/IN2=OUT。 在语句表中，整数、双整数与浮点数的加、减、乘、除指令分别执行下列运算：IN1+OUT=OUT，OUT-IN1=OUT，IN1*OUT=OUT，OUT/IN2=OUT。 表4-2 加减乘除指令

自动售货机行业的五大发展趋势

互联网和数字化正在加速创新和转变多个行业，其中一个是智能机市场。自动贩卖机长期以来一直是一种方便且低成本的工具，用于将整个商店缩小为冰箱大小的。然而，直到今天，大多数售货机一直专注于收钱，提供变更和配送产品。尽管如此，自动售货机行业在过去几年中经历了重大变革，使用智能和先进的技术来部署各种创新，如触摸式高清屏幕和远程设备管理软件技术，远远超出简单的食品和饮料配送。以下是我们行业专家对该市场的一些重要见解。 以下是新型智能机的顶级技术趋势，这些趋势正在震撼行业并改变自动售货体验。 1.无现金支付

现在无现金和移动支付技术正变得越来越普遍。如今，许多自动售货机都配备了无现金支付的标准选项，微信支付和支付宝支付都是现在的人们最喜欢用的支付方式。 2.智能手机与人工智能的互动 虽然许多智能贩卖机提供无现金支付选项，但一些供应商正在更进一步。一些智能自动售货机现在可以实时与智能手机进行交互。一位顾客走向一台智能自动售货机，这款基于人工智能的移动应用程序确定它是哪台机器，然后继续提取实时库存，在智能手机上向客户展示选项。最近，饮料行业巨头可口可乐宣布计划在美国，新西兰和澳大利亚推出新应用，这将允许用户提前从自动售货机订购饮料。这些应用程序将包括人工智能（AI），以收集有关客户口味和未来营销促销偏好的更多信息。 3.节能自动售货机 最近设备管理应用程序的创新使供应商能够远程检测，诊断和修复机器。可口可乐公司在日本推出了一款超节能自动售货机，采用气密门和真空绝缘材料，确保饮料在白天保持冷却，无需冷藏，消耗更多能源，减少能源费用并帮助拯救地球。这些平台售货行业提供了无限的机会，使利润率和生产力最大化。 4.面部识别 面部识别技术于2014年首次在自动贩卖机中推出，而许多公司已经开展了多年的研究。售货机有一个运动传感器，可以知道用户

基于plc的自动售货机设计报告

课程设计课程名称：工控组态软件控制设计 题目：自动售货机PLC控制 专业班次： 姓名： 指导教师： 日期：

摘要 自动售货机是能根据投入的钱币自动付货的机器。自动售货机是商业自动化的常用设备，它不受时间、地点的限制，能节省人力、方便交易。是一种全新的商业零售形式，又被称为24小时营业的微型超市。能分为三种：饮料自动售货机、食品自动售货机、综合自动售货机。自动售货机是可完成无人自动售货,集光、机、电一体化的商业自动化设备。近年来,我国的自动售货机行业突飞猛进:在汽车总站、商厦、医院、小区、学校等地区纷纷涌现出自动售货机的踪迹。这种方便快捷的购物方式越来越受到人们的青睐,同时也是现代化城市配套设施的需求传统的自动售货机控制系统采用单片机作为控制核心,这样不仅会在输入输出接口上做大量的工作,而且系统的抗干扰性也比较差。可编程逻辑控制器（Programmable Logical Controller），简称PLC。可编程序控制器是综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型的工业控制装置,它具有可靠性高、编程简单、维护方便等优点,已在工业控制领域得到广泛地应用。因为自动售货机作为社会上完成商品零售和综合服务的独立设施,要求它的结构必须可靠、稳定和执行效率高。PLC是以CPU为核心, 综合了计算机技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置, 是现代工业控制的三大支柱(PLC、机器人和CAD/CAM) 之一。PLC 的工作原理与计算机的工作原理基本是一致的。但是PLC也有它自己的特点, PLC在确定了工作任务, 装入了专用程序后成为一种专用机, 它采用循环扫描工作方式, 系统工作任务管理及应用程序执行都是用循环扫描方式完成的。目前，可编程控制器在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保等各行各业。

单片机课程设计—自动售货机

中南大学 《微控制器应用系统综合设计》课程设计报告 设计题目 指导老师 设计者 专业班级 设计日期

目录

第一章微控制器应用系统综合课程设计的目的意义 (1) 1.1 设计目的 (1) 1.2课程在教学计划中的地位和作用 (1) 第二章自动售货机设计任务 (3) 2.1 设计内容及要求 (3) 2.2 课程设计的要求 (3) 2.2.1 控制要求 (3) 2.2.2 设计要求 (3) 第三章系统的硬件设计与选型 (4) 3.1 总体设计思想与选型 (4) 3.2 硬件设计方案 (5) 3.3 硬件设计概要 (5) 3.4 硬件设计系统原理图 (6) 3.5 选型芯片及其各自功能说明 (7) 3.5.1 89C51的引脚与功能简介 (7) 3.5.2 8155的引脚与功能简介 (10) 第四章软件设计 (15) 4.1 软件系统的设计方案概要 (15) 4.2 源程序流程图及其说明 (15) 4.2.1 主程序流程图及其说明 (15) 4.2.2 装货子程序流程图及其说明 (17) 4.2.3 投币子程序流程图及其说明 (17) 4.2.4 货物选择子程序流程图及其说明 (18) 4.2.5 显示子程序流程图及其说明 (19) 4.2.6 中断子程序流程图及其说明 (20) 第六章系统调试及使用说明 (22)

5.1 系统使用说明 (22) 5.2 系统调试 (22) 收获、体会 (24) 附录系统源程序 (25) 参考文献 (35)

第一章微控制器应用系统综合课程设计的目的意义 1.1 课程设计目的 《微控制器应用系统综合设计》是为测控专业《微控制器技术》课程而开设的课程设计教学环节，其目的在于培养学生综合运用理论知识来分析和解决实际问题的能力，是通过设计以微控制器为核心的单片机检测系统，加深学生对微控制器技术的了解，进一步掌握其程序设计与硬件接口技术。 本课程的主要任务是运用所学微控制器技术、微机原理等方面的知识，设计出一台以80C32MCU为核心的单片机数据采集、通讯或测控系统，完成信息的采集、处理、输出及人机接口电路等部分的软、硬件设计。 1.2 课程设计在教学计划中的地位和作用 《微控制器原理及应用》是一门技术性、应用性很强的学科，实验课教学是它的一个极为重要的环节。不论是硬件扩展、接口应用还是编程方法、程序调试，都离不开实验课教学。如果不在切实认真地抓好学生的实践技能的锻炼上下功夫，单凭课堂理论课学习，势必出现理论与实践脱节，学习与应用脱节的局面。任随书本上把单片微机技术介绍得多么重要、多么实用、多么好用，同学们仍然会感到那只是空中楼阁，离自己十分遥远，或者会因此而对它失去兴趣，或者会感到它高深莫测无从下手，这些情况都会令课堂教学的效果大打折扣。 《微控制器原理及应用》课程设计的目的就是让同学们在理论学习的基础上，通过完成一个涉及MCS-51单片机多种资源应用并具有综合功能的小系统目标板的设计与编程应用，使学生不但能够将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来，而且能够对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面的知识进一步加深认识，同时在软件编程、排错调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高。使学生增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的理解。使学生掌握单片机的内部功能模块的应用，如定时器/计数器、

基于自动售货机的软件工程

面向对象分析实践大作业（40%） 下面是自动售货机系统的需求陈述，请 你： 1．编写分析和设计报告； 2．报告分需求分析、系统设计和对象设计三部分编撰，各部分应按相应的格式编写，并包含用例图、顺序图、类图、业务流程图、系统结构图等； 3．大作业的结构为： A项目需求说明 B需求分析报告 C系统设计报告 D对象设计报告 E分析设计过程说明：这部分介绍分析

和设计过程中使用了什么技术 需求陈述： 自动售货机系统是一种无人售货系统。售货时，顾客把硬币投入机器的投币口中，机器检查硬币的大小、重量、厚度及边缘类型。有效的硬币是一元币、五角币、五分币、二分币、一分币。其他货币被认为是假币。机器拒绝接受假币，并将其从退币孔退出。当机器接受了有效的硬币之后，就把硬币送入硬币储藏器中。顾客支付的货币根据硬币的面值 进行累加。 自动售货机装有货物分配器。每个货物分配器中包含零个或多个价格相同的货物。顾客通过选择货物分配器来选择货物。如果货物分配器中有货物，而且顾客支付的货币值不小于该货物的价格，货物将被分配到货物传送孔送给顾客，并将适当的零钱返还到退币孔。如果分

配器是空的，则和顾客支付的货币值相等的硬币将被送回到退币孔。如果顾客支付的货币值少于所选择的分配器中货物的价格，机器将等待顾客投进更多的货币。如果顾客决定不买所选择的货物，他投放进的货币将从退币孔中退出。 参考资料：《软件工程》张海藩清华大学出版社 2009年第一版 下面是自动售货机系统的需求陈述，试建立它的对象模型、动态模型和功能模 型： 自动售货机系统是一种无人售货系统。售货时，顾客把硬币投入机器的投币口中，机器检查硬币的大小、重量、厚度及边缘类型。有效的硬币是一元币、五角币、五分币、二分币、一分币。其他货币被认为是假币。机器拒绝接受假币，并将其从退币孔退出。当机器接受了有效的硬币之后，就把硬币送入硬币储藏

自动售货机运营手册

运营手册 自动售货机运营事业：一个新兴的朝阳行业! 一个绝佳的投资项目! 为你开启成功的大门！

目录： 一、自动售货机行业介绍 二、自动售货机运营的优势及成功运营的关键点 三、自动售货机运营模式及盈利方法 四、自动售货机运营成本分析 五、自动售货机运营公司的设立、运营管理（一）组织机构的设置 （二）部门职责 （三）人员配备 （四）人员培训 （五）费用收支 （六）运营管理 （七）点位选择 （八）销售饮料的测试 六、自动售货机的点位设置 七、成功案例 八、附：自动售货机可售卖饮料品种 附：运营工作相关管理制度.管理表格

一、 自动售货机行业介绍 1.世界自动售货机市场概况 目前，全世界自动售货机普及台数 约1600万台，通过自动售货机运营获得利润约400亿元人民币（约US$50亿）。 自动售货机二十世纪六、七十年代自动售货机在美欧、日本等发达国家开始发展，目前在这些国家得以全面普及。 日本拥有约560万台，平均每23人一台。 日本有39%的饮料是通过自动售货机销售的。 美国拥有680万台，平均每40人一台。 欧洲也达到平均每60人一台。 ● 欧洲—欧元的统—使自动售货机市场更加活跃 ●中东—石油市场的活跃刺激自动售货机市场 ● 北美—以可口可乐、百事可乐购入为主 ●东南亚—正成为自动售货机新兴市场 欧洲：303万台 中东：2万台 韩国：60万台 中国：2万台 日本：560万台 台湾：6万台 东南亚：5万台 澳洲：12万台 北美：680万台 中南美：15万台

2．国内自动售货机概况 中国从2000年开始发展自动售货机事业。 目前，全国自动售货机拥有量不足2万台。 运营商还没有形成足够的规模，饮料商刚刚介入，市场空白区域很多，正是介入自动售货机运营行业的最佳时机！ 国内自动售货机主要分布城市： 北京、西安、上海、杭州、广州、深圳、东莞、中山、大连 国内自动售货机运营可布放城市： 北京、天津、石家庄、太原、洛阳、郑州、西安、秦皇岛、保定、 上海、杭州、苏州、无锡、镇江、宁波、南京、武汉、长沙、南昌、 广州、深圳、东莞、中山、成都、重庆、昆明、南宁、 沈阳、长春、哈尔滨…… 二、自动售货机运营的优势及成功运营的关键点 目前国内投资项目所面临问题 投资初期，没有相关的管理经验； 很多项目的资金流控制难度较大，造成庞大的应收帐款，使投资的风险加大。 投资汇报率高项目大都具有很高的风险性； 大多项目介入时需要投入的资源较多，手段不够灵活； 低风险、高回报率的项目竞争都非常激烈；

基于PLC控制的自动售货机毕业设计

摘要 基于PLC控制的自动售货机 摘要 本文设计一套基于PLC的自动售货机控制系统，阐述了自动售货机的发展背景与前景，详细分析其功能和特点，提出了总体设计方案；选用型号为L293D 的步进驱动电机，设计了平面式贮币、电磁阀退币的货币处理装置，双螺旋式的送出机构，为降低成本和开发周期，创造性的选用了集成键盘、显示、设置功能的控制面板；以三菱FX2N-32MR型PLC为主控制器，基于FXGP/WIN-C编程软件，采用顺序控制的程序设计思路，设计了系统控制程序，包括投币程序、比较选择购买程序和退币程序。 该设计提高了自动售货机的可靠性和执行效率，且系统维护容易，维修简单，有一定的市场推广价值。 关键词：自动售货机，可编程序控制器，梯形图

Based on PLC automatic vending machine system design ABSTRACT Chooses PC machine in the design to take the host workstation on position machine, the lower position machine uses PLC to make the controller, three PLC controllers respectively be from the workstation 1, from the workstation 2, from the workstation 3, in the article exhaustively introduced the automat various hardware composition, and has completed the PLC exterior wiring diagram. In the article has manufactured on the position machine user management contact surface. The present paper key point places the PLC various hardware part the design and the introduction, the PLC trapezoidal chart Defers to in the ov erall design process “asks the question, the analysis question, solves the problem” the guiding ideology, has made the careful elaboration to the overall system design work. KEY WORDS: the vending machine，Programmable controller，Ladder diagram

基于单片机的自动售货机设计

基于单片机的自动售货机设计 概括介绍了自动售货机的现状，针对电子创新实验室电子元件管理难题提出了一种能够自动管理与售卖电子元件的自动售货机的设计思路!给出了电子 元件自动售货机设计方案。首先研究了电子元件自动售货机的总体设计方案，分析了设计要求，接着设计了售货机的功能模块，最后给出了控制程序的设计方法。经过测试，该程序运行稳定符合设计要求。本文介绍了以AT89C51 单片机为核心的自动售货机的设备控制系统的设计。详细介绍了自动售货机系统的方案设计，硬件选型，软件的工作原理，并着重介绍了原理和技巧，自动售货机的系统设计，软件编程。该系统以AT89C51单片机为核心，采用集中控制方式实现自动售货机的全过程自动控制。使用汇编语言编写系统程序和C语言软件编程和编译，该软件具有编程简单的特点，方便检查错误，易于阅读，所以。汇编语言是一种基本的语言程序，简单易懂，便于记忆和使用等。 关键词：自动售货机；单片机；控制器；显示屏；AT89C51

1 绪论 1.1研究背景 随着经济的发展,传统的固定地点人员销售模式暴露了许多缺点:人力资源需求;所需的服务位置,地理条件;而不是服务时间的最大服务给消费者。自动售货机解决了问题。各种生活、覆盖面广的自动售货,效率高,可以24小时不间断运行,容易和方便的位置,改变网站;全职运作,也可以是兼职(副业业务;)作为广告载体,可以使高外块。投资风险低,高收入。把钱商品添加员工只需要做。如此多的优势,自动售货机在世界上被广泛使用。 智能自动售货机自动控制装置通过单片机为核心,它设置键选择技术,单片机技术和显示技术于一体,具有强大的特点功能,可靠性高,使用方便,维护简单等。因此,已广泛应用于商业和生活中。一些智能自动售货机不仅可以自动识别1元,5毛钱,还可以自动识别20元,10元,5元指出,将自动变化,应用人机对话来提高自动售货机在国内大面积推广成为可能。智能自动售货机越来越多的人性化设计将很快占领中国市场 1.2国内外研究现状 （1）发达国家现状 日本：各种自动售货机保有量超过600万台，平均20人一台，世界普及率第一。1990年通过自动售货机实现的销售额即已达到5兆日元（约3000亿人民币）。 美国：总的机器保有量大致和日本相当，2000年通过自动售货机实现的销售额达到250亿美元，其中OCS(Office Coffee Service）的销售额排第六位。 韩国：自动售货机的使用历史要远短于其它发达国家，仅有25 年，但据2001 年的统计，总保有量已超过80万台。在2001年韩国生产的自动售货机中OCS占32.7%，排第一位，咖啡自动售货机占18.1% ，排第三位，仅次于18.6% 的充电自动售货机。瓶罐饮料自动售货机和复合型自动售货机（同机销售瓶罐饮料和热咖啡）都仅占8.6%，并列第四位。 （2）国内现状 保有量约2万台，且品种单一，主要以瓶饮料售货机为主，技术质量还未完全过关，生产和运营成本较高，收益也不高。导致此现状的主要原因是中国有关的自动售货机企业未能有效解决成本，质量，运营等诸多问题。但由于随中国经济的快速发展和社会的巨大进步，自动售货机的实际需求已相当大。

自动售货机程序

重庆科技学院 《C语言程序设计》 课程设计报告 学院:_电气与信息工程学院_ 专业班级:测控1302 学生姓名:张宇学号: 2013441294 设计地点（单位）_____重庆科技学院___ ________ __ 设计题目:_____________自动售货机系统________________ 完成日期： 2014 年 07月 04 日 指导教师评语: ______________________ _________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ 成绩（五级记分制）:______ __________ 指导教师（签字）:________ ________

重庆科技学院 课程设计任务书设计题目：自动售货机系统

2014年6月02日

摘要 有史以来，人类发明了无数的信息技术来扩展自身的信息交流、处理和记忆能力。然而，以1946年世界第一台电子计算机的出现为开端，信息技术开始走向一个全新的数字时代。50年多年来，计算机技术飞速发展，日新月异。人们发现起初为解决计算问题而发明的计算机用途越来越广，几乎渗透到涉及信息活动的一切领域。计算机软件的开发更是帮助到各个领域对计算机的使用，更加优化了计算机的功能。 根据本次课程设计内容及要求，完成自动售货机系统的设计。这种无人值守自动售货机贩卖价值为A、B、C的三种商品，价格分别为2元，3元和6元。顾客投入10元的纸币，然后选择购买3种商品之一，自动售货机吐出商品，并且找给用户零钱。如果商品已经卖完，或者无法找零，则给出用户一个提示，商品已售完，并且退还纸币。 在自动售货机系统中，数据的固化采用.out文件格式进行储存。 关键词：计算机自动售货机储存

基于PLC的自动售货机的设计说明

一、实训题目: 自动售货机控制 实训目的及要求: 1、掌握欧姆龙PLC的指令，具有独立分析和设计程序的能力 2、掌握PLC梯形图的基本设计方法 3、培养分析和解决实际工程问题的能力 4、培养程序设计及调试的能力 5、熟悉传输带控制系统的原理及要求 实训设备：PLC设备器 二、总体方案设计 自动售货机设计中，从控制角度来说可采用继电器控制、单片机控制和可编程控制器控制。 （一）方案论证 1．方案一继电器控制 它的控制思想是以继电器为核心，采用硬接线方式把各种继电器、定时器、接触器及其触点按照一定逻辑关系连接起来组成控制系统，控制相关生产机械工作。例如要通过接触器实现两台电机设备的同步运行,采用继电器控制,其控制系统简图如图1。 SF1 KF 电电 源源 母母 线线 图1 继电器控制系统简图

由图可知它的三条支路是并行工作的，当按下按钮SF1，中间继电器KF得电，KF的两个触点闭合，接触器QA1、QA2同时得电并产生动作，所以其控制逻辑关系为由继电器、接触器硬接线（硬件）方式。 2．方案二单片机控制 它的控制系统是基于芯片级的系统，设计开发一个单片机系统，需要先设计硬件系统，画硬件电路图，制作印刷电路板，购置各种所需的电子元器件，焊接电路板，进行硬件调试，进行抗干扰设计和测试的大量工作；需要使用专门的开发装置和低级编程语言编制控制程序，进行系统联调。 3．方案三可编程控制器控制 它的控制思想是采用可编程的存储器，用来在其部存储逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程。PLC是一种工业控制计算机，故它的工作原理是建立在计算机工作原理基础之上，即通过执行反映控制要求的用户程序来实现的，这种方案的控制功能接线图如图2。

自动售货机管理程序

1引言 21世纪，我们已经进入了信息时代，计算机的使用大大方便了我们的日常生活，超市和网上购物已经不能满足我们对便利生活的要求，不能随时随地购物的缺点不能克服的。在此情况下，就需要一个程序化的自动售货机来满足人们日常生活的需求。在C语言的平台下实现，用户可以方便的进行各项购物操作。 C语言是一种程序设计语言，早在20世纪90年代，C语言表现出了强劲的生命力，C语言是一种结构化语言。它层次清晰，便于按模块化方式组织程序，易于调试和维护。C语言的表现能力和处理能力极强。它不仅具有丰富的运算符和数据类型，便于实现各类复杂的数据结构。它还可以直接访问内存的物理地址，进行位一级的操作。由于C语言实现了对硬件的编程操作，因此C语言集高级语言和低级语言的功能于一体，既可用于系统软件的开发，也适合于应用软件的开发。此外，C语言还具有效率高，可移植性强等特点。因此可以广泛地移植到了各类型计算机上，从而形成了多种版本的C语言。 采用输入函数和输出函数方式，可以完成对待售物品的名称、数量、价格的输出、顾客所选物品的输入、以及其它购物信息显示。

在对自动售货机管理程序进行需求分析的过程中，需要确定系统的主要功能，对程序开发的主要目的、程序的使用领域和有关该程序开发的软硬件环境进行详细的分析。下面从系统概述、功能模块描述两个方面进行需求分析。 2.1程序概述 自动售货机管理程序是运行于Windows系统下的应用软件，主要用于对待售商品的品名、价钱、数量、生产日期、保质期、编号进行输出等操作。 2.2功能需求 自动售货机管理程序为路边的行人提供了一个随时随地进行购物的平台，给消费者提供了一个简单友好的购物窗口，功能需求如下： （1）输出模块 程序在消费者购物前将所售商品的品牌输出以供消费者选择品牌，然后将消费者选择的品牌下的商品信息输出让消费者选择所需的商品，最后输出“请你付款班级”提示消费者完成购物。 （2）输入模块 让将消费者选定的商品的编码输入程序中然后进行价格的输出，以上述的方式让消费者把购物数量输入进程序中，最后将消费者付款金额输入，进而完成找钱。 （3）返回模块 如果消费者所输入的商品编码自动售货机上没有，则程序自动跳转到商品品牌的选择，提示消费者输入正确的商品编码。并且如果消费者输入的购买数量大于库存数量，程序将自动返回到商品的数量选择界面下，还有如果消费者的付款金额小于消费金额时，程序将自动返回到付款界面。 （4）找钱模块 将消费者付款金额进行判断后，进行一定运算后按50元、20元、10元、1元的分类分别找对。 程序由上述几个模块组成，能帮助消费者以自助的方式完成所需商品的购买并且有效地减少购物时间。另外还能节省售货者的管理时间，大大的提高管理的效率。

基于单片机的自动售货机的系统设计

摘要 本文设计了一种以STC89C52单片机为核心，采用集中控制方式实现了对自动售货机全过程的自动控制。本系统选择3×3矩阵式键盘作为控制按键，实现货物的掉出、退币以及货币数的LCD显示等功能。 关键词：STC89C52，自动售货机，键盘控制，LCD显示

Design of automatic system of vending machine based on Microcontroller Abstract This paper introduces a design of STC89C52 microcontroller as the core, adopts the centralized control method to realize the automatic control of the whole process of automatic vending machine. In this system, 3 * 3 matrix keyboard as the control button, realize the goods out of, the coin and currency number LCD display and other functions. Keywords：STC89C52, vending machine, keyboard control,LCD display

目录 1绪论 (1) 2 自动售货机系统总体设计方案 (2) 2.1 工作原理 (2) 2.2 项目要求 (3) 2.2.1 硬件设计要求 (3) 2.2.2 软件设计要求 (4) 3 控制系统的硬件电路设计 (5) 3.1 硬件设计概述 (5) 3.2 微控制器 (5) 3.3 货币识别系统 (6) 3.3 LCD显示系统模块 (8) 3.4 提示程序模块 (9) 4 控制系统的软件设计 (10) 4.1软件设计概述 (10) 4.2 主程序 (10) 4.3 键盘程序设计 (12) 4.4 字符型液晶显示模块程序设计 (13) 4.5 提示模块程序设计 (16) 5 结论 (18) 致谢 (19) 参考文献 (20) 附录1 主函数程序 (21) 附录2 TC1602AL显示程序 (24) 附录3 提示程序 (27) 附录4 总原理图 (28)

基于PLC的自动售货机设计

基于PLC的自动售货机设计

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电气控制课程设计 评语： 考勤(１0) 守纪（10) 过程(40）设计报告(3０）答辩(1０) 总成绩（100) 专业: 班级： 姓名： 学号: 指导教师: 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2０１4年0７月１1日

基于PＬC的自动售货机的设计 1问题描述 一台用于销售汽水和咖啡的自动售货机,具有钱币识别、币值累加、自动售货、找钱等功能,此售货机可接受的钱币为1元、5元和１0元。汽水的售价为12元，咖啡的售价为15 元。在该机中有两种已经配制好的饮料液,一种为汽水,另一种为咖啡。 控制任务和功能要求： （１)此自动售货机可以投入1元、5元或10元钱币，可以判断钱币真伪,若为假币，退出假币,５秒后复位。 (２）当投入的钱币总值超过12元时,汽水指示灯亮,当投入的硬币总值超过15元时,汽水和咖啡的指示灯都亮。 （3）当汽水指示灯亮时，按汽水按钮，则汽水从汽水出口排出，8s后自动停止,并且排出时相应指示灯闪烁。 (4)当咖啡指示灯亮时，按咖啡按钮，则咖啡从咖啡出口排出，8s后自动停止，并且排出时相应指示灯闪烁。 （５）当按下找钱按钮后，如果投入的钱币总值超过所需钱数时,找钱指示灯亮，售货机自动退出多余的钱。 (6)具有销售数量度和销售金额的累加功能。 (7）由于本设计受时间化条件的限制，设计中忽略了各种故障以及缺货等因素的影响。 2 ＰLC选型及硬件配置 采用S7-３0０硬件配置如表1所示。 表１ＰLＣ选型及硬件配置 插槽模块订货号ＭPI地址I地址Q地址 1ＰＳ３07 10A 6ES７3０7-1KＡ００ -0AＡ0 2ＣＰU３1４6ＥS7 314-1ＡE０１-0AB ０ 2 3 ４DI16×DC24V ６EＳ7 ３2１-1BＨ１0-0 ＡA０ 0……１ ５ＤO16×DC24V/０. ５Ａ ６ES７322-１BＨ00－ 0AA0 4 (5) ３编程元件的地址分配 编程元件地址分配如表2所示。 表２编程元件地址分配

基于单片机的自动售货机逻辑电路设计

基于单片机的自动售货机逻辑电路设计 发表时间：2019-07-05T14:59:32.447Z 来源：《教育学文摘》2019年8月总第308期作者：赵丹[导读] 自动售货机这种新颖的无人零售方式已逐渐被人们所接受和信赖。日照市技师学院山东日照276800 摘要：本文简述了单片机控制的自动售货机系统的设计，本文阐述了系统硬件电路设计、软件程序设计流程图，硬件电路是由键盘电路和显示电路组成，其中键盘电路采用了4*4的矩阵式的键盘与89S51单片机的接口相连构成，通过键盘电路来选择你要购买的物品；显示电路采用了74LS164 和数码管构成的串行口显示电路构成，通过显示电路显示。 关键词：自动售货机键盘显示自动售货机这种新颖的无人零售方式已逐渐被人们所接受和信赖。自动售货机的普及在某种程度上能反映一个国家的经济发展水平，是一个国家繁荣程度的象征。 一、系统设计 1.硬件设计。系统框图包括：控制器键盘电路、复位电路、保护电路、Money键盘输入电路、显示电路（如图1）。 图2：电源电路（2）键盘电路的设计。键盘是按键或开关的有序组合。按照工作原理的不同，键盘可分为编码键盘和非编码键盘。编码键盘是由硬件完成的，非编码键盘是由软件完成的。非编码键盘有独立式键盘和矩阵式（行列式）键盘两种。键盘电路的主要工作步骤如下：①判别键盘上是否有按键按下。②如果有键按下，则应对其进行扫描，判别是哪一个键按下。③去抖动常采用延时程序。④读取闭合按键的特征值（行和列的位置编码）。⑤对特征值进行译码，获得按键的相应顺序号，而后再按各键的实际定义去执行相应的服务程序。⑥应采用双键锁定或N键轮回解决双键同时按下的问题。根据对键盘的了解，本设计所采用的是4*4的矩阵式键盘与89S51的P1口相连，通过扫描键盘来选择自己要购买的物品。（3）显示电路的设计。在单片机系统中，通常用LED数码显示器来显示各种数字或符号。由于它具有显示清晰、亮度高、使用电压低、寿命长的特点，因此使用非常广泛。本设计采用3片74LS164首尾相串，而时钟端则接在一起，这样，当输入8个脉冲时，从单片机RXD端输出的数据就进入到了第一片74LS164中了，而当第二个8个脉冲到来后，这个数据就进入了第二片74LS164，而新的数据则进入了第一片74LS164，这样，当第六个8个脉冲完成后，首次送出的数据被送到了最左面的164中，其他数据依次出现在第一、二、三片74LS164中。 2.软件设计。 （1）系统设计原理：