買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 目 錄 1 引言 . 1 2 結(jié)構(gòu)與特點 . 2 基本結(jié)構(gòu) . 2 特點 . 2 應用領(lǐng)域 . 2 3 自動售貨機的硬件設(shè)計 . 2 制要求 . 2 傳感器 . 4 碼管顯示 . 5 屬硬幣的識別原理 . 5 幣的貯存和退幣 . 6 4 自動售貨機的軟件設(shè)計 . 6 計思路 . 6 體流程圖 . 6 ， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 1 引言 自動售貨機（ 源于公元前 215 年的古埃及，當時用于人們在神廟里用金幣購買圣水。 19 世紀 70 年代，自動售貨機在美國、日本迅猛發(fā)展，如今已成為世界上最大的現(xiàn)金交易市場。作為一種前衛(wèi)的零售方式，自動售貨機已在 45 個國家廣泛普及。據(jù)統(tǒng)計， 日本平均每 23 人就擁有一臺自動售貨機，美國平均每 40 人擁有一臺自動售貨機，美國自動售貨機的零售營業(yè)額高達 293 億美元，日本每個消費者每年在自動售貨機上的消費金額達 。全世界每年通過自動售貨機銷售商品的總額已達 2000 億美元。 近些年，隨著我國商品市場的不斷繁榮和城市現(xiàn)代化程度的不斷提高，自動售貨機也已悄然步入了我國的大中城市。自動售貨機在北京、上海、大連、沈陽、西安開始出現(xiàn)，成為不少年輕人時髦的購物選擇。在國家相關(guān)政府部門的大力支持下，中國的自動售貨機產(chǎn)業(yè)以超常規(guī)的速度迅猛發(fā)展，并帶動了一批新的服務(wù)業(yè) 、物流運輸配送業(yè)的快速發(fā)展，豐富了中國的商業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，開創(chuàng)了一個全新的自動銷售和自助服務(wù)時代。 本文設(shè)計自動售貨機的目的在于，結(jié)合現(xiàn)實中的情況，在鞏固和應用所學知識的前提下，充分發(fā)揮自己的動手和實際設(shè)計的能力，設(shè)計出一款簡單實用的自動售貨機。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 2 結(jié)構(gòu)與 特點 基本結(jié)構(gòu) 要由 塊、輸入模塊、輸出模塊 和編程器組成 特點 傳統(tǒng)的 自動售貨機可靠性不高，編程、調(diào)試、檢測等操作不方便 等問題 。而 以解決這些問題， 有 如下 優(yōu)點 ：功能強、性能價格比高；硬件配 套齊全、用戶使用方便、適應性強；可靠性高、抗干擾能力強；系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試工作量少；維修工作量少，維修方便；體積小、功耗低， 對電源要求不高（一般的 用直流 24V 電壓供電，電壓波動允許為 16 14V，如用交流 220V 電壓供電，電壓波動允許為 190。 由于這些優(yōu)點使其已經(jīng)成為當代工業(yè)自動化的主要支柱之一。 其 內(nèi)部 采用可編程序的存貯器，用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。 可見， 控制自動售 貨機上占有很大的優(yōu)勢，本設(shè)計采用 為控制核心，對自動售貨機控制系統(tǒng)進行設(shè)計，主要 包括硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。本設(shè)計采用的 號，編程軟件 采用的是 應用領(lǐng)域 在發(fā)達的工業(yè)國家， 經(jīng)廣泛的應用于所用的工業(yè)部門，隨著其性能價格比的不斷提高，應用范圍也不斷擴大。 要用于以下方面 （ 1） 開關(guān)量邏輯控制 （ 2） 運動控制 （ 3） 閉環(huán)過程控制 （ 4） 數(shù)據(jù)處理 （ 5） 通信聯(lián)機 3 自動售貨機的 硬件 設(shè)計 制要求 本文設(shè)計的 是售 可樂 和橙汁這兩種飲料的 自動售 飲料 機 ,它的 總體售貨過程是 ： 當顧客購買飲料時 ,投入 的 硬幣 (投入硬幣的面值和剩余值由 動數(shù)碼管顯示 )經(jīng)過光傳感器感應 ， 然后由光傳感器 驅(qū)動硬幣識別器識別硬幣 ， 如果是假幣則 被排出 ， 如果是真幣則買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 系統(tǒng)將硬幣 自動 傳送到相應的硬幣 貯幣腔 ,并經(jīng)光傳感器 感應 ， 由光傳感器 驅(qū)動 行 。然后 經(jīng) 顧客選擇 、 行控制， 使 在 輸出口上有相應的 信號輸出 。 大體運行 如 圖（ 1） ： 圖（ 1） 箱體 大體 外觀 如 圖（ 2） : 圖（ 2） 可樂 橙汁 電磁閥 飲料出口 取物區(qū) 投 幣 口 可樂 指示燈 橙汁指 示燈 選擇 可樂 按 鈕 選擇橙汁 按鈕 退幣口 退幣按鈕 商品選擇開關(guān) 硬幣感應器 種指示燈 退幣電機 出貨電磁閥 數(shù)量感應 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 傳感器 在本設(shè)計中， 用到光傳感器：當硬幣投入開始由光傳感器感應， 然后由光傳感器 驅(qū)動硬幣識別器；硬幣經(jīng)識別后進入貯存腔時，由光傳感器感應，給 個信號，進行硬幣的相 加運算；當退幣時，退出的硬幣經(jīng)光傳感器感應，給 個信號，進行退幣的相 減運算 。 光傳感器是利用光敏元件將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的傳感器件，它的敏感波長在可見光波長附近，包括紅外線波長和紫外線波長。光傳感器不只局 限于對光的探測，它還可以作為探測元件組成其它傳感器，對許多非電量進行檢測，只要將這些非電量轉(zhuǎn)換為光信號的變化即可，本設(shè)計是運用紅外線傳感器的原理對投幣進行檢測。 圖 （ 3） 所示是紅外線傳感器的工作原理圖。它是由光源、接收器和 行電路三部分組成。光源使用普通的白熾燈泡，當點亮燈泡時，由于燈絲的溫度很高，能產(chǎn)生較強的紅外輻射，燈泡發(fā)出的可見光經(jīng)濾光片濾掉，紅外光便可向外發(fā)射。在距光源發(fā)射點一定距離處，設(shè)置有紅外接收器。這樣，在紅外光源和接收器之間就形成一條用肉眼看不見的紅外界線。 無硬幣遮擋紅外線時，紅外線 經(jīng)凸透鏡聚光后直接照射在光敏二極管 ，光敏二極管的電阻變小，從而使 通、 于截止狀態(tài)，接在 電極的繼電器 K 不工作， 輸出為低電平 ，因此， 不到 相應的信號 。當有硬幣通過紅外界線時，紅外線被硬幣遮擋，光敏二極管因無光照射其內(nèi)阻增大，于是 止， 為導通，則輸出為高電平，使 到相應的信號 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 圖（ 3） 碼管顯示 在本設(shè)計中，顯示部分，以 7 段顯示指令 實現(xiàn)， 對于 指令 將源操作數(shù)指定的元件的低 4 位中的十六進制數(shù)譯碼后送給 7 段顯示器顯示，譯碼的信號存于目標操作數(shù)指定的元件中，輸出時要占用 7 個輸出點。原操作數(shù)可以選所有的數(shù)據(jù)類型，目標操作數(shù)位 T、 C、 D、 V 和 Z，只有 16 位運算。 S指定的元件的低 4 位中的十六進制數(shù)經(jīng)譯碼后驅(qū)動 7 段顯示器，譯碼信號存于 D指定的元件中， D的高 8 位不變。右圖中 7 段顯示器的 別對應于 D中的最低位第六位，某段應亮時 D中對應的位為 1，反之為 0。 屬硬幣的識別原理 我國目前發(fā)行的 1元、 5角 和 1角硬幣的金屬原材料是為造幣而專門使用的特殊合金，因此在它通過投幣入口進入由電感和電容組成的特定高頻振蕩線路所產(chǎn)生的磁場時金屬材質(zhì)和體積的差異對電感量的影響大小也出現(xiàn)微弱差異，電感量的變化引起振蕩頻率的 變化 ； 再通過檢測頻率的變化，與設(shè)定值進行比較，確定某種硬幣種類后，經(jīng)窄帶選頻電路 S D 0 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 將 頻 率信號變成電壓信號輸出，完成對金屬硬幣的識別 . 幣的貯存和退幣 在本設(shè)計中，采用的是圓筒式貯幣，步進電機退幣， 當硬幣投入 后經(jīng)過識別識出電信號后，偽幣和異物被排出，真幣按面值由幾組分布電磁閥分 配到不同貯幣腔內(nèi)備用。當 收到退幣找零電信號后，通過退幣電機 ， 將貯幣腔內(nèi)下部硬幣依電信號程序退出，完成自動售貨機的退幣找零功能。 4 自動售貨機的 軟件 設(shè)計 在本設(shè)計中 ,核心部分是軟件設(shè)計 ,以下就針對這一方面做具體的研究 : 計思路 （ 1）自動售飲料機可投入 5 角、 1 元的硬幣。 （ 2）由 7 段數(shù)碼管顯示投幣總額或現(xiàn)在值。 （ 3）當投入的硬幣總值超過 2 元時 ， 可樂 指示燈亮，當投入的硬幣總值超過 3 元時，可樂 和橙汁指示燈亮。 （ 4） 當 可樂 指示燈亮時，按選擇 可樂 按鈕，則排出 可樂一瓶 。 （ 5）當橙汁按鈕指示燈亮時，按選擇橙汁按鈕，則排出橙汁 一瓶 。 （ 6）若 當前有錢 則 退 錢指示燈亮 ,當按退幣按鈕時， 退出 所顯示 的錢。 體流程圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 （ 1） ： 輸入信號 輸出信號 名稱 輸入點編號 名稱 輸出點編號 1 元投幣感應器 示指示燈 20 角投幣感應器 樂指示燈 樂選擇按鈕 汁指示燈 汁選擇按鈕 樂出電磁閥 幣計數(shù) 比 較 幣 價 累加幣價 橙汁 選擇 可樂選擇 30 20 退幣 退幣計數(shù) 結(jié)束 減去相應用幣 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 退幣控制按鈕 汁出電磁閥 元退幣感應器 元退幣電機控制 角退幣感應器 角退幣電機控制 冷感應器 幣顯示燈 冷指示燈 1 制接線圖 圖（ 4） 序 開發(fā) 自動售貨機程序的編寫主要涉及 6大系統(tǒng) :計幣系統(tǒng)、比較系統(tǒng)、選擇系統(tǒng)、飲料供應系統(tǒng)、退幣系統(tǒng)、錢顯示和 制冷 系統(tǒng)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 幣系統(tǒng) 當有顧客購買飲料時， 投入硬幣時經(jīng)過光傳感器感應 ，然后由光傳感器 驅(qū)動硬幣識別器識別硬幣 ,如果是假幣則系統(tǒng)自動退出硬幣 ,如果是真幣則系統(tǒng)將硬幣自動傳送到相應的硬幣 貯存腔 ,并經(jīng)光傳感器 感應，然后在 則認為是假幣并退出系統(tǒng)，梯形圖如 圖（ 5） ： 圖（ 5） 較系統(tǒng) 投幣完成后，系統(tǒng)會將 2元投幣 3元，則 可樂 選擇指示燈長亮，此時可以選擇 可樂 ；若投幣 3元 ,則 可樂 和 橙汁 指示燈長亮 ,此時可以選擇 可樂 和 橙汁 。梯形圖如 圖（ 6） : 圖（ 6） 擇 和飲料供應 系統(tǒng) 比較完成后，按下指示燈長亮的選擇按鈕， 相應的電磁閥（ 13）起動并且 相應買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 的指示 燈亮 ， 飲料輸出的同時減去 相 應的 購買幣數(shù)。當飲料輸出達到 1磁閥關(guān)斷 同時指示燈滅 。梯形圖如 圖（ 7） ： 圖（ 7） 幣系統(tǒng) 顧客可在購完飲料后，由退幣指示燈可知是否可以退幣，指示燈亮，則可以退幣，當按下退幣按鈕后， 數(shù)據(jù)寄 數(shù)器 0，商的整數(shù)部分是需要退回 1元的個數(shù)并儲存在 ，商的整數(shù)部分是需要退回的 5角錢的個數(shù)，并儲存在 時起動 2個 退 幣電動機。 2個光感應器開始計數(shù)， 每各退一個幣 20減一，直到為零時，退 幣電動機停止運轉(zhuǎn) ，各個電機獨自工作 。 8）所示。 圖（ 8） 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 顯示 和制冷 顯示中由 示十位、 示個位。 在制冷中，由溫度傳感器 控制，當溫度超過某一值時。 開關(guān) 合并制冷一段時間。 具體梯形圖如圖（ 9）： 圖（ 9） 5 調(diào)試 統(tǒng)的連接 電氣控制部分與 間的連接：從主電路引出線，通過整流電路，將 220換成 24給 為工作電源；電氣控制部分的各個接觸器的控制信號，全部由 接時，將接觸器電磁機構(gòu)線圈與 應端子連接。 序調(diào)試 控制程序的編寫，是運用專門的編程軟件 ，程序通過步進 梯形圖方式（ 寫，由于步進梯形圖程序的直觀性，在設(shè)計中，用此編 寫程序。 在 軟件中，可以方便地對 序進行剪切、復制、粘貼、插入等。編寫好的程序下載到 電后掃描執(zhí)行程序。調(diào)試 序時，可以通過模擬的撥動開關(guān) 、復位按鈕和指示燈 來測試程序的正確性 ,由于本 設(shè)計 的 I/O 點數(shù)很多，不可能對各個 I/O 點都設(shè)置相應的撥動開關(guān) ， 所以 對實現(xiàn)類似功能的程序 只需對一部分進行調(diào)試 : 首先，對一個典型的輸入硬幣進行調(diào)試， 給 復位按鈕 信號 來表示硬幣的輸入及飲料 的 選擇，用發(fā)光二極管來顯示飲料選擇提示、飲料送出、送出時間和退幣提示，然后，對 制冷 部分進行 調(diào)試，只需給相應的輸入端口信號，然后 相應的指示燈 變亮即可。 在程序調(diào)試過程中，往往會碰到許多小問題，需不斷地進行修改和測試。最后達到設(shè)計要求。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 6 結(jié)論 本論文在論述了自動售貨機的發(fā)展過程及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，介紹了 基本組成、特點以及工作原理 ，并以 氣控制為基礎(chǔ)，通過對自動售貨機的功能進行分析，制定出具體的設(shè)計方案和設(shè)計步驟 。 文中分析了自動售貨機的基本功能、運行環(huán)境以及工作過程 ， 介紹 了 相關(guān)的硬件和軟件知識， 重點放在 編程指令在控制自動售貨機復雜運作中的實際運用 。在整體設(shè)計過程中按照 “提出問題，分析問題，解決問題”的主導思想，對整個系統(tǒng)的設(shè)計工作做出了細致的闡述。 通過論文設(shè)計，使我對 制系統(tǒng)的知識有了更深層次的認識， 同時 ,在論文設(shè)計中通過查閱文獻，搜集資料，綜合分析等方面的訓練，使我綜合運用各方面知識，分析解決實際問題的能力也得到了很大的提高。 在具體的設(shè)計工作中，通過老師和同學的幫助和自己的不斷摸索，掌握了不少的工程設(shè)計方法，同時也培養(yǎng)了自己的工程設(shè)計思想，為以后的實際工作打下了一定的基礎(chǔ)。 論文中不完善的部分和功能的增加有待于進一步的設(shè)計和調(diào)試。 參考文獻 1 羅宇航 用程序及設(shè)計 (列 )M2006