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。

1.3研究目的与意义
1.3研究目的与意义
在自动售货机的产生和发展的过程中，自动售货机的出现是随着科学技术的发展以及人们对生活劳动的感悟的结果。

随着生产方式的改变，消费模式的转变，需要一种全新的消费模式来适应人们快节奏的生活方式。

超市和百货中心的大量密集造成了人工费用不断上升，场地也受到制约。

自动售货机作为一种便利快捷的机器便应运而生了。

投入硬币、纸币、信用卡等后便可以销售商品，大大的节约了消费者的时间并且方便了消费者购物满足消费者的好奇新，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，更省力，资本少、面积小。

1.4本章小结
本科毕业设计是我对大学所学基础知识以及专业知识的一次综合运用和实践的过程。

在电路的设计中，用理论结合实物，发挥自己的动手能力，解决实物制作中的问题，同时也提高我查阅文献资料、电脑绘图例如CAD绘图的巩固提高以及protues设计仿真电路图，还包括我们的基础课程《自动控制原理》，《电力电子》，《单片机应用基础》等。

通过这次的设计我学会了通过查阅图书馆的文献资料来弥补自己专业知识以外的不足。

2 系统总体设计
2.1设计要求
自动售货机的设计。

自动售货机是集光、机、电一体化的独立机构，它只需要顾客投币和按购物键选择即可自动售货及退找零钱，其工作程序如下图所示
2.2系统设计方案
方案一：安装接触行程开关
售完检测系统，在自动售货机商品存储存道下方安装有接触行程开关，当存储存道有商品时，压下行程开关，自动售货机正常工作；当商品出售完毕时，行程开关被释放，向CPU发出无货信号，经过检测通过串行扩展接口向相应的售完指示灯发出信号，使机身“售完”指示灯亮，此种商品自动停售，即使投币金额达到该道商品预设价格数值，可售按钮仍然无法启动信号，金额累计存储器也不清零。

2.2.1方案二：红外线对射
在自动售货机内最后一个商品的两侧，放置红外线。

当有商品时，商品挡住红外线使其无法对射，自动售货机正常工作；当商品出售完毕时，红外线对射，向CPU发出无货信号，经过检测通过串行扩展接口向相应的售完指示灯发出信号，使机身“售完”指示灯亮，此种商品自动停售，即使投币金额达到该道商品预设价格数值，可售按钮仍然无法启动信号，金额累计存储器也不清零。

1.1 设计要求
设计一台销售袋装小零食的自动售货机，具有硬币识别、币值累加、自动售货等功能。

基本要求：
①可识别5角、1元的硬币。

并进行累加。

②②有货物选择按键，根据选择自动出售对应货物。

③具有防盗报警功能。

2.2.2推进设计
方案一：步进电机推进
采用步进电动机控制，步进电动机的精度很高，可实现精确的步距角运动，由其组成的位置控制系统定位准确，稳定时间短，采用单片机控制步进电动机，控制信号为熟悉信号，不再需要数/摸转换，具有快速起停功能，延时短、定位准确、精度高和可操作性强。

与驱动控制器匹配使用时，控制起来也十分方便，很容易构成数字位置控制系统。

但步进电动机的控制系统相对复杂，价格比直流电动机高。

制步进电机作相应的转动。

很明显脉冲的总数决定了移动量，指令的频率决定了移动的速度。

因此，指令脉冲可否被可靠的执行，基本上取决于步进电机的性能。

三相步进电
机结构图，如图3所示步进电机又叫脉冲电机，它是一种将电脉冲信号转化为角位移的机电数模（D/A）转换器。

在开环数字程序控制系统中，输出控制部分常用步进电机作为驱动元器件。

步进电机的控制电路接受计算机发来的指令脉冲。

图3 三相步进电机结构示意图
本设计是由单片机直接控制，步进电机可以直接接受的数字信号不需要数/模转换，具有快速起停功能，延时短、定位准确、精度高和可操作性强。

与驱动控制器匹配使用时控制起来方便，在销售移动距离较小的商品的时候不会产生误差。

步进电机又叫脉冲电机，它是一种将电脉冲信号转化为角位移的机电数模（D/A）转换器。

在开环数字程序控制系统中，输出控制部分常用步进电机作为驱动元器件。

步进电机的控制电路接受计算机发来的指令脉冲，控制步进电机作相应的转动。

很明显脉冲的总数决定了移动量，指令的频率决定了移动的指令脉冲可否被可靠的执行，基本上取决于步进电机的性能。

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驱动电路
驱动电路
X轴步进电
Y轴步进电
图4 步进电机与单片机机接口。