基于单片机的自动贩卖机的设计
在现如今这个技术密集型社会诞生了自动贩卖机这一产物，它的出现大大缩短了人们出行购物的时间。对于一些生活日用品来说是人们生活必不可少的物品，而由于一些特殊的限制，比如地区的限制、时间的限制等等限制了人们获取这些生活必须甚至是急需品。而自动贩卖机可以二十四小时不间断营业，无需人工值班，仅需要定期的维修与补货，它由于体积优势可以遍布城市的每一个角落，满足了人们出行生活所需。因此本文所设计的自动贩卖机就是着重实现方便购物，简化购物细节方面研究。本文采用80C51单片机作为核心拓展功能实现自动销售，采用液晶屏显示交易信息并且使用矩阵键盘实现商品选择和确认，最后采用了PROTUES仿真模拟销售环节实现功能。
关键词 自动贩卖机 80C51单片机 调试仿真
ABSTRACT
In today's technology-intensive society, vending machines are born, which greatly reduces the time for people to travel shopping.
For some daily necessities, they are essential to people's life. However, some special restrictions, such as the restrictions of regions and time, restrict people's access to these necessities and even necessities.
However, vending machines can be operated 24 hours a day without manual duty and only need regular maintenance and replenishment. Due to its size, vending machines can be distributed in every corner of the city to meet the needs of people.
Therefore, the vending machine designed in this paper focuses on implementing convenient shopping and simplifying the research on shopping details.
In this paper, 80C51 single-chip microcomputer is adopted as the core expansion function to realize automatic sales. LCD screen is adopted to display transaction information and matrix keyboard is used to realize commodity selection and confirmation. Finally, PROTUES is adopted to simulate the sales link to realize the function.
Keywords automatic vending machine, 80C51 MCU, Debugging and simulation
目录
一、绪论 1
1.1课题的研究背景和意义 1
1.2国内外现状发展趋势 2
二、自动贩卖机的总体设计 3
2.1贩卖机系统整体方案设计思路 3
2.2本文设计的自动贩卖机的简介 3
2.3自动贩卖机控制子系统的设计思路 3
2.4工作时序图： 4
三、自动贩卖机系统的硬件设计 5
3.1贩卖机系统硬件部件 5
3.2贩卖机系统电路硬件设计思路 6
3.2.1 80c51的概述 6
3.2.2 LCD1602液晶的概述 7
3.2.3 4*4矩阵键盘简介 10
3.2.4货币识别系统 12
3.2.5 货物选择系统 13
3.2.6出货及找零系统 14
3.2.7出错报警系统 15
四、自动贩卖机系统的流程图设计 15
4.1货物选择流程图 15
4.2自动贩卖机投币系统流程图 16
4.3自动贩卖机出货找零系统流程图 17
五、自动贩卖机系统的软件仿真 17
5.1仿真软件的简介 17
5.2 PROTUES电路仿真 18
5.3仿真结果 19
总结与展望 22
参考文献 23
致谢 24
二、自动贩卖机的总体设计
2.1贩卖机系统整体方案设计思路
自动贩卖机是集合了各种现代技术为一体，采用光、机、电一体化的自动化售货设备。可独立完成商品销售、找零等功能，操作简单，适宜大多数人群使用的设备。
2.2本文设计的自动贩卖机的简介
贩卖机的基本原理:在用户选择确定所需商品并投入相应金额的货币后，货币识别器开始识别货币的真假，判定为真后由CPU调用出货程序，将所选货物从存储通道发送到配送端口，并点亮相应的配送和更换指示灯。功能描述:投币操作值和货币是通过LCD1602累计输出的。如果客户投入的总金额超过购物总金额，系统会自动改变(通过点亮相应的LED指示灯模拟)。如果顾客投入的金额不足时，系统在等待延时后将自动退币。此外，客户还可以选择一次购买多个项目。在本设计中，选择按钮被设置为同时购买两到三件商品。本设计中的系统设置了多个商品选择按钮，还有多选键位、确认键位和取消键位。如果客户的选键操作不符合系统预先设计的流程订单，自动售货机系统将自动复位，等待下一个正确的选键操作，并提取输入的货币。
2.3自动贩卖机控制子系统的设计思路
本设计中自动贩卖机的销售环节大致可分为四个部分：商品价格预置系统、货币累积和变化系统、存货自检系统、累加和反馈系统。
（1）商品价格预置系统:由于自动贩卖机无人销售的模式，贩卖机中出售的商品信息必须按其不同种类在CPU中以价格和图片对应连接的方式存储在CPU的寄存器中。价格设定方法:通过选择按键上调下调价位，并预先写入内存而且这种存储器还需是带有断电护以防信息丢失的。
（2）货币累积和变化系统:该控制系统的中央处理器，用于货币的识别、退款、无货显示及购买信息反复扫描。在系统收到识别器所发出的投入的货币信号后，将检测到的真币信号次数利用累加器计数并对面额进行计算。若面额满足系统设定的价格，CPU会输出信号到液晶屏上显示可购买，自动售货机通过拓展模块驱动电磁阀或微电机将商品推到等待取货区。与此同时，通过跳转指令进入找领环节或回到等待界面，完成交易。但如果用户没有投入系统设定的金额，程序设定延时后将显示“提示窗口”是否继续交易或取消交易。若选择取消交易，系统将退出用户所投金额并回到等待界面。
（3）存货自检系统:在冷藏室底部设置一个限位开关以保障不会影响到贩卖机的正常销售，如果冷藏室缺货，限位开关将自动断开，CPU检测到缺货信号。若成功补货，商品进入冷藏室会撞击底部的限位开关使其重新闭合通电。经由系统程序确认后向控制中心发送补货请求并在显示界面显示缺货状态，等待工作人员进行补货。
（4）累加和反馈系统:该套系统的CPU会在每一次完成交易后向计数器发送一次计数信号来累计销售次数，并且可以通过机器内部的物理按键将累计结果显示在液晶屏上以供查看。此外还具备手动发出数量检测信号，即用户可以通过外部的自检按钮来得知此时储物室内各种商品的数量。
一、绪论
1.1课题的研究背景和意义
劳动力成本增加;营业时间较短，无法满足大部分消费者应急需求;以及销售限制等环境条件。自动贩卖机机的大幅度普及就很好地解决了这些问题，满足了现代消费者追求高品质生活的需求。与此同时，自动售货机以其“使用方便、功能强大、维护方便”等优势，掀起了零售业继百货商场、超市之后的第三次销售模式革命。
现在在全球各个国家都采用了不同的销售模式，其造型图案也都千奇百怪，自动贩卖机采用网络进行信息传递可以保证贩卖机的实况可以快速的传回公司，其目的是保证自动售货机的商品及时送达,选择互补的设置可以更准确。还有，为了响应世界环保节能的号召几乎所有的贩卖机生产厂商都已经推出了更加节能环保的自动贩卖机。例如，在用电高峰期，相较于老版的贩卖机，新型的贩卖机增加了自动实现低温保持，而不是启动降温设备对贩卖机内部降温，这在保持原有的低温效果的同时降低了能耗。
1.2国内外现状发展趋势
在我国国内自动贩卖机已经跻身于百货和零卖之间的第三种销售方式了，丰富内容的更新带来了巨大的突破。因为在我国境内由于生活习惯的影响，各市区之间的互相影响较小，其销售的商品种类可以根据该地区的特殊情况而定，这也使贩卖机的布局规划更加人性合理化，满足当地人们的实际需求。通过现在发达的网络传播技术可以实时的将贩卖机的信息传递回公司，方便工作人员补货维修等。 此外，自动售货机还可以支持多种电子支付方式，例如使用信用卡支付，使支付和结算相比于旧的支付方式更加便捷。九十年代末，因特网开始在全世界普及，自然也在国内开始出现，而互联网和计算机的出现，加速了国内经济的发展，国外的信息也被广大群众所了解，也正因此这种便捷时尚的自动化设备进入中国，国内企业抓住了商机开始生产自动贩卖机。时尚新颖的自动贩卖机在促进消费的同时还作为新兴的广告传播媒介促进了信息的传播和经济的增长。
与中国相比，早在上个世纪日本就引进生产了自动贩卖机，因此国外的行业技术和经营经验都要远超国内，因为自动贩卖机无处不在的数量优势和二十四小时的营业时间使得它在日本特别受欢迎，现今日本的贩卖机的生产和机器内商品的销售都稳居世界第一。在科技更加发达的美国，有10000多家服务商提供自动贩卖机的服务，他们在与其他零售厂商的协作中积累了大量的原始资本和销售数据。而大不列颠国内早在十七世纪就出现了类似的香烟贩卖机，在没有我国发达的手机支付的前提下，英国的一些信贷和银行都随之推出了一种与贩卖机厂商合作的购物卡，仅需在购物时将卡片插入机器内便可完成货物销售，使购物更加便捷。而由于技术和人们审美的提升，自动贩卖机出现在各大商场、大小街道、旅游景点、车站等人群密集又不方便加设店铺的城市的每一个角落，这也得益于贩卖机独特新潮的造型和表面的涂漆，使贩卖机在方便生活的同时美化了城市。而今在中国，自动贩卖机的普及程度几乎可以和当地的发展状况产生直接的关系。而现在的二十一世纪大前景下，以前的小型便利店模式也确实出现了不可避免的不足之处，无法最大程度的满足消费者的生活需求。而人文社会的不断进步，人们对生活品质要求的不断提升，我坚信这款产品在我国也会愈加普及，深受大众的喜爱。而行业内部也正在朝着这一目标不断前进。
自动售货机是一种可以独立于人工销售的自动化设备。适用于各种公共场所，不需要看守，只需管理人员备齐资金，节省人工成本。从长久使用经营的角度看，大大降低了经营成本，提高了个体营业额。然而，由于这些机器在市场上没有得到推广和普及，使得其运行初期的一次性投资成本过大，无法满足目前国内市场的需求。因此，选择了一种低成本的饮料投币贩卖机来满足A市场的需求。本文根据国内市场的需求，以“低成本、高效率”为主题设计。
一、选题简介、意义
本次做的课题是基于单片机的自动贩卖机的设计。
劳动力成本增加;营业时间较短，无法满足大部分消费者应急需求;以及销售限制等环境条件。自动贩卖机机的大幅度普及就很好地解决了这些问题，满足了现代消费者追求高品质生活的需求。与此同时，自动售货机以其“使用方便、功能强大、维护方便”等优势，掀起了零售业继百货商场、超市之后的第三次销售模式革命。
现在在全球各个国家都采用了不同的销售模式，其造型图案也都千奇百怪，自动贩卖机采用网络进行信息传递可以保证贩卖机的实况可以快速的传回公司，其目的是保证自动售货机的商品及时送达,选择互补的设置可以更准确。还有，为了响应世界环保节能的号召几乎所有的贩卖机生产厂商都已经推出了更加节能环保的自动贩卖机。例如，在用电高峰期，相较于老版的贩卖机，新型的贩卖机增加了自动实现低温保持，而不是启动降温设备对贩卖机内部降温，这在保持原有的低温效果的同时降低了能耗。
二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）
课题主要研究内容：
自动贩卖机的设计
需要解决的主要问题：
1.自动贩卖机的总结构设计;
2.自动贩卖机的软件及硬件构成设计;
3.自动贩卖机的运行程序编译，绘制相应的仿真原理图；
4.在相应的软件进行仿真运行
参考文献
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