攀枝花学院本科毕业设计（论文） 1 绪论
了一个跻身于超市和百货商店之上的具有非常广阔的前景的新兴行业。从形式上的更新到内容上的丰富都带来了很大突破。因为受地域影响小，自动售货机售卖的商品种类可以根据不同的地区来具体供应，包括各种饮料、零食、电子产品、计生用品等都可以作为其销售的对象。并且，从这种智能自动销售系统中，我们可以很精确的读取货物库存、商品销量、物流详情等信息。让管理、销售人员更轻松地开展具体工作。此外，与老式的人为销售相比，自动售货机可以支持多种电子支付模式，比如用信用卡支付就能更方便地进行较大金额的交易支付、结算。在20世纪初，通过手机、英特网购物的消费方式在国内开始相继出现，因为这种需求的诞生，国内的相关公司已着手研制出此种类型的自动售货机。这样的新兴自动售货机在方便顾客消费购物的同时也充当着广告传播的新型媒介。
相较于中国，国外的自动售货机行业发展比较成熟和发达。例如从自动售货机的机型上来说，在日本国内就已经达到了2000多种。而且所售的商品种类已经高达6000多种。更是在由于无所不在的自动售货机为人们提供了24小时的服务而特别受欢迎。而在比较发达的美国，光是提供自动售货机服务的运营商就多达10800家，并且在与各大饮料、食品公司的合作基础上积累了想当多的经验。在英国，为了更具针对性解决投币的麻烦，一些信用机构和某些银行还量身制定了一种自动售货机卡，在购货的时候，用刷卡代替传统的投币从而能更方便快捷地进行购物。到2002年，占全国人口的20%以上的英国人都开通了这种自动售货机卡。自动售货机在国内外的受欢迎程度已经达到一个高度。
自动售货机在城市商业区、写字楼大厅、风景区、车站、码头、繁华街道等公共场所的布设能够美化亮化城市环境，方便群众生活，已经成为城市各角落的一道亮丽风景线。自动售货机已在国内普及，并成为城市现代文明程度的一种象征性标志。随着经济发展，传统的固定地点人员售货方式暴露出许多弊端：人力资源需求大；受所需服务地点，地理条件的限制；而且在服务时间上不能最大限度的服务于消费者。相信随着社会的发展，人们对于生活高效性的重实也会逐渐提高，自动售货机也会受到更多人的关注和喜爱。现在，自动售货机产业正走向信息化并进一步实现合理化。自动售货机的出现解决了这些难题，自动售货机必然朝着操作简单化、监控管理智能化、功耗节能化和性能多样化方面发展。
1.3 本课题研究的主要内容
本课题研究的是通过核心单片机80C51控制的自动售货机。涉及到用keil Uvision3来进行C语言程序的编译调试，通过protues7.5电路连接来设计系统电路。通过80C51与输入模块、输出显示模块、找零模块、显示模块的连接来系统
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模拟自动售货这一功能。设计从能根据投入的钱币自动售货的机器。用4*4矩阵键盘来模拟货物种类以及数量的选择，再通过键盘其他按键来模拟投币功能。用LCD1602作为输出显示模块，通过液晶显示来明确按键的功能以及自动售货机的购货状态等。用LED灯来表示货物的种类。因为货币识别功能是在自动售货机的外部硬件电路方面来加以具体实施的，而本设计是模拟自动售货机的功能，所以不考虑货币识别的模块设计，在这里只作原理介绍。
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攀枝花学院本科毕业设计（论文） 2 自动售货机的系统结构
2 自动售货机的系统结构
2.1 自动售货机的系统概述
2.1.1 自动售货机的系统结构
自动售货机是集光、机、电一体化的自动售货装置，能够独立完成自动售货这一功能。
自动售货机的工作原理是：在初始化的界面等待顾客按键选择货物的种类和数量顾客投入货币，按下确定购买键后等待售货机自动计算所购商品的总价，然后提示顾客投入货币。所投的货币经过外部硬件检测传感器检测真假后累加计数。若顾客确认购买系统则跳转到下一步骤，反之取消购买即退出货币返回到主界面，等待顾客下一步操作。自动售货机通过货币的总价与和所购商品的总价的差值来进行出货找零。总体工作原理如图2.1：
图2.1 自动售货机的总体工作原理图
2.1.2 自动售货机的控制子系统概述
自动售货机的控制子系统由以下几个部分组成，分别是预设自动售货系统、金额累加和找零系统、售完检测系统、售出累计及反馈功能系统。
① 预设自动售货机系统：自动售货机出售的商品可分为若干个品种，在其
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售前设定价格时必须预先寄存在控制系统内。设定的方式原理：商品的价格设置由按键和存储器组成，通过按键选择被设价商品的种类及价格，并将设定的价格写入存储器中，存储器本身需具有断电保护记忆功能，此为采用软件。此外，如果在自动售货机中，在出售商品的种类少，价格变化小，使用币种单一的情况下，也可以用比较简单的价格设定方法----硬件设置，即采用拨码开关对应的方式设置。
② 金额累加和找零系统：控制系统的核心CPU对识币、退币、无货检验及购货信号进行循环检查。如果顾客投入货币，识币器检测到货币信号后，通过通信系统把识别的货币数值信号送入累计存储器器中进行累加计数。要是货币数值满足购货需求则通过串行接口提示购货，售货机则通过并行扩展接口驱动电磁阀或者微电机驱动送出货物，同时存储器计数清零跳入到找零系统，自动售货完成。如果货币数值不满足购货需求则提示顾客继续投币或者取消购货，取消购货后由售货机退出投入的货币返回初始化界面。
③ 货物检测系统：为了货物供应充足，把接触开关和行程开关安装在自动售货机货物存储存道的下方，当存储存道尚有货物时，行程开关保持闭合，CPU控制自动售货机正常售货。货物供应不足的时候，行程开关自动断开，向CPU发出缺货信号，经过检测后发送到外部电机或者电磁阀来推动外部货物进入存储道达到自动添加货物的目的，以保持货源充足。
④ 售出累计及反馈功能系统：自动售货机的CPU在每次售出一种货物后，由通信系统向出货存储器中累计已经售出的数据，通过自动售货机内部控制的按键可以显示出累计数据以掌握销售情况。此外，由外部按键操作在按下自测功能键后，出现自测功能信号，可以通过检测结果查看各个模块的功能情况，也可以检测自动售货机的货物存储道驱动功能。
2.2 自动售货机的功能简介
2.2.1 自动售货机的功能概述
基本原理：通过矩阵键盘来选择货物的种类与数量过后自动售货机提示投币。自动售货机的货币识别器对所投货币进行识别，根据金额大小然后将商品选择权通过LCD液晶显示给客户，客户按键选择后，CPU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。
功能描述：货物种类一共设有8种，这8种商品通过选择按键进行选择确认，通过数量选择按键确定购买数量，价格规定为1-8元不等；货币识别器能够识别1元硬币、1元纸币、5元纸币、10元纸币、20元纸币50元纸币以及100元纸币。在规定的时间内，投了几次货币后，货币能够实现自动累加功能，这样设计会把投入的
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攀枝花学院本科毕业设计（论文） 2 自动售货机的系统结构
所有货币总额数目数据传递到中央控制元器件进行处理；在超过规定时间后投币口自动关闭，数据处理单元按照投币总数和购买的数量和价格乘积来进行加减运算累，实现购买和找币功能。当投入的货币总值小于商品总金额时，则不能进行购货，投入的钱将全部退还。
本设计中有一共有16个按键选择，其中有两个是货物选择键，有两个是数量选择键，此外还有6个货币投入键1个确认键和1个取消键。
2.2.2 自动售货机的设计思路
① 本设计以这样的工作流程开始自动售货机的自动售货过程： 1) 启动系统，开始待机；
2) 顾客通过按键选择商品的种类以及数量并确认；
3) 售货机检查是否有足够的货物并通过LCD提示等待顾客投币； 4) 顾客投入货币，售货机自动检测金额是否足够；
5) 金额足够多，售货机将推出顾客选择的相应数量的商品，若金额不足则直接退还货币；
6) 推出商品，售货机转入找零系统退出余币； 7) 系统自动复位，完成售货； ② 系统采用硬件设计思路如图2.3： 1) 采用单片机80C51作CPU； 2) 采用P3.5口作为投币的输入端； 3) 采用LCD1602液晶为显示模块：
4) 采用4*4矩阵键盘连接P1口作为货物选择选择端； 5) 采用P0口实现出货、找零功能；
图2.3 自动售货机系统原理图
③ 硬件端口的选择思路：
1) 输入：由于本设计模拟输入功能是由4*4矩阵键盘来完成的，而键盘连接在80C51的P1口上，则货币投入设定为：
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