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1、. . .课程设计任务书学生姓名： 张亚男 专业班级： 通信1104班 指导教师： 刘可文 工作单位： 信息工程学院 题 目: 自动售货饮料机控制电路的设计与实现 初始条件：本设计既可以使用计数器、比较器、脉冲发生器等和必要的门电路等，也可以使用单片机系统构建。用数码管、LED灯显示结果。要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、课程设计工作量：1周。2、技术要求：1）售货机只接受5角和1元的硬币，可以用按钮代替硬币的投入。投入硬币的总金额用两位数码管显示，最大投入金额为9.5元。2）售货机可以自动出售3种饮料，售价分别是0.5元，1元和1.5元。当顾
2、客完成投币后，根据投入金额，各饮料对应的LED将亮起（如投入1元硬币，0.5元和1元饮料的LED亮起，表示可以购买0.5元或1元饮料）。3）顾客根据自身需要按下各饮料对应的按钮，每按一次掉出一瓶饮料，两位数码管显示剩余金额，LED继续指示可购饮料的种类；4）顾客按下“找零”按钮将使机器发出找零信号，两位数码管清零。5）确定设计方案，按功能模块的划分选择元、器件和中小规模集成电路，设计分电路，画出总体电路原理图，阐述基本原理。3、查阅至少5篇参考文献。按武汉理工大学课程设计工作规范要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。时间安排：1、 2013年 5 月 16 日，布置课设具体
3、实施计划与课程设计报告格式的要求说明。2、 2013年 6 月 27 日至 2013年 6 月 29 日，方案选择和电路设计。3、 2013年 6 月 30 日至 2013年 7 月 3 日，电路调试和设计说明书撰写。4、 2013年 7 月 5 日，上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。指导教师签名： 年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日目 录摘要IAbstractII1 总体方案设计11.1方案比较选择11.2 实现自动售货饮料机功能的总体思路22 硬件单元电路设计32.1 中央控制单元-单片机最小系统32.1.1 STC89C52的介绍32.1.2 51系列单片机最小系统的介
4、绍52.2 投币单元62.3 选择购买单元72.4 找零单元82.5 显示单元82.5.1 可购买类型指示灯显示82.5.2 余额显示92.6 原理总图123 软件设计133.1 软件简介133.1.1 Keil 简介133.1.2 Proteus 简介133.2 程序设计154 Proteus 仿真结果及分析165 实物焊接及调试205.1 实物焊接图205.2 调试过程中出现的问题206 总结及体会217 参考文献22附录1：元件清单23附录2：源程序24.专业资料.摘要本文详细介绍了自动售货饮料机系统的方案设计、硬件选择、软件规划和编写，并重点描述了自动售货机系统的工作原理、系统设计、软
5、件编程的思路。该系统以单片机STC89C52芯片为核心，采用集中控制方式实现了对自动售货饮料机全过程的自动控制。本系统选择独立式键盘按键作为投币和货物选择端，用数码管实现了投币总数和余额的显示功能。此外，系统程序采用keil软件进行程序的编写和编译，并用Proteus软件进行仿真，最后根据原理电路焊接实物并调试。关键词:自动售货饮料机 STC89C52 数码管显示 Proteus仿真AbstractThis paper describes a vending machine system design, hardware selection, software planning and pre
6、paration, and describes the focus of the work vending machine system theory, system design, software programming mentality. STC89C52 in the system as the core chip, realizes the automatic control of the vending machines entire process by using the centralized control mode. The stand-alone keyboard k
7、eys are chose to insert coins and choose the goods side, the Nixie tube is used to realize the function of showing the total number of inserted coins and remaining sum. In addition, the system program using keil software to prepare and compile procedures, and Proteus software is used for simulation.
8、 At last, the material object is welded and debugged according to the schema circuit.Keywords: The Vending Machines STC89C52 Digital Display Proteus Simulation.专业资料.1 总体方案设计根据设计要求，自动售货饮料机主要由四个模块构成，即投币模块、选择购买模块、找零模块和显示模块（余额显示和可购买类型指示灯显示）。按照此思路，可以用数字芯片设计，也可以用单片机系统设计，两种设计方案如下。1.1方案比较选择方案1：电路从两部分输入，第一部分
9、通过开关闭合模拟投币，投币后进入计数器74LS161和二进制全加器74LS283进行累加，通过数码管显示投币总值。再通过数值比较器74LS85比较可以购买不同价格的饮料类型。另一部分通过开关闭合模拟选择饮料，选择货物后用编码器和数码管显示饮料价格，最后将投币总值和饮料价格一起通过减法器，做差值后显示。原理框图如图1-1所示。图1-1 方案一原理框图方案2：用单片机实现自动售饮料功能，通过编写程序来控制数码管上金额的显示和各种价格的饮料对应的LED灯显示，通过按键的操作来实现投币，买饮料和找零。原理框图如图1-2所示。单片机AT89C51找零按键数码管显示余额可购买指示灯购买按键投币 图1-2
10、方案二原理框图分析得出，方案一和方案二都可行。但是，方案一需要使用74LS161，74LS283，74LS85等芯片，电路组成比较复杂，焊接电路花费的时间较长，不容易做出实物。而方案二使用单片机思路清晰，电路简单易焊接。综合考虑，我选择方案二。1.2 实现自动售货饮料机功能的总体思路采用单片机系列中的STC89C52所组成的单片机最小系统作为中央控制元件。投币模块： 用端口P1.0和P1.1作为投币输入端，分别表示投入0.5元和1.0元。选择购买模块：用端口P1.2、P1.3和P1.4作为选择购买输入端，分别表示购买0.5元、1.0元和1.5元的饮料。找零模块：用端口P1.7作为找零输入端。显
11、示模块：用端口P0.5、P0.6和P0.7作为可购买指示输出端，分别表示可购买0.5元、1.0元和1.5元的饮料；用端口P2.0-P2.7作为显示输出端，连接数码管显示余额。2 硬件单元电路设计2.1 中央控制单元-单片机最小系统2.1.1 STC89C52的介绍STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能COMOS8的微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制作技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。其引脚图如下图所示。图2-1 STC89C52引脚图STC89C52RC引脚功能说明：VCC（40引脚）：电源电压VSS（20
12、引脚）：接地P0端口（P0.0P0.7，3932引脚）：P0口是一个漏极开路的8位双向I/O口。作为输出端口，每个引脚能驱动8个TTL负载，对端口P0写入“1”时，可以作为高阻抗输入。在访问外部程序和数据存储器时，P0口也可以提供低8位地址和8位数据的复用总线。此时，P0口内部上拉电阻有效。在Flash ROM编程时，P0端口接收指令字节；而在校验程序时，则输出指令字节。验证时，要求外接上拉电阻。P1端口（P1.0P1.7，18引脚）：P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口。P1的输出缓冲器可驱动（吸收或者输出电流方式）4个TTL输入。对端口写入1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，
13、这是可用作输入口。P1口作输入口使用时，因为有内部上拉电阻，那些被外部拉低的引脚会输出一个电流（）。在对Flash ROM编程和程序校验时，P1接收低8位地址。P2端口（P2.0P2.7，2128引脚）：P2口的基本功能和P1端口相同。在访问外部程序存储器和16位地址的外部数据存储器时，P2送出高8位地址。在访问8位地址的外部数据存储器时，P2口引脚上的内容在整个访问期间不会改变。在对Flash ROM编程和程序校验期间，P2也接收高位地址和一些控制信号。P3端口（P3.0P3.7，1017引脚）：P3口的基本功能和P1端口相同。在对Flash ROM编程或程序校验时，P3还接收一些控制信号。
14、RST（9引脚）：复位输入。当输入连续两个机器周期以上高电平时为有效，用来完成单片机单片机的复位初始化操作。看门狗计时完成后，RST引脚输出96个晶振周期的高电平。特殊寄存器AUXR（地址8EH）上的DISRTO位可以使此功能无效。DISRTO默认状态下，复位高电平有效。ALE/（30引脚）：地址锁存控制信号（ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低8位地址的输出脉冲。在Flash编程时，此引脚（）也用作编程输入脉冲。（29引脚）：外部程序存储器选通信号（）是外部程序存储器选通信号。当AT89C51RC从外部程序存储器执行外部代码时，在每个机器周期被激活两次，而访问外部数据存储器时，将不被激活。/VPP（31引脚）：访问外部程序存储器控制信号。为使能从0000H到FFFFH的外部程序存储器读取指令，必须接GND。注意加密方式1时，将内部锁定位RESET。为了执行内部程序指令，应该接VCC。在Flash编程期间，也接收12伏VPP电压。XTAL1（19引脚）：振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。XTAL2（18引脚）：振荡器反相放大器的输入端。2.1.2 51系列单片机最小系统的介绍单片机最小系统是能补足单片机工作的最简单电路，它由单片机、电源、晶体振荡器、复位电路等构成。它是本系统的处理单元也是控制单元，负责处理信号、外设的接口与控制，同时它也是所有
