攀枝花学院本科毕业设计（论文） 2 自动售货机的系统结构
P1口的按键值为0X04的时候代表1元货币的投入； P1口的按键值为0X05的时候代表5元货币的投入； P1口的按键值为0X06的时候代表10元货币的投入； P1口的按键值为0X07的时候代表20元货币的投入； P1口的按键值为0X08的时候代表50元货币的投入； P1口的按键值为0X09的时候代表100元货币的投入； P1口的按键值为0X0f的时候代表购物确定“OK”按钮； P1口的按键值为0X0e的时候代表购物取消“NO”按钮；
本设计假定自动售货机的商品种类为8种，价格为1、2、3、4、5、6、7、8元。每一个价格代表一种商品且一经售出就由外部电机自动完成补货。规定每次最多只能购买10个。货物选择：
P1口的按键值为OX00的时候代表选择货物价格“price+”； P1口的按键值为OX01的时候代表选择货物价格“price-”； P1口的按键值为OX02的时候代表选择货物数量“num+”； P1口的按键值为OX03的时候代表选择货物价格“num-”； 2) 输出：选择商品由P0口控制的相应LED指示灯： 选择商品1用P0.0控制D1LED灯亮； 选择商品2用P0.1控制D2LED灯亮； 选择商品3用P0.2控制D3LED灯亮； 选择商品4用P0.3控制D4LED灯亮； 选择商品5用P0.4控制D5LED灯亮； 选择商品6用P0.5控制D6LED灯亮； 选择商品7用P0.6控制D7LED灯亮； 选择商品8用P0.7控制D8LED灯亮；
3) 显示：本设计的显示端口由P2端口和P3.2（RS）、P3.3(RW)、P3.4(E)控制LCD1602液晶来显示购货状态，用P0口控制LED灯表示货物种类。通过它可以显示购货的种类、数量、总价以及找零等。
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攀枝花学院本科毕业设计（论文） 3 自动售货机的硬件设计
3 自动售货机的硬件设计
3.1 80C51的简介
3.1.1 80C51的基本概述
由INTEL公司出品的MCS-51系列的80C51其实用性非常高。由于它是采用CHMOS的工艺技术制造，所以它是一款稳定性很高的高性能8位单片机，是HCMOS中的最基本的产品之一。在制作工艺的程中不仅继承和扩展了先前单片机的指令系统和体系结构更是把HMOS的高速高密度的技术特点和CHMOS的低功耗特点相结合。为了满足需求，在80C51内部置入CPU、RAM（128字节）、I/O（32个双向输入输出）、定时器/计数器（16位）、串行通信口、两级中断结构以及片内时钟震荡电路。此外，它还可以通过选择空闲和掉电的方式用于低功耗模式来进行工作，空闲模式下保持串行口、中断系统、RAM和定时器正常工作而同时冻结CPU来保证其正常运行。掉电模式下，自动保存RAM数据，时钟震荡停止、芯片的其他功能停止工作。
图3.1 80C51单片机内部基本结构
3.1.2 80C51的引脚功能介绍
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图3.2 80C51的引脚图
80C51单片机的40个引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制和I/O引
脚。
① 电源:
1) VCC - 芯片电源，接+5V； 2) VSS - 接地端。
② 时钟:XTAL1、XTAL2晶体振荡电路反相输入端和输出端。 ③ 控制线:控制线共有4根：
1) ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲 a. ALE功能用来锁存P0口送出的低8位地址；
b. PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。
2) PSEN:外ROM读选通信号。 3) RST/VPD（复位/备用电源）：
a. RST（Reset）功能是复位信号输入端； b. VPD功能是在Vcc掉电情况下，接备用电源。 4) EA/Vpp（内外ROM选择/片内EPROM编程电源）： a. EA功能：内外ROM选择端；
b. Vpp功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。 ④ I/O线:80C51共有4个8位并行I/O端口即P0、P1、P2、P3口，共32
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个引脚；P3口还具有第二功能——用于特殊信号输入输出和控制信号（属控制总线）P0口输入时需要接上拉电阻才能置1。
在每次使用单片机之前，我们都要使单片机复位，让CPU以及其他功能部件都处于一个确定的初始状态，以消除上一次用户的操作对本次用户操作的影响。51的RST引脚是复位信号的输入端。复位信号是高电平有效，持续时间要有24个时钟周期以上。例如：若MCS-51单片机的时钟频率为12MHz，则复位脉冲宽度至少应为2us。通常，80C51的复位有自动上电复位和人工按纽复位两种
自动上电复位电路的工作原理是：电容在通电的时候相当于短路情况，导致RST引脚上的电位为高电平，这样电容会因为电阻被充电，然后RST端逐渐降低电压直到变为低电平，从而使单片机开始正常工作。由于自动售货机的功能需求，本次设计采用自动上电复位电路。
3.2 LCD1602字符型液晶简介
3.2.1 LCD1602的概述
LCD1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形（用自定义CGRAM，显示效果也不好）。1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。市面上字符液晶大多数是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。液晶显示器以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在各类仪表和低功耗系统中得到广泛的应用。根据显示内容可以分为字符型液晶，图形液晶。根据显示容量又可以分为单行16字，2行16字，两行20字等等。
3.2.2 LCD1602的硬件结构
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图3.3 LCD1602的基本结构图
引脚说明：LCD1602一般是16个引脚 第1脚：VSS为接地电源。 第2脚：VDD接5V正电源。
第3脚：VEE为液晶显示器对比度调整端，通过连接电源正负来调节对比度的强弱。当连接电源正端时对比度最弱，反之连接负极则最高。对比度太高时会产生所谓的“鬼影”，在连接时可以通过接一个电位器来调整对比度。
第4脚：RS为数据命令选择端，电平为H时选择数据寄存器、电平为L时选择指令寄存器。
第5脚：RW为读写选择端，电平为H时进行读操作，电平为L时进行写操作。 第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。 第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。
第15～16脚：空脚或背灯电源，15脚背光正极，16脚背光负极。
3.2.3 LCD1602的指令说明
① LCD1602的初始化设置： 1) 显示模式设置如表3.1所示：
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