目录1.课程设计项目及意义 (2)2.设计题目具体技术要求和功能 (2)3.方案比较与确定 (2)3.1单片机的发展与现状 (2)3.2单片机应用系统简介 (3)3.3总体设计方案 (4)3.3.1 功能系统 (4)3.3.2需求分析 (4)3.3.3控制系统设计(附图) (4)4.可行性分析 (6)4.1 技术可行性 (6)4.2经济可行性 (6)4.3操作可行性 (7)5. 硬件电路设计 (8)5.1在画图的时候应该注意的 (8)5.2完整的电路原理图 (8)5.3 元器件说明(简单介绍) (9)5.4 硬件相关图例 (12)5.4.1 真值表 (12)5.4.2自动售货机的平面示意图 (12)5.4.3硬件结构图 (13)5.4.4 I/O地址分配 (14)5.4.5 总体硬件构成 (15)6.软件设计................................................................................................................................. - 16 -6.1 程序主要说明............................................................................................................... - 16 -6.1..1 软件结构设计分为系统定义及软件结构设计方面 (17)6.1.2程序设计的步骤................................................................................................. - 17 -6.2 程序流程图................................................................................................................... - 18 -6.3 子程序流程图 (20)6.4 中断程序流程图........................................................................................................... - 20 -6.5 汇编程序源代码........................................................................................................... - 20 -6.6 仿真调试现象及结果................................................................................................... - 23 -7.设计总结 ................................................................................................................................ - 23 -8.参考资料 ................................................................................................................................ - 23 - 致谢 ........................................................................................................................................... - 25 -单片机课程设计说明书--------模拟饮料自动售货机1.课程设计项目及意义近几年,自动售货机在国内迅速普及,逐渐被越来越多的消费者所接受。
自动售货机在为消费者带来方便的同时,其分布零散的特点也为经营者在监控、管理、维护等方面带来很大的不便。
采用无线网络管理系统将是自动售货机行业应用发展的方向。
根据现实需求,自动售货机应用范围广泛,深受消费者欢迎,且设计相对简单,性价比较高,限于此次课程设计时间要求,本小组经过讨论决定开发该系统。
2.设计题目具体技术要求与功能在清楚自动售货机运行工作过程的基础上,制定出设计方案,确定任务的目标,以设计出合理的仿真系统。
首先,应该任务分工;其次,要分别对模拟的自动售货机进行资料的查找与收集。
例如在进行仿真界面的设计时可以去观看一下真正售货机的外观,必要时可以借助一些宣传图片来设计自动售货机的外型;在进行程序的编写时需要先分配的I/O口点,确定自动售货机的接口。
然后,分别进行设计工作。
最后将他们融合,经调试后完成整个系统的设计每一位他同学的设计工作是密切配合的。
弄清楚及其内部要用到的各个硬件,整个仿真系统内部各大部件之间是相互联系的。
到网上去搜索它们的相关资料,以便我们能够更加清楚它们的内部构成,为后面的工作打下基础。
仿真程序只做了解,虽然只做了解,但是也将在下面有所介绍。
清楚了仿真实验的整体设计思路,下面就可以开始着手设计了。
3.方案比较与确定3.1 单片机发展与现状当前,在世界范围内,一个以微电子技术,计算机和通信技术为先导的,以信息技术和信息产业为中心的信息革命方兴未艾。
为使我国尽快实现经济信息化,赶上发达国家水平,必须加速发展我国的信息技术和信息产业。
而计算机技术怎样与实际应用更有效的结合并有效的发挥其作用是科学界最热门的话题,也是当今计算机应用中空前活跃的领域。
随着时间的推移,计算机革命的完成,信息高速公路的飞速发展,我们的工业已经和自动化控制密不可分了. 据统计,我国的单片机年容量已达1-3亿片,且每年以大约16%的速度增长,但相对于世界市场我国的占有率还不到1%。
这说明单片机应用在我国才刚刚起步,有着广阔的前景。
培养单片机应用人才,特别是在工程技术人员中普及单片机知识有着重要的现实意义。
单片机是二十世纪七十年代中期发展起来的一种大规模集成电路器件.它在一块芯片内集成了计算机的各个功能部件,构成一种单片式的微型计算机.二十世纪八十年代以来,国际上单片机的发展迅速,单片机应用不断深入,新技术层出不穷.单片机的应用技术是一项新型的工程技术,其内涵随着单片机的发展而发展.而单片机的实习不仅让我们明白了计算机硬件的一些知识,更让我们懂得了许多关于现在个人计算机中的许多原始的命令的完成原理.3.2 单片机应用系统简介单片机应用系统涉及到非常广泛的基础知识和专业知识,是一个综合性的劳动过程,既有硬件系统的设计,又需要配套应用软件的开发.一般来说,单片机应用系统包括以下几个方面的内容:1)扩展功能扩展功能是指通过连接输入输出扩展单元(即I/O扩展单元)模块来增加输入输出点数,也可通过附加各种智能单元及特殊功能单元来提高PLC的控制功能。
2)远程I/O功能远程I/O功能是指通过I/O单元将分散在远距离的各种输入、输出设备与主机相连接,进行远程控制,接收输入信号、传出输出信号。
3)过程控制功能过程控制功能是指通过单片机的控制指令或模块实现对机器的控制。
4)数据处理功能数据处理功能是指单片机能进行数据传送、比较、移位、数制转换、算术运算、逻辑运算以及编码和译码等操作。
5)条件控制功能条件控制(或称逻辑控制或顺序控制)功能是指用单片机的与、或、非指令取代继电器接触的串联、并联极其他各种逻辑连接,进行开关控制。
6)定时/记数控制功能定时/记数控制功能指用单片机提供的定时器、记数器指令实现对某种操作的定时或记数控制。
7)低功耗及可靠性设计应用系统为了适应不同的环境,满足不同的要求,长期稳定的工作,必须要有很高的可靠性;某些产品为了便携要求或受使用场合限制,必须降低功耗,因此在设计应用系统硬件时必须同步设计可靠性电路,在选择系统使用的元器件时,必须注意选择可靠性高、功耗低的元器件3.3 总体方案简介3.3.1功能系统a)录入系统:投入硬币选择货品操作饮料自动售货机中全为易拉罐式的饮料,价格均为二元钱,且只有投币口,不能投入纸币。
当路人投入硬币以后,投币口下方的提示灯会亮。
售货机为五排,每排中排列着不同的饮料,路人可以根据自己的所好选择自己喜欢的品牌,每一种饮料下面都有所对应的按钮,当路人投入二元硬币时,按一下你所喜欢的饮料下面的按钮,即可。
售货机内有自动传送带,最前面的饮料和后面的用隔板隔开,当最前面的饮料被路人买走了以后,它会自动补上。
b)处理系统:判断金额,输出商品。
当机器识别钱的真伪和数量时,售货机投币口下方的提示灯会亮,当亮为绿灯时说明所投币种和数量均是正确的,此时饮料会自动弹出;若出现错误,则会亮红灯,而饮料也就不可以弹出,路人需要正确操作。
3.3.2需求分析币值的投入总值可以采用计数指令和加法指令。
3.3.3控制系统设计(附图)任何一种单片机控制系统都是为了实现被控对象(生产设备或生产过程)的工艺要求,以提高生产效率和产品质量。
因此,在设计单片机控制系统时,应遵循以下基本原则:(1) 最大限度地满足被控对象的控制对象。
设计前,应深入现场进行调查研究,在网上进行查阅资料,收集资料并且对所查资料进行总结,对以后的实际操作打下基础,机械部分的设计人员和实际操作人员密切配合,共同拟订单片机控制方案,协同解决设计中出现的各种问题。
(2) 在满足控制系统要求的前提下,力求使控制系统简单、经济,使用及维修方便。
(3)保证控制系统的安全、可靠。
(4)考虑到生产的发展和工艺和改进,在选择PLC容量时,应适当留有裕量。
单片机控制系统是由单片机与用户输入、输出设备连接而成的,因此,单片机控制系统设计的基本内容应包括:(1)用户输入设备(按钮、操作开关、传感器等)、输出设备(继电器、接触器、信号灯等执行元件)以及由输出设备驱动的控制对象(电动机、电磁阀等)。
这些设备属于一般的电气元件,其选择的方法在其他有关书籍中已有介绍。
(2)单片机的选择。
CPU是单片机控制系统的核心部件,正确选择CPU对于保证整个控制系统的技术经济性能指标起到重要的作用。
选择CPU,应包括机型选择、容量的选择、I/O 模块的选择、电源模块的选择等。
(3)分配I/O点,绘制I/O连接图。