第 6 页 定的外设才处理其后的数据字节，并做出反应。在VMC到外设的数据中，地址字节的方式位被置1，数据字节的方式位被置0，外设通过检验接受到的方式位确定是地址指令还是数据。当数据从外设发送到主机时，最后送出的字节方式位被置1，标志着数据发送完毕。[10]
VMC向外设发送的指令由一个字节、一些可选的数据字节一个校验和字节构成。发送指令后，外设应答VMC的通信块可以由一个数据块和一个字节组成，或者一个应答字节，或者一个无应答字节。如果外设应答数据块的话，VMC将通过一个应答字节、无应答字节或重发字节应答外设传回的数据。
１．２自动售货机的功能简介 １．２．1此次设计的自动售货机的功能简介 基本原理：货币识别器对所投货币进行识别，根据金额将商品选择权提供用户，用户选择后，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。其功能描述：货物种类一共设有12种，这12种物品分别对应着12个不同的按键选择，其中1元，2元，3元价格不等的物品各4种；货币识别器能够识别1元，5元的货币，自动售货机能够实现货币累加功能。在规定的30秒中内，投了几次货币后，货币能够实现累加功能，这样机器就会把投入的货币总额数目输入中央控制元器件，进行处理；超过30秒后投币，投币无效，机器自动把钱全部退出来。如果累计投入的货币数目超过物品的预设价格，机器能够实现找钱功能；如果投入的货币没有达到所选择物品的预设价格时，投入的钱将全部退还；在投入一次累加货币后选择物品，如果投入的累加货币数目大大超过所选择物品的预设单个价格时，那么能够实现选择同一个物品购买多个，在本设计中设为可以同时购买2个或3个物品。
本设计中有一共有16个按键选择，其中12个是货物选择键，有2个是多选键（一次购买2个或3个货物），还有1个确定键和1个取消键。如果没有按照预先设计的流程顺序进行按键选择，自动售货机将启动报警系统，等待再次正确的按键选择。
在出货系统中设计了，显示购买货物的共花钱数。 在找零系统中设计了，显示找零的货币数。
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１．２．２实现自动售货机的功能的设计思路
采用单片机MSC-51系列中的8751作为中央控制元件； 用P3.4和P3.5作为识别货币输入端；
P1作为货物选择选择端（采用4*4行列式键盘做为选择货物端）；
采用两个8255A扩展并行I/O接口，实现掉出货物功能、显示功能、找钱功能； P2.7和P2.6分别作为8255A的片选输入端。 １．２．３论文的内容及拟解决的问题
1、从投币口送入货币，然后经过传感器采集数据、识别器判别人民币的真伪
并判别面值。
2、识别器把信息数据传给通讯模块。
3、通讯模块与售货机的主控系统通信，启动售货机的面板控制，并等待顾客按键选择商品。
4、顾客选择商品后，售货机自动把商品送出，等待顾客取走。 5、金额足够多，售货机将自动找回钱。 6、系统复零，完成售货。
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第二章．自动售货机的系统硬件电路设计
2.1自动售货机中央控制元件8751的介绍
在本次设计中，中央控制元件采用MCS-51系列单片机中的8751。 8751单片机是Intel公司生产的MCS-51系列单片机中的一种，其特性与MCS-51单片机基本一样。
8751单片机内部结构:
8751单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线。其中， 中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。
8751内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。
8751内部结构 8751
图2.1 8751内部结构
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MCS-51的引脚说明：
图2.2 8751引脚图 MCS-51系列单片机中的8031、8051及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP结构，上图是它们的引脚配置，40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根， 8751共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。[4]
2.2货币识别系统
货币识别分别有对硬币和纸币的识别，由此在下文中分别介绍说明：
1,我国目前发行的1元、5角和1角硬币的金属原材料是为造币而专门使用的特殊合金，因此在它通过投币入口进入由电感和电容组成的特定高频振荡线路所产生的磁场时，金属材质和体积的体积的差别对电感量的影响大小也出现微弱差异，电感量的变化引起振荡频率的变化，与设定值进行比较，确定某种硬币后，经窄带选频电路将频率信号变为电压信号输出，完成对金属硬币的识别。金属硬币识别器种类繁多，但存币退币机构基本上分为两类：一类是平面是存币，电磁阀退币；另一类是圆筒式存币，步进机退币。当硬币投入后经过识别识别出电信号后，伪币和异物被排出真币按面值由几组分配电磁阀分配到不同存币腔体内备用。当收到退币找零电信号后，通过退币电磁阀或者退币电机拉杆，将存币腔内下部依电信号程序退出，完成自动售货机的退币找零功能。
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2,硬件数据采集设备的电源为发光二极光，所发出的光的波长峰值在红外线波段，但不是单光谱，其中红外光成分达到90%以上，因此，光源辐射光中起主要作用的实际上是红外辐射。实验中对各种纸币的特征的识别也主要是根据纸币的表面特征对红外辐射的敏感。红外辐射是光辐射中的一种类型，它具有普通光辐射的共性。这主要是因为不同的纸币表面特征不同，所以在相同的光辐射下会呈现不同的反映，从而可以用来识别不同的纸币，具体地说，首先，钞票的纸张材料是特定的，所以同一种钞票具有一定程度的共性；其次，钞票表面的图案差异，对于相同面值的钞票而言，其表明的各种图案相同，不同面值的钞票之间表明图案有较大区别，所以，根据所述的光的辐射理论，也可以根据它们对相同光辐射的不同反映来判断起面值归属；再次，钞票流通过程中所造成的不同程度的污损，就会造成钞票表面特征的变化，接受光辐射的特性就是有所变化。因此，光辐射可以反映钞票的新旧程度；另外，相对于伪币的鉴别，因为伪币的纸张一般都无法满足真钞的纸张特性，而且，伪币中某些图案达不到钞票的实际标准，如水印是在造纸过程中通过特征工艺抄制上去的无色图案，而伪钞的水印则是通过一定方式轧印或描绘上去的等等，这都能在钞票对光辐射的接受信息中反映出来。但是光辐射在传输过程中，会受外界环境的影响而产生能量损失。比如经过大气传输时，就会受到大气成分的吸收，而在不同的环境条件下，大气的成分含量有某些程度的变化，因而导致能量损失的程度不同。所以光辐射到钞票介质的传输距离越短，所造成的能量损失的影响就越微小，如果硬件的性能较好，外界的这种影响可以不予考虑。本系统中光源采用发光二极管，所发出的光的波长峰值在红外波段，并且90%以上是红外线，但不是单光谱，还有其它光谱范围的光线。接受管使用NPN型的光电三极管，工作在红外波长范围内，发射管和接受管分别有6个，采用光的透射方式，采集数据时，完全对应位于钞票的两侧。
作为整个货币识别系统的核心部分，纸币控制器必须由一颗功能相对较强的嵌入式微处理器以及一系列外围器件构成。
通过对各种微处理器的研究，考虑到开发成本，我们最终选用8751作为控制器的中央处理单元。该处理器在上一章中已经做了简单介绍。
8751拥有4个I/O口即P0、P1、P2、P3，它有两个可编程的定时器/计数器，分别称为定时器/计数器0和定时器/计数器1。它们都是16位加法计数结构，分