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摘要………………………………………………………………………………………………2 Aastract………………………………………………………………………………………… 3 一、自动售货机的系统结构……………………………………………………………………4 自动售货机的总体系统结构……………………………………………………………… 4 自动售货过程的控制子系统简述………………………………………………………… 5 二、自动售货机的功能介绍……………………………………………………………………6 此次设计的自动售货机的功能简介……………………………………………………… 6 实现自动售货机的功能的设计思路……………………………………………………… 7 三、硬件接口电路………………………………………………………………………………7 中央控制元件简介………………………………………………………………………… 8 投币及投币总数LCD显示系统………………………………………………………… 9 3.2.1 投币系统………………………………………………………………………………… 9 3.2.2货币累加的实现……………………………………………………………………………10 3.2.3 LCD显示………………………………………………………………………………… 10 货物选择系统……………………………………………………………………………… 14 3.3.1独立式键盘按键的识别……………………………………………………………………14 3.3.2键盘的编码…………………………………………………………………………………14 3.3.3货物选择系统的程序流程图………………………………………………………………14 出货系统…………………………………………………………………………………… 24 3.4.1 出货功能的描叙………………………………………………………………………… 24 3.4.2 出货程序流程图………………………………………………………………………… 24 找钱系统……………………………………………………………………………………25 3.5.1找钱系统的描述……………………………………………………………………………25
3.5.2程序流程图…………………………………………………………………………………25 四、设计仿真……………………………………………………………………………………26 Proteus简介………………………………………………………………………………… 26 仿真电路…………………………………………………………………………………… 26 附录………………………………………………………………………………………………33 参考文献…………………………………………………………………………………………48 致谢………………………………………………………………………………………………49
摘要
本文详细介绍了自动售货机系统的方案设计、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、软件编程的原则和技巧。该系统以单片机AT89C51芯片为核心，采用集中控制方式实现了对自动售货机全过程的自动控制。本系统选择独立式键盘按键作为货物选择端，实现了投币总数的显示功能。此外，系统程序采用keil软件进行程序的编写和编译，该软件具有编程简单、查错方便、阅读容易等特点。汇编语言是程序的基本语言，具有容易理解，便于记忆和使用等特点。
关键词：自动售货机,AT89C51,LCD显示
The Vending Machine Design Based On MCU
Abstrct
This paper describes a vending machine system design, hardware selection, software planning and preparation, and describes the focus of the work vending machine system theory, system design, software programming principles and techniques. AT89C51 in the system as the core chip, the realization of a centralized control of the vending machine's automatic control the entire process. Choice of the system as a stand-alone keyboard keys to choose the goods side, the realization of the coin shows the total number of features. In addition, the system program using keil software to prepare and compile procedures, the software programming is simple, convenient error checking, easy to read and so on. Assembly language is the basic language program with easy to understand, easy to remember and use and so on.
Key words:Vending Machines,AT89C51,LCD Display
一、自动售货机的系统结构
自动售货机的总体系统结构
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
[1]
售货机的工作原理是：
（1） 从投币口送入货币，然后通过传感器采集数据、识别器判断货币的真伪并判别面值。 （2）识别器把信息数据传给通信模块。
（3）通信模块与售货机的主控系统通信，主控系统显示面值，启动售货机的面板键，显示出哪个货道有货，哪个货道已经售完，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）显示余额，如果金额足够多，顾客可以选择找币或者继续买商品；如果款额不够，售货机经过延时予以退币。退币分为两种情况：一种是由货币识别器完成退纸币，另一种是由硬币的通信模块完成退硬币。 （6）系统复零，完成售货。
自动售货机的硬件原理构成如下图所示
综合所述，售货机系统可以分为三部分组成，即自动售货机的控制子系统、通讯子系统、硬币器子系统以及纸币器子系统。其中控制子系统是本设计研究重点。
自动售货过程的控制子系统简述
控制子系统由以下四个部分组成，分别是预设自动售货机系统、金额累计、可售指示和退币系统、售完检测系统、售出累计及自测功能系统。
1、预设自动售货机系统。自动售货机售出的同类商品可分为若干品种，其售前设定价格须预先寄存在控制系统内。售货机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，并将价格写入存储器中，该存储器本身具有掉电保护功能，属于软件设置方式。此外，在简易售货机中，由于出售商品的种类少，价格变化下，使用币种单一，
也可以用硬件设置价格，才用拨码开关对应方式，结构简单，操作方便。
2、金额累计、可售指示和退币系统。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，当有识币信号后，将金额数值送入金额累计存储器中进行累计，并通过串行接口使可售指示灯亮，提示购货。此时可以按下购货按钮，由于 CPU检测到有购货信号后，如金额累计器中的数值与预设价格相等，则通过并行扩展接口驱动电磁阀或者微电机驱动出商品，并将金额累计存储器清零，完成一次售货过程，如累计金额大于预设价格时，驱动商品后，相减差额由信号驱动退币，实现退币和找钱功能。
3、售完检测系统。在自动售货机商品存储存道下方按照有接触行程开关，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。
4、自动售货机售出累计及自测功能系统。该机CPU在每次售出商品后，向售出累计存储器中累计售出数据，通过自动售货机内部的按键可在金额显示窗口中读到累计结果。此外，在按下自测功能键后，出现自测功能信号，由外部按键操作，可检测各商品存储道的驱动商品功能。[2]
二、自动售货机的功能介绍
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3种，这3种物品分别对应着3个不同的按键选择，其中2元，3元，4元价格不等的物品各1种；自动售货机能够投币总数LCD显示功能。
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7个按键选择，其中3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，自动售货机将会自动返回操作前的状态，等待再次正确的按键选择。
自动售货机的原理框图如图所示
实现自动售货机的功能的设计思路
采用单片机89C51作为中央控制元件； 用(XO)口作为识别货币输入端；
P1口作为货物选择选择端（采用独立式键盘做为选择货物端）； 采用P0口实现掉出货物功能、找零功能；
三、硬件接口电路
图 硬件接口电路
如图所示,本次设计的自动售货机系统包括以下几个部分: 中央控制元件89C51、投币及投币总数LCD显示系统、货物选择系统、出货系统、找钱系统。
中央控制元件简介
在本次设计中，中央控制元件采用MCS-51系列单片机中的89C51。如图所示.
图 89C51引脚图
1．主要特性：与MCS-51 兼容；4K字节可编程闪烁存储器；寿命：1000写/擦循环；数据保留时间：10年；全静态工作：0Hz-24Hz；三级程序存储器锁定；128*8位内部RAM ；32可编程I/O线；两个16位定时器/计数器 ；5个中断源 ；可编程串行通道；低功耗的闲置和掉电模式 片内振荡器和时钟电路
2．管脚说明： VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示： 口管脚 备选功能 RXD（串行输入口） TXD（串行输出口） /INT0（外部中断0） /INT1（外部中断1）
T0（记时器0外部输入）
T1（记时器1外部输入）
/WR（外部数据存储器写选通） /RD（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。[3]
投币及投币总数LCD显示系统 3.2.1 投币系统
投币系统是自动售货设计当中比较重要的一块，涉及到货币识别系统，对于识别货币器是如何设计、如何工作的，在这里将不做进一步的研究。本课题设计主要是要实现自动售货机的投币总数显示、货物选择、出货以及找零功能。在本次设计中用上的一个按键来代替投币系统的电平输出。
在投币系统中可以通过89C51内部的定时器来控制投币时间，在规定的时间范围内完成投币动作，否则投入的货币全部退出。由于本次设计主要是要体现从投币到操作最后到出货的过程，在设计中没有用到定时设置。
3.2.2货币累加的实现
本次设计的货币累加是对判断上的按键上所按下的次数进行累加来实现的，并将累加的次数送到寄存器B，然后系统根据投币的总数和相应的操作来实现输出。
3.2.3 LCD显示
本次设计选用TC1602液晶显示屏,可以直接跟51系列单片接口相连。液晶模块TC1602采用标准的16脚接口，其引脚
功能如下
第1脚：VSS为电源地，接GND。 第2脚：VDD接5V正电源。
第3脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼
影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。
第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。
第5脚：RW为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和RW共同为低电平时可以写入指令
或者显示地址，当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据。
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脚：BLA背光电源正极(+5V)输入引脚。 第16脚：BLK背光电源负极，接GND。
TC1602液晶模块内带标准字库，内部的字符发生存储器（CGROM）已经存储了192个5×7点阵字符，32个5×10点阵字符。另外还有字符生成RAM（CGRAM）512字节，供用户自定义字符。如表1所示，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A”。 1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令
指令1：清显示，指令码01H,光标复位到地址00H位置
指令2：光标复位，光标返回到地址00H
指令3：光标和显示模式设置 I/D：光标移动方向，高电平右移，低电平左 移S:屏幕上所有文字是否左
移或者右移。高电平表示有效，低电平则无效
指令4：显示开关控制。 D：控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示 C：控制光标的开与
关，高电平表示有光标，低电平表示无光标 B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁
指令5：光标或显示移位 S/C：高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标
指令6：功能设置命令 DL：高电平时为4位总线，低电平时为8位总线 N：低电平时为单行显示，高电平时双行显
示 F: 低电平时显示5x7的点阵字符，高电平时显示5x10的点阵字符
指令7：字符发生器RAM地址设置
指令8：DDRAM地址设置
指令9：读忙信号和光标地址 BF：为忙标志位，高电平表示忙，此时模块
不能接收命令或者数据，如果为低电平表示不忙。
指令10：写数据 指令11：读数据
[4]
1602液晶的读写时序如图所示： 读操作时序：
写操作时序：
投币总数LCD显示相关程序程序如下:
MONEY EQU 0040H ；定义投币显示存储单元
RS EQU RW EQU E EQU
MAIN: MOV MONEY,#01H ；赋予MONEY单元初值为1 START: ACALL DELAY ；调用延时程序 MOV P2,#01H ;写指令01H,清屏 LCALL ENABLE
MOV P2,#38H ;写指令38H,设定LCD为16*2显示，5*7点阵，8位数据接口
LCALL ENABLE
MOV P2,#0FH ;写指令0FH,显示ON,光标ON,闪烁ON LCALL ENABLE
MOV P2,#06H ;写指令06H,光标输入方式增量移位
LCALL ENABLE
MOV P2,#80H ;第一行起始字符地址 LCALL ENABLE
MOV DPTR,#TABLE ;显示字符表头地址 LCALL DISP ;显示第一行数据 RET ;返回 ENABLE: CLR RS ;写指令子程序 CLR RW CLR E LCALL DELAY SETB E RET
DISP: MOV R4,#6 ;准备显示一行6个字符 LOOP1: MOV A,00H ;投币数送A MOV R1,MONEY
L1: ADD A,#06H ；设置偏移量为6 DJNZ R1,L1
MOVC A,@A+DPTR ;查表取得要显示的数据 LCALL DISPF ;写入一个数据
INC DPTR ;数据表指针加1,准备取下一个数据 DJNZ R4,LOOP1 ;一行没有显示完就继续 JMP INSERT
DISPF: MOV P2,A ;写1字节数据到显示端口
SETB RS ;写数据时序(请参照1602LCD使用说明书)
CLR RW CLR E LCALL DELAY SETB E RET
TABLE: DB \"0 YUAN\" DB \"0 YUAN\" DB \"1 YUAN\" DB \"2 YUAN\" DB \"3 YUAN\" DB \"4 YUAN\" DB \"5 YUAN\" DB \"6 YUAN\" DB \"7 YUAN\" DB \"8 YUAN\" DB \"9 YUAN\" DB \"10YUAN\" DB \"11YUAN\" DB \"12YUAN\" DB \"13YUAN\" DB \"14YUAN\" DB \"15YUAN\"
货物选择系统
按键按照接口原理可分为编码键盘与非编码键盘两类，这两类键盘的主要区别是识别键符及给出相应键码的方法。编码键盘主要是用硬件来实现对键的识别，非编码键盘主要是由软件来实现键盘的定义与识别。由于本次设计只需要七个按键即可满足设计要求,所以采用独立式键盘,这样对键盘识别的编程也比较简单。
3.3.1 独立式键盘按键的识别
独立式按键的识别很简单,如图所示,当某个键按下时,相应的接口会出现低电平,无键按下时则为高电平,由此就可以判断出哪个键有按下。
3.3.2 键盘的编码
将～上的按键编码为00H、01H、02H、03H、04H、05H、06H，按键所对应的功能见表
表 按键功能表
按键号 00H 01H 02H 03H 04H 05H 06H
对应的功能 选择2元钱货物A 选择3元钱货物B 选择4元钱货物C 对选择的货物买2个 对选择的货物买3个 对选择的货物再次确定 对选择的货物取消 3.3.3 货物选择系统的程序流程图:
出货系统
3.4.1 出货功能的描叙
本设计中，设置了价格分别为2元、3元、4元不等的货物，一共3种。在通过按键选择物品后，将会把产生的信号输
入给89C51的P1的引脚上，89C51接收信号后，经过处理后，将会在货物输出端产生与其相对应的信号输出，控制所选货物的掉出。
本次设计用～作为货物的输出端,在货物的输出端采用光电隔离技术,对于光电隔离技术这里不做介绍,在这里用一个LED指示灯代替货物的掉出情况,若有货物掉出则对应输出口为高电平,则指示灯亮，反之指示灯不亮。由于这里P0口作通用的I/O口输出，所以必须接上拉电阻，如图所示。
3.4.2出货程序流程图
图 出货程序流程
找钱系统
3.5.1找钱系统的描述
本次设计中采用～口作为找零输出口, ～分别对应1元找零口、2元找零口、2元找零口、5元找零口。这样设计的目的是方便实现不同数额的找零输出。同出货系统一样，找钱系统也用LED指示灯来表示找零，对应的端口上若指示灯亮则表示有零钱掉出。
3.5.2程序流程图
四、设计仿真
Proteus简介
找钱程序流程图
图Proteus嵌入式系统仿真与开发平台是英国Labcenter公司开发的，是目前世界上最先进、最完整的嵌入式系统设计与仿真平台。它是一种可视化的支持多种型号单片机（如51、PIC、AVR、Motorola hcll等），并且支持与当前流行的单片机开发环境（Keil、MPLAB、IAR）连接调试的软硬件仿真系统。Proteus除了具有和其他EDA工具一样的原理图、PCB自动或人工布线及电路仿真功能外，针对微控制系统与外设的混合电路的电路仿真、软件仿真、系统协同仿真也做到了一体化和互动效果，是目前电子设计爱好者广泛使用的电子线路设计与仿真软件Proteus和Multisim功能的联合和进一步发展。 Proteus软件已有近20年的历史，在全球拥有庞大的企业用户群，是目前唯一能够对各种处理器进行实时仿真、调试与测试的EDA工具，真正实现了在没有目标原型时就可对系统进行设计、测试与验证。由于Proteus软件包括逼真的协同仿真功能，得到了包括剑桥大学在内的众多大学用户作为电子学或嵌入式系统的课程教学、实验和水平考试平台。目前，Proteus在国内单片机开发者及单片机爱好者之中已开始普及，有很多开发者已经开始用此开发环境进行仿真。[5]
仿真电路
用Keil软件仿真的结果如图所示：
图5.2.0 Keil仿真
假如投入5元钱货币,操作依次为按2元货物选择键、确定键,则在proteus里的仿真结果如下图所示：
附录
本次设计的完整程序
MONEY EQU 0040H ；定义投币显示存储单元
RS EQU RW EQU E EQU
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊ 投币总数LCD显示程序 ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊ MAIN: MOV MONEY,#01H ；赋予MONEY单元初值为1 START: ACALL DELAY ；调用延时程序 MOV P2,#01H ;写指令01H,清屏 LCALL ENABLE
MOV P2,#38H ;写指令38H,设定LCD为16*2显示，5*7点阵，8位数据接口
LCALL ENABLE
MOV P2,#0FH ;写指令0FH,显示ON,光标ON,闪烁ON LCALL ENABLE
MOV P2,#06H ;写指令06H,光标输入方式增量移位 LCALL ENABLE
MOV P2,#80H ;第一行起始字符地址 LCALL ENABLE
MOV DPTR,#TABLE ;显示字符表头地址 LCALL DISP ;显示第一行数据 RET ;返回
ENABLE: CLR RS ;写指令子程序 CLR RW CLR E LCALL DELAY SETB E RET
DISP: MOV R4,#6 LOOP1: MOV A,00H MOV R1,MONEY
L1: ADD A,#06H DJNZ R1,L1
MOVC A,@A+DPTR LCALL DISPF INC DPTR DJNZ R4,LOOP1 JMP INSERT
DISPF: MOV P2,A SETB RS CLR RW CLR E LCALL DELAY SETB E RET
TABLE: DB \"0 YUAN\" ;准备显示一行6个字符 ;投币数送A ；设置偏移量为6 ;查表取得要显示的数据 ;写入一个数据
;数据表指针加1,准备取下一个数据 ;一行没有显示完就继续 ;写1字节数据到显示端口
;写数据时序(请参照1602LCD使用说明书)
DB \"0 YUAN\" DB \"1 YUAN\" DB \"2 YUAN\" DB \"3 YUAN\" DB \"4 YUAN\" DB \"5 YUAN\" DB \"6 YUAN\" DB \"7 YUAN\" DB \"8 YUAN\" DB \"9 YUAN\" DB \"10YUAN\" DB \"11YUAN\" DB \"12YUAN\" DB \"13YUAN\" DB \"14YUAN\" DB \"15YUAN\"
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊ 投币口程序 ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊ INSERT:MOV A,P3 ;投币口检测 CPL A
JBC ,S1 ;P3口有键按下转S1 LCALL KEY MOV A,R5
CJNE A,#0FFH,CHECK ;货物选择键盘有键按下转CHECK程序 AJMP INSERT
S1: LCALL D10MS ;延时消抖 MOV A,P3 CPL A JBC ,S2 S2: MOV R1,MONEY INC R1 MOV MONEY,R1 WAIT1: MOV A,P3 CPL A
JBC ,WAIT1 投币开关未松开继续等待，否则返回START AJMP START ；返回
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊ 键盘程序 ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊ KEY: MOV A,P1 ；读P1口 CPL A
JNZ KEY2 ;A不等零说明有键按下转KEY2 MOV R5,#0FFH RET
KEY2: LCALL D10MS ;延时消抖 MOV A,P1 CPL A JNZ KEY3 MOV R5,#0FFH RET KEY3: JNB ,K1
MOV R5,#00H LCALL WAIT RET K1: JNB ,K2
MOV R5,#01H LCALL WAIT RET K2: JNB ,K3 MOV R5,#02H LCALL WAIT RET K3: JNB ,K4 MOV R5,#03H LCALL WAIT RET K4: JNB ,K5 MOV R5,#04H LCALL WAIT RET K5: JNB ,K6 MOV R5,#05H LCALL WAIT RET
K6: MOV R5,#06H
LCALL WAIT RET WAIT: MOV A,P1 CPL A JNZ WAIT RET
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊ 货物选择程序 ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊ CHECK: MOV A,R5 MOV R6,A MOV A,MONEY
DEC A ;因为之前给MONEY的初值是1，所以计算投币总数时应该减去1 MOV B,A ；将投币总数送入B MOV A,R6
CJNE A,#00H,NEXTB LJMP TWOYUAN NEXTB: CJNE A,#01H,NEXTC LJMP THREEYUAN NEXTC: CJNE A,#02H,NEXTD1 LJMP FOURYUAN
NEXTD1: MOV A,B ;按其他键时退币 LCALL OUTMONEY
JMP MAIN
;将投入的货币累加数存入寄存器B ;判断投入的货币数是否为2元钱
TWOYUAN: MOV A,B
;判断是否按下键'2' ;判断是否按下键'1' ;判断是否按下键'0'
CJNE A,#02H,NEXTE1
MOV R0,#01H LOOPE1: LCALL KEY MOV A,R5
;选择的货物数为1个
;等待是否有键按下
CJNE A,#0FFH,PRESS2 SJMP LOOPE1 PRESS2: CJNE A,#05H,NEXTE2 LCALL
OUTGOODS
;按下取消键 ;退还全部的钱
;按下确定键,所选货物掉出
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币
NEXTE2: CJNE A,#06H,BACKE1 MOV A,B LCALL
OUTMONEY
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币
;选择其他键时返回，等到有键按下
;投入的货币数小于所选择商品的预设价格
;钱全部退还
BACKE1: JMP LOOPE1 NEXTE1: JNC NEXTE3 LCALL
OUTMONEY
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币
;等待是否有键按下
NEXTE3: LCALL KEY MOV A,R5
CJNE A,#0FFH,PRESS3 SJMP NEXTE3 PRESS3: CJNE A,#03H,NEXTE4 MOV A,B
CJNE A,#04H,NEXTE5 MOV R0,#02H
;判断投入的货币数是否为4元 ;将选择的货物数量值存入R0 ;选择一次性购买2个货物
LOOPE2: LCALL KEY MOV A,R5
;等待是否有键按下
CJNE A,#0FFH,PRESS4 SJMP LOOPE2
;按下确定键,所选货物掉出
OUTGOODS
PRESS4: CJNE A,#05H,NEXTE6 LCALL
NEXTE6: CJNE
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币
A,#06H,BACKE2
;退还全部的钱
MOV A,B
LCALL OUTMONEY
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币
LOOPE2
;选择其他键时返回,等到有键按下 ;投入的货币数小于所选货物的预设价格
;钱全部退还
BACKE2: JMP
NEXTE5: JNC NEXTE7
LCALL OUTMONEY NEXTE7: LCALL KEY MOV A,R5
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币
;等待是否有键按下
CJNE A,#0FFH,PRESS5 SJMP NEXTE7
;按下确定键,所选货物掉出
PRESS5: CJNE A,#05H,NEXTE8 MOV A,B SUBB A,#04H MOV R0,#02H LCALL
;将选择的货物数量值存入R0
;找钱
OUTMONEY
LCALL
OUTGOODS ;所选货物掉出
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币
;退还全部的钱
NEXTE8: CJNE A,#06H,BACKE3 MOV A,B
LCALL OUTMONEY
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币
NEXTE7
;选择其他键时返回，等到有键按
;选择一次性购买3个货物 ;判断投入的货币数是否为6元 ;将选择的货物数量值存入R0
A,#04H,NEXTE9
BACKE3: JMP NEXTE4: CJNE
MOV A,B
CJNE A,#06H,NEXTE10 MOV R0,#03H LOOPE3: LCALL KEY MOV A,R5
CJNE A,#0FFH,PRESS6 SJMP LOOPE3
;按下确定键,所选货物掉出
OUTGOODS
;等待是否有键按下
PRESS6: CJNE A,#05H,NEXTE11 LCALL
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币
;退还全部的钱
NEXTE11: CJNE A,#06H,BACKE4 MOV A,B LCALL
BACKE4: JMP NEXTE10:JNC
OUTMONEY
;选择按下其他键返回，等到有键按下 ;投入的货币数小于所选货物的预设价格
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币
LOOPE3 NEXTE12
LCALL
OUTMONEY
;钱全部退还
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币
NEXTE12:LCALL KEY
MOV A,R5 CJNE A,#0FFH,PRESS7
SJMP NEXTE12
PRESS7: CJNE A,#05H,NEXTE13 MOV A,B SUBB A,#06H MOV R0,#03H
LCALL OUTMONEY
LCALL OUTGOODS
JMP MAIN NEXTE13: CJNE A,#06H,BACKE5 MOV A,B
LCALL OUTMONEY
JMP MAIN BACKE5: JMP
NEXTE12
NEXTE9: CJNE A,#05H,NEXTE14 MOV A,B SUBB A,#02H MOV R0,#01H MOV R1,A
LCALL
OUTMONEY
;等待是否有键按下
;按下确定键,所选货物掉出
;将选择的货物数量值存入R0 ;找钱
;所选货物掉出
; 返回,等待下一次投币
;按下取消键 ;退还全部的钱
; 返回,等待下一次投币
;选择按其他键时返回，等到有键按;按下确定键,所选货物掉出
;将选择的货物数量值存入R0 ;将找钱数存入R1
;找钱
LCALL
OUTGOODS
;所选货物掉出
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币
;退还全部的钱
NEXTE14: CJNE A,#06H,BACKE6 MOV A,B
LCALL OUTMONEY
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币
;将投入的货币累加数存入寄存器B
;判断投入的货币数是否为3元钱 ;选择的货物数为1个
BACKE6: JMP NEXTE9 THREEYUAN: MOV A,B
CJNE A,#03H,NEXTF1 MOV R0,#01H LOOPF1: LCALL KEY MOV A,R5
CJNE A,#0FFH,PRESSB1 SJMP LOOPF1
;等待是否有键按下
PRESSB1: CJNE A,#05H,NEXTF2 LCALL OUTGOODS
;按下确定键,所选货物掉出
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币
;按下取消键
;退还全部的钱
NEXTF2: CJNE A,#06H,BACKF1 MOV A,B LCALL
BACKF1: JMP
OUTMONEY
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币
LOOPF1
;选择按下其他键返回，等到有键按下
;钱全部退还
;投入的货币数小于所选择商品的预设价格
NEXTF1: JNC NEXTF3 LCALL
OUTMONEY
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币
;等待是否有键按下
NEXTF3: LCALL KEY MOV A,R5
CJNE A,#0FFH,PRESSB2 SJMP NEXTF3
A,#03H,NEXTF4
;选择一次性购买2个货物 ;判断投入的货币数是否为6元 ;将选择的货物数量值存入R0
PRESSB2: CJNE
MOV A,B
CJNE A,#06H,NEXTF5 MOV R0,#02H LOOPF2: LCALL KEY MOV A,R5
CJNE A,#0FFH,PRESSB3
;按下确定键,所选货物掉出
SJMP LOOPF2 PRESSB3: CJNE A,#05H,NEXTF6 LCALL
OUTGOODS
;等待是否有键按下
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币
;退还全部的钱
NEXTF6: CJNE A,#06H,BACKF2 ;按下取消键 MOV A,B LCALL
OUTMONEY
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币
;投入的货币数小于所选货物的预设价格
;钱全部退还
BACKF2: JMP LOOPF2 ;选择按下其他键返回,等到有键按下 NEXTF5: JNC NEXTF7
LCALL OUTMONEY
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币
NEXTF7: LCALL KEY MOV A,R5
;等待是否有键按下
CJNE A,#0FFH,PRESSB4 SJMP NEXTF7
A,#05H,NEXTF8
;按下确定键,所选货物掉出
PRESSB4:CJNE
MOV A,B SUBB A,#06H MOV R0,#02H
;将选择的货物数量值存入R0 ;找钱
;所选货物掉出
LCALL OUTMONEY LCALL OUTGOODS
NEXTF8: CJNE
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币
A,#06H,VOICEF3
;退还全部的钱
MOV A,B
LCALL OUTMONEY
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币
;选择按下其他键返回，等到有键按
;选择一次性购买3个货物 ;判断投入的货币数是否为9元 ;将选择的货物数量值存入R0
A,#04H,NEXTF9
VOICEF3: JMP NEXTF7 NEXTF4: CJNE MOV A,B
CJNE A,#09H,NEXTF10 MOV R0,#03H LOOPF3: LCALL KEY MOV A,R5
CJNE A,#0FFH,PRESSB5 SJMP LOOPF3
;等待是否有键按下
PRESSB5: CJNE
A,#05H,NEXTF11
OUTGOODS
;按下确定键,所选货物掉出
LCALL
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币
NEXTF11:CJNE A,#06H,BACKF4 MOV A,B
LCALL OUTMONEY
JMP MAIN BACKF4: JMP LOOPF3 NEXTF10:JNC NEXTF12
LCALL OUTMONEY
JMP MAIN NEXTF12: LCALL KEY
MOV A,R5 CJNE A,#0FFH,PRESSB6
SJMP NEXTF12
PRESSB6: CJNE
A,#05H,NEXTF13
MOV A,B SUBB A,#09H MOV R0,#03H
LCALL OUTMONEY LCALL OUTGOODS
JMP MAIN NEXTF13: CJNE A,#06H,BACKF5 MOV A,B
;退还全部的钱
; 返回,等待下一次投币
;选择按下其他键返回，等到有键按下 ;投入的货币数小于所选货物的预设价格 ;钱全部退还 ; 返回,等待下一次投币
;等待是否有键按下
;按下确定键,所选货物掉出
;将选择的货物数量值存入R0 ;找钱
;所选货物掉出
; 返回,等待下一次投币
;退还全部的钱
LCALL
OUTMONEY
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币
BACKF5: JMP NEXTF12
NEXTF9: CJNE A,#05H,NEXTF14
MOV A,B SUBB A,#03H MOV R0,#01H MOV R1,A
LCALL OUTMONEY LCALL OUTGOODS
JMP MAIN NEXTF14: CJNE A,#06H,BACKF6 MOV A,B
LCALL OUTMONEY
JMP MAIN BACKF6: JMP NEXTF9
CJNE A,#04H,NEXTG1 MOV R0,#01H LOOPG1: LCALL KEY
MOV A,R5
CJNE A,#0FFH,PRESSC1
SJMP LOOPG1
PRESSC1: CJNE A,#05H,NEXTG2
;选择按下其他键返回，等到有键按
;按下确定键,所选货物掉出
;将选择的货物数量值存入R0 ;将找钱数存入R1 ;找钱
;所选货物掉出 ; 返回,等待下一次投币
;退还全部的钱
; 返回,等待下一次投币 ;选择按下其他键返回，等到有键按下 ;将投入的货币累加数存入寄存器B ;判断投入的货币数是否为4元钱 ;选择的货物数为1个 ;等待是否有键按下
;按下确定键,所选货物掉出
FOURYUAN: MOV A,B LCALL
OUTGOODS
;按下取消键 ;退还全部的钱
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币
NEXTG2: CJNE A,#06H,BACKG1 MOV A,B LCALL
BACKG1: JMP
OUTMONEY
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币
LOOPG1
;选择按下其他键返回，等到有键按下
;钱全部退还
;投入的货币数小于所选择商品的预设价格
NEXTG1: JNC NEXTG3 LCALL
OUTMONEY
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币
;等待是否有键按下
NEXTG3: LCALL KEY MOV A,R5
CJNE A,#0FFH,PRESSC2 SJMP NEXTG3
A,#03H,NEXTG4
;选择一次性购买2个货物 ;判断投入的货币数是否为8元 ;将选择的货物数量值存入R0 ;等待是否有键按下
PRESSC2: CJNE
MOV A,B
CJNE A,#08H,NEXTG5 MOV R0,#02H LOOPG2: LCALL
KEY
MOV A,R5
CJNE A,#0FFH,PRESSC3 SJMP LOOPG2
;按下确定键,所选货物掉出
OUTGOODS
PRESSC3: CJNE A,#05H,NEXTG6 LCALL
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币
;退还全部的钱
NEXTG6: CJNE A,#06H,BACKG2 ;按下取消键 MOV A,B LCALL
OUTMONEY
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币
;投入的货币数小于所选货物的预设价格
;钱全部退还
BACKG2: JMP LOOPG2 ;选择按下其他键返回,等到有键按下 NEXTG5: JNC NEXTG7 LCALL
OUTMONEY
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币
;等待是否有键按下
NEXTG7: LCALL KEY MOV A,R5
CJNE A,#0FFH,PRESSC4 SJMP NEXTG7
A,#05H,NEXTG8
;按下确定键,所选货物掉出
PRESSC4: CJNE
MOV A,B SUBB A,#08H MOV R0,#02H LCALL LCALL
;将选择的货物数量值存入R0
;找钱
;所选货物掉出
OUTMONEY OUTGOODS
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币
;退还全部的钱
NEXTG8: CJNE A,#06H,BACKG3 MOV A,B LCALL
OUTMONEY
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币
BACKG3: JMP NEXTG7 MOV A,B
;选择按下其他键返回，等到有键按
;选择一次性购买3个货物
;判断投入的货币数是否为12元
NEXTG4: CJNE A,#04H,NEXTG9 CJNE A,#0CH,NEXTG10 MOV R0,#03H LOOPG3: LCALL KEY MOV A,R5
CJNE A,#0FFH,PRESSC5 SJMP LOOPG3
;将选择的货物数量值存入R0
;等待是否有键按下
PRESSC5: CJNE A,#05H,NEXTG11 LCALL
OUTGOODS
;按下确定键,所选货物掉出
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币
;退还全部的钱
NEXTG11: CJNE A,#06H,BACKG4 MOV A,B LCALL
OUTMONEY
;选择按下其他键返回，等到有键按下 ;投入的货币数小于所选货物的预设价格
;钱全部退还
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币
BACKG4: JMP LOOPG3 NEXTG10: JNC NEXTG12 LCALL
OUTMONEY
JMP MAIN ; 返回,等待下一次投币 NEXTG12: LCALL KEY MOV A,R5
CJNE A,#0FFH,PRESSC6 SJMP NEXTG12
;等待是否有键按下
PRESSC6: CJNE A,#05H,NEXTG13 MOV A,B SUBB A,#0CH MOV R0,#03H
LCALL OUTMONEY LCALL OUTGOODS
JMP MAIN NEXTG13: CJNE A,#06H,BACKG5 MOV A,B
LCALL OUTMONEY
JMP MAIN BACKG5: JMP NEXTG12
NEXTG9: CJNE
A,#05H,NEXTG14
MOV A,B SUBB A,#04H MOV R0,#01H
LCALL OUTMONEY LCALL OUTGOODS
JMP MAIN NEXTG14:CJNE A,#06H,BACKG6 MOV A,B
LCALL OUTMONEY
JMP MAIN BACKG6: JMP
NEXTG9
;按下确定键,所选货物掉出
;将选择的货物数量值存入R0 ;找钱
;所选货物掉出
;返回,等待下一次投币
;退还全部的钱
;返回,等待下一次投币
;选择按下其他键返回，等到有键按 ;按下确定键,所选货物掉出
;将选择的货物数量值存入R0 ;找钱
;所选货物掉出 ;返回,等待下一次投币
;退还全部的钱
;返回,等待下一次投币
;选择按下其他键返回，等到有键按下
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊ 出货程序 ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊ OUTGOODS: MOV A,R6 MOV DPTR,#GOODSTAB
MOVC A,@A+DPTR
MOV P0,A ;掉出货物 LCALL DELAY1 ; 调用延时程序 MOV A,#0FFH
MOV P0,A ;将控制掉出货物开关关闭 LCALL DELAY1
DJNZ R0,OUTGOODS ;判断是否还将继续掉出货物 LCALL DELAY1 RET
GOODSTAB: DB 0FEH ;出2元货物 DB 0FDH ;出3元货物
DB 0FBH ;出4元货物
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊ 找零程序 ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊ OUTMONEY:MOV DPTR,#MONEYTAB ;查表 MOVC A,@A+DPTR
MOV P0,A ;找出零钱
MOV A,#0FFH ;将控制掉出零钱开关关闭 LCALL DELAY1 ;调用延时程序 MOV P0,A RET
MONEYTAB: DB 0FFH ;找回0元
DB 0F7H ;找回1元 DB 0EFH ;找回2元 DB 0E7H ;找回3元 DB 0CFH ;找回4元 DB 0BFH ;找回5元
DB 0B7H DB 0AFH DB 0A7H
DB 08FH DB 07H DELAY:MOV R2,#50 D1: MOV R3,#50 D2: DJNZ R3,D2 DJNZ R2,D1 RET
D10MS:MOV R2,#64H DL2:MOV R3,#18H DL1:NOP NOP
DJNZ R3,DL1 DJNZ R2,DL2 RET
DELAY1: MOV R7,#10 DELAY2: MOV R2,#250 ;找回6元 ;找回7元 ;找回8元 ;找回9元
;找回10元 ;延时子程序 ;10毫秒延时程序 ;延时子程序1
D3: MOV R3,#200 D4: DJNZ R3,D4 DJNZ R2,D3 DJNZ R7,DELAY2 RET END
参考文献
[1] 朱军 王海东.自动售货机中的纸钞及硬币识别原理.传感器世界[J],1996年2期,37-39 [2] 叶银兰.自动售货机的设计与实现.微计算机信息[J],2008年23期,53-55
[3] 张毅刚 彭喜源 谭晓昀.MCS-51单片机应用设计[M].哈尔滨工业大学出版社,1997年12月
[4] 笨笨.TC1602液晶模块与单片接口字符实验.2009年3月25日 朱清慧 张凤蕊 翟天嵩.Proteus教程[M].清华大学出版社,2008年9月
致谢
本次设计是在蒋跃文老师的悉心指导下完成的,通过这次毕业设计我得到了一次用专业知识、专业技能分析和解决问题全面系统的锻炼，同时在设计过程当中我加强了对单片机的基本原理、单片机应用系统开发过程的了解，以及加强了对Keil软件和Proteus软件的应用能力，为今后的学习和研究打下了基础。
同时,我也要感谢其他同学的帮助，从他们身上我学到了很多理论知识，自己的实践能力也得到了很大的提高。 在未来的学习和工作中，我会继续努力，不断地实现自己的人生价值,以更好的成绩来回报母校,回报社会。
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