目錄摘要2AASTRACT3一、自動(dòng)售貨機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)411自動(dòng)售貨機(jī)的總體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)412自動(dòng)售貨過程的控制子系統(tǒng)簡述5二、自動(dòng)售貨機(jī)的功能介紹621此次設(shè)計(jì)的自動(dòng)售貨機(jī)的功能簡介622實(shí)現(xiàn)自動(dòng)售貨機(jī)的功能的設(shè)計(jì)思路7三、硬件接口電路731中央控制元件簡介832投幣及投幣總數(shù)LCD顯示系統(tǒng)9321投幣系統(tǒng)9322貨幣累加的實(shí)現(xiàn)10323LCD顯示1033貨物選擇系統(tǒng)14331獨(dú)立式鍵盤按鍵的識別14332鍵盤的編碼14333貨物選擇系統(tǒng)的程序流程圖1434出貨系統(tǒng)24341出貨功能的描敘24342出貨程序流程圖2435找錢系統(tǒng)25351找錢系統(tǒng)的描述25352程序流程圖25四、設(shè)計(jì)仿真2641PROTEUS簡介2642仿真電路26附錄33參考文獻(xiàn)48致謝49摘要本文詳細(xì)介紹了自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)、硬件選擇、軟件規(guī)劃和編寫，并重點(diǎn)描述了自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)的工作原理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件編程的原則和技巧。該系統(tǒng)以單片機(jī)AT89C51芯片為核心，采用集中控制方式實(shí)現(xiàn)了對自動(dòng)售貨機(jī)全過程的自動(dòng)控制。本系統(tǒng)選擇獨(dú)立式鍵盤按鍵作為貨物選擇端，實(shí)現(xiàn)了投幣總數(shù)的顯示功能。此外，系統(tǒng)程序采用KEIL軟件進(jìn)行程序的編寫和編譯，該軟件具有編程簡單、查錯(cuò)方便、閱讀容易等特點(diǎn)。匯編語言是程序的基本語言，具有容易理解，便于記憶和使用等特點(diǎn)。關(guān)鍵詞自動(dòng)售貨機(jī),AT89C51,LCD顯示THEVENDINGMACHINEDESIGNBASEDONMCUABSTRCTTHISPAPERDESCRIBESAVENDINGMACHINESYSTEMDESIGN,HARDWARESELECTION,SOFTWAREPLANNINGANDPREPARATION,ANDDESCRIBESTHEFOCUSOFTHEWORKVENDINGMACHINESYSTEMTHEORY,SYSTEMDESIGN,SOFTWAREPROGRAMMINGPRINCIPLESANDTECHNIQUESAT89C51INTHESYSTEMASTHECORECHIP,THEREALIZATIONOFACENTRALIZEDCONTROLOFTHEVENDINGMACHINESAUTOMATICCONTROLTHEENTIREPROCESSCHOICEOFTHESYSTEMASASTANDALONEKEYBOARDKEYSTOCHOOSETHEGOODSSIDE,THEREALIZATIONOFTHECOINSHOWSTHETOTALNUMBEROFFEATURESINADDITION,THESYSTEMPROGRAMUSINGKEILSOFTWARETOPREPAREANDCOMPILEPROCEDURES,THESOFTWAREPROGRAMMINGISSIMPLE,CONVENIENTERRORCHECKING,EASYTOREADANDSOONASSEMBLYLANGUAGEISTHEBASICLANGUAGEPROGRAMWITHEASYTOUNDERSTAND,EASYTOREMEMBERANDUSEANDSOONKEYWORDSVENDINGMACHINES,AT89C51,LCDDISPLAY一、自動(dòng)售貨機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)11自動(dòng)售貨機(jī)的總體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)自動(dòng)售貨機(jī)是集光、機(jī)、電一體化的獨(dú)立機(jī)構(gòu)，它只需要顧客投幣和按購物鍵選擇即可自動(dòng)售貨及退找零錢，其工作程序如下圖11售貨機(jī)的工作原理是1從投幣口送入貨幣，然后通過傳感器采集數(shù)據(jù)、識別器判斷貨幣的真?zhèn)尾⑴袆e面值。（2）識別器把信息數(shù)據(jù)傳給通信模塊。（3）通信模塊與售貨機(jī)的主控系統(tǒng)通信，主控系統(tǒng)顯示面值，啟動(dòng)售貨機(jī)的面板鍵，顯示出哪個(gè)貨道有貨，哪個(gè)貨道已經(jīng)售完，并等待顧客按鍵選擇商品。（4）顧客選擇商品后，售貨機(jī)自動(dòng)把商品送出，等待顧客取走。（5）顯示余額，如果金額足夠多，顧客可以選擇找?guī)呕蛘呃^續(xù)買商品；如果款額不夠，售貨機(jī)經(jīng)過延時(shí)予以退幣。退幣分為兩種情況一種是由貨幣識別器完成退紙幣，另一種是由硬幣的通信模塊完成退硬幣。（6）系統(tǒng)復(fù)零，完成售貨。自動(dòng)售貨機(jī)的硬件原理構(gòu)成如下圖22所示綜合所述，售貨機(jī)系統(tǒng)可以分為三部分組成，即自動(dòng)售貨機(jī)的控制子系統(tǒng)、通訊子系統(tǒng)、硬幣器子系統(tǒng)以及紙幣器子系統(tǒng)。其中控制子系統(tǒng)是本設(shè)計(jì)研究重點(diǎn)。12自動(dòng)售貨過程的控制子系統(tǒng)簡述控制子系統(tǒng)由以下四個(gè)部分組成，分別是預(yù)設(shè)自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)、金額累計(jì)、可售指示和退幣系統(tǒng)、售完檢測系統(tǒng)、售出累計(jì)及自測功能系統(tǒng)。1、預(yù)設(shè)自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)。自動(dòng)售貨機(jī)售出的同類商品可分為若干品種，其售前設(shè)定價(jià)格須預(yù)先寄存在控制系統(tǒng)內(nèi)。售貨機(jī)的價(jià)格設(shè)置由按鍵和存儲(chǔ)器組成。通過按鍵選擇被設(shè)價(jià)商品的種類及價(jià)格，并將價(jià)格寫入存儲(chǔ)器中，該存儲(chǔ)器本身具有掉電保護(hù)功能，屬于軟件設(shè)置方式。此外，在簡易售貨機(jī)中，由于出售商品的種類少，價(jià)格變化下，使用幣種單一，也可以用硬件設(shè)置價(jià)格，才用撥碼開關(guān)對應(yīng)方式，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。2、金額累計(jì)、可售指示和退幣系統(tǒng)。控制系統(tǒng)的核心CPU對識幣、退幣、無貨檢驗(yàn)及購貨信號進(jìn)行循環(huán)檢查，當(dāng)有識幣信號后，將金額數(shù)值送入金額累計(jì)存儲(chǔ)器中進(jìn)行累計(jì)，并通過串行接口使可售指示燈亮，提示購貨。此時(shí)可以按下購貨按鈕，由于CPU檢測到有購貨信號后，如金額累計(jì)器中的數(shù)值與預(yù)設(shè)價(jià)格相等，則通過并行擴(kuò)展接口驅(qū)動(dòng)電磁閥或者微電機(jī)驅(qū)動(dòng)出商品，并將金額累計(jì)存儲(chǔ)器清零，完成一次售貨過程，如累計(jì)金額大于預(yù)設(shè)價(jià)格時(shí)，驅(qū)動(dòng)商品后，相減差額由信號驅(qū)動(dòng)退幣，實(shí)現(xiàn)退幣和找錢功能。3、售完檢測系統(tǒng)。在自動(dòng)售貨機(jī)商品存儲(chǔ)存道下方按照有接觸行程開關(guān)，當(dāng)存儲(chǔ)存道有商品時(shí)，壓下行程開關(guān)，自動(dòng)售貨機(jī)正常工作；當(dāng)商品出售完畢時(shí)，行程開關(guān)被釋放，向CPU發(fā)出無貨信號，經(jīng)過檢測通過串行擴(kuò)展接口向相應(yīng)的售完指示燈發(fā)出信號，使機(jī)身“售完”指示燈亮，此種商品自動(dòng)停售，即使投幣金額達(dá)到該道商品預(yù)設(shè)價(jià)格數(shù)值，可售按鈕仍然無法啟動(dòng)信號，金額累計(jì)存儲(chǔ)器也不清零。4、自動(dòng)售貨機(jī)售出累計(jì)及自測功能系統(tǒng)。該機(jī)CPU在每次售出商品后，向售出累計(jì)存儲(chǔ)器中累計(jì)售出數(shù)據(jù)，通過自動(dòng)售貨機(jī)內(nèi)部的按鍵可在金額顯示窗口中讀到累計(jì)結(jié)果。此外，在按下自測功能鍵后，出現(xiàn)自測功能信號，由外部按鍵操作，可檢測各商品存儲(chǔ)道的驅(qū)動(dòng)商品功能。2二、自動(dòng)售貨機(jī)的功能介紹21此次設(shè)計(jì)的自動(dòng)售貨機(jī)的功能簡介基本原理貨幣識別器對所投貨幣進(jìn)行識別，根據(jù)金額將商品選擇權(quán)提供用戶，用戶選擇后，控制芯片發(fā)出指令將所選擇商品從儲(chǔ)備料道中送達(dá)取物口。其功能描述貨物種類一共設(shè)有3種，這3種物品分別對應(yīng)著3個(gè)不同的按鍵選擇，其中2元，3元，4元價(jià)格不等的物品各1種；自動(dòng)售貨機(jī)能夠投幣總數(shù)LCD顯示功能。如果累計(jì)投入的貨幣數(shù)目超過物品的預(yù)設(shè)價(jià)格，機(jī)器能夠?qū)崿F(xiàn)找錢功能；如果投入的貨幣沒有達(dá)到所選擇物品的預(yù)設(shè)價(jià)格時(shí)，投入的錢將全部退還；在投入一次累加貨幣后選擇物品，如果投入的累加貨幣數(shù)目大大超過所選擇物品的預(yù)設(shè)單個(gè)價(jià)格時(shí)，那么能夠?qū)崿F(xiàn)選擇同一個(gè)物品購買多個(gè)，在本設(shè)計(jì)中設(shè)為可以同時(shí)購買2個(gè)或3個(gè)物品。本設(shè)計(jì)中有一共有7個(gè)按鍵選擇，其中3個(gè)是貨物選擇鍵，有2個(gè)是多選鍵（一次購買2個(gè)或3個(gè)貨物），還有1個(gè)確定鍵和1個(gè)取消鍵。如果沒有按照預(yù)先設(shè)計(jì)的流程順序進(jìn)行按鍵選擇，自動(dòng)售貨機(jī)將會(huì)自動(dòng)返回操作前的狀態(tài)，等待再次正確的按鍵選擇。自動(dòng)售貨機(jī)的原理框圖如圖12所示22實(shí)現(xiàn)自動(dòng)售貨機(jī)的功能的設(shè)計(jì)思路采用單片機(jī)89C51作為中央控制元件；用P34XO口作為識別貨幣輸入端；P1口作為貨物選擇選擇端（采用獨(dú)立式鍵盤做為選擇貨物端）；采用P0口實(shí)現(xiàn)掉出貨物功能、找零功能；三、硬件接口電路圖30硬件接口電路如圖30所示,本次設(shè)計(jì)的自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)包括以下幾個(gè)部分中央控制元件89C51、投幣及投幣總數(shù)LCD顯示系統(tǒng)、貨物選擇系統(tǒng)、出貨系統(tǒng)、找錢系統(tǒng)。31中央控制元件簡介在本次設(shè)計(jì)中，中央控制元件采用MCS51系列單片機(jī)中的89C51。如圖31所示圖3189C51引腳圖1主要特性與MCS51兼容；4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器；壽命1000寫/擦循環(huán)；數(shù)據(jù)保留時(shí)間10年；全靜態(tài)工作0HZ24HZ；三級程序存儲(chǔ)器鎖定；1288位內(nèi)部RAM；32可編程I/O線；兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；5個(gè)中斷源；可編程串行通道；低功耗的閑置和掉電模式片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路2管腳說明VCC供電電壓。GND接地。P0口P0口為一個(gè)8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。P1口P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。P2口P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號和控制信號。P3口P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示口管腳備選功能P30RXD（串行輸入口）P31TXD（串行輸出口）P32/INT0（外部中斷0）P33/INT1（外部中斷1）P34T0（記時(shí)器0外部輸入）P35T1（記時(shí)器1外部輸入）P36/WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）P37/RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號。RST復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。ALE/PROG當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。/PSEN外部程序存儲(chǔ)器的選通信號。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。/EA/VPP當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2來自反向振蕩器的輸出。332投幣及投幣總數(shù)LCD顯示系統(tǒng)321投幣系統(tǒng)投幣系統(tǒng)是自動(dòng)售貨設(shè)計(jì)當(dāng)中比較重要的一塊，涉及到貨幣識別系統(tǒng)，對于識別貨幣器是如何設(shè)計(jì)、如何工作的，在這里將不做進(jìn)一步的研究。本課題設(shè)計(jì)主要是要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)售貨機(jī)的投幣總數(shù)顯示、貨物選擇、出貨以及找零功能。在本次設(shè)計(jì)中用P34上的一個(gè)按鍵來代替投幣系統(tǒng)的電平輸出。在投幣系統(tǒng)中可以通過89C51內(nèi)部的定時(shí)器來控制投幣時(shí)間，在規(guī)定的時(shí)間范圍內(nèi)完成投幣動(dòng)作，否則投入的貨幣全部退出。由于本次設(shè)計(jì)主要是要體現(xiàn)從投幣到操作最后到出貨的過程，在設(shè)計(jì)中沒有用到定時(shí)設(shè)置。322貨幣累加的實(shí)現(xiàn)本次設(shè)計(jì)的貨幣累加是對判斷P34上的按鍵上所按下的次數(shù)進(jìn)行累加來實(shí)現(xiàn)的，并將累加的次數(shù)送到寄存器B，然后系統(tǒng)根據(jù)投幣的總數(shù)和相應(yīng)的操作來實(shí)現(xiàn)輸出。323LCD顯示本次設(shè)計(jì)選用TC1602液晶顯示屏,可以直接跟51系列單片接口相連。液晶模塊TC1602采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，其引腳功能如下第1腳VSS為電源地，接GND。第2腳VDD接5V正電源。第3腳VL為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對比度最弱，接地電源時(shí)對比度最高，對比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過一個(gè)10K的電位器調(diào)整對比度。第4腳RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。第5腳RW為讀寫信號線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和RW共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平RW為高電平時(shí)可以讀忙信號，當(dāng)RS為高電平RW為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。第6腳E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。第714腳D0D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第15腳BLA背光電源正極5V輸入引腳。第16腳BLK背光電源負(fù)極，接GND。TC1602液晶模塊內(nèi)帶標(biāo)準(zhǔn)字庫，內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（CGROM）已經(jīng)存儲(chǔ)了192個(gè)57點(diǎn)陣字符，32個(gè)510點(diǎn)陣字符。另外還有字符生成RAM（CGRAM）512字節(jié)，供用戶自定義字符。如表1所示，這些字符有阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時(shí)模塊把地址41H中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“A”。1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令指令1清顯示，指令碼01H,光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置指令2光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H指令3光標(biāo)和顯示模式設(shè)置I/D光標(biāo)移動(dòng)方向，高電平右移，低電平左移S屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無效指令4顯示開關(guān)控制。D控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示C控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo)B控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍指令5光標(biāo)或顯示移位S/C高電平時(shí)移動(dòng)顯示的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo)指令6功能設(shè)置命令DL高電平時(shí)為4位總線，低電平時(shí)為8位總線N低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示F低電平時(shí)顯示5X7的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示5X10的點(diǎn)陣字符指令7字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置指令8DDRAM地址設(shè)置指令9讀忙信號和光標(biāo)地址BF為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。指令10寫數(shù)據(jù)指令11讀數(shù)據(jù)41602液晶的讀寫時(shí)序如圖所示讀操作時(shí)序?qū)懖僮鲿r(shí)序投幣總數(shù)LCD顯示相關(guān)程序程序如下MONEYEQU0040H；定義投幣顯示存儲(chǔ)單元RSEQUP30RWEQUP31EEQUP32MAINMOVMONEY,01H；賦予MONEY單元初值為1STARTACALLDELAY；調(diào)用延時(shí)程序MOVP2,01H寫指令01H,清屏LCALLENABLEMOVP2,38H寫指令38H,設(shè)定LCD為162顯示，57點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù)接口LCALLENABLEMOVP2,0FH寫指令0FH,顯示ON,光標(biāo)ON,閃爍ONLCALLENABLEMOVP2,06H寫指令06H,光標(biāo)輸入方式增量移位LCALLENABLEMOVP2,80H第一行起始字符地址LCALLENABLEMOVDPTR,TABLE顯示字符表頭地址LCALLDISP顯示第一行數(shù)據(jù)RET返回ENABLECLRRS寫指令子程序CLRRWCLRELCALLDELAYSETBERETDISPMOVR4,6準(zhǔn)備顯示一行6個(gè)字符LOOP1MOVA,00H投幣數(shù)送AMOVR1,MONEYL1ADDA,06H；設(shè)置偏移量為6DJNZR1,L1MOVCA,ADPTR查表取得要顯示的數(shù)據(jù)LCALLDISPF寫入一個(gè)數(shù)據(jù)INCDPTR數(shù)據(jù)表指針加1,準(zhǔn)備取下一個(gè)數(shù)據(jù)DJNZR4,LOOP1一行沒有顯示完就繼續(xù)JMPINSERTDISPFMOVP2,A寫1字節(jié)數(shù)據(jù)到顯示端口SETBRS寫數(shù)據(jù)時(shí)序請參照1602LCD使用說明書CLRRWCLRELCALLDELAYSETBERETTABLEDB“0YUAN“DB“0YUAN“DB“1YUAN“DB“2YUAN“DB“3YUAN“DB“4YUAN“DB“5YUAN“DB“6YUAN“DB“7YUAN“DB“8YUAN“DB“9YUAN“DB“10YUAN“DB“11YUAN“DB“12YUAN“DB“13YUAN“DB“14YUAN“DB“15YUAN“33貨物選擇系統(tǒng)按鍵按照接口原理可分為編碼鍵盤與非編碼鍵盤兩類，這兩類鍵盤的主要區(qū)別是識別鍵符及給出相應(yīng)鍵碼的方法。編碼鍵盤主要是用硬件來實(shí)現(xiàn)對鍵的識別，非編碼鍵盤主要是由軟件來實(shí)現(xiàn)鍵盤的定義與識別。由于本次設(shè)計(jì)只需要七個(gè)按鍵即可滿足設(shè)計(jì)要求,所以采用獨(dú)立式鍵盤,這樣對鍵盤識別的編程也比較簡單。331獨(dú)立式鍵盤按鍵的識別獨(dú)立式按鍵的識別很簡單,如圖30所示,當(dāng)某個(gè)鍵按下時(shí),相應(yīng)的接口會(huì)出現(xiàn)低電平,無鍵按下時(shí)則為高電平,由此就可以判斷出哪個(gè)鍵有按下。332鍵盤的編碼將P10P16上的按鍵編碼為00H、01H、02H、03H、04H、05H、06H，按鍵所對應(yīng)的功能見表31表31按鍵功能表按鍵號對應(yīng)的功能00H選擇2元錢貨物A01H選擇3元錢貨物B02H選擇4元錢貨物C03H對選擇的貨物買2個(gè)04H對選擇的貨物買3個(gè)05H對選擇的貨物再次確定06H對選擇的貨物取消333貨物選擇系統(tǒng)的程序流程圖34出貨系統(tǒng)341出貨功能的描敘本設(shè)計(jì)中，設(shè)置了價(jià)格分別為2元、3元、4元不等的貨物，一共3種。在通過按鍵選擇物品后，將會(huì)把產(chǎn)生的信號輸入給89C51的P1的引腳上，89C51接收信號后，經(jīng)過處理后，將會(huì)在貨物輸出端產(chǎn)生與其相對應(yīng)的信號輸出，控制所選貨物的掉出。本次設(shè)計(jì)用P10P12作為貨物的輸出端,在貨物的輸出端采用光電隔離技術(shù),對于光電隔離技術(shù)這里不做介紹,在這里用一個(gè)LED指示燈代替貨物的掉出情況,若有貨物掉出則對應(yīng)輸出口為高電平,則指示燈亮，反之指示燈不亮。由于這里P0口作通用的I/O口輸出，所以必須接上拉電阻，如圖30所示。342出貨程序流程圖圖35出貨程序流程35找錢系統(tǒng)351找錢系統(tǒng)的描述本次設(shè)計(jì)中采用P13P16口作為找零輸出口,P13P16分別對應(yīng)1元找零口、2元找零口、2元找零口、5元找零口。這樣設(shè)計(jì)的目的是方便實(shí)現(xiàn)不同數(shù)額的找零輸出。同出貨系統(tǒng)一樣，找錢系統(tǒng)也用LED指示燈來表示找零，對應(yīng)的端口上若指示燈亮則表示有零錢掉出。352程序流程圖圖36找錢程序流程圖四、設(shè)計(jì)仿真41PROTEUS簡介PROTEUS嵌入式系統(tǒng)仿真與開發(fā)平臺是英國LABCENTER公司開發(fā)的，是目前世界上最先進(jìn)、最完整的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真平臺。它是一種可視化的支持多種型號單片機(jī)（如51、PIC、AVR、MOTOROLAHCLL等），并且支持與當(dāng)前流行的單片機(jī)開發(fā)環(huán)境（KEIL、MPLAB、IAR）連接調(diào)試的軟硬件仿真系統(tǒng)。PROTEUS除了具有和其他EDA工具一樣的原理圖、PCB自動(dòng)或人工布線及電路仿真功能外，針對微控制系統(tǒng)與外設(shè)的混合電路的電路仿真、軟件仿真、系統(tǒng)協(xié)同仿真也做到了一體化和互動(dòng)效果，是目前電子設(shè)計(jì)愛好者廣泛使用的電子線路設(shè)計(jì)與仿真軟件PROTEUS和MULTISIM功能的聯(lián)合和進(jìn)一步發(fā)展。PROTEUS軟件已有近20年的歷史，在全球擁有龐大的企業(yè)用戶群，是目前唯一能夠?qū)Ω鞣N處理器進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真、調(diào)試與測試的EDA工具，真正實(shí)現(xiàn)了在沒有目標(biāo)原型時(shí)就可對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)、測試與驗(yàn)證。由于PROTEUS軟件包括逼真的協(xié)同仿真功能，得到了包括劍橋大學(xué)在內(nèi)的眾多大學(xué)用戶作為電子學(xué)或嵌入式系統(tǒng)的課程教學(xué)、實(shí)驗(yàn)和水平考試平臺。目前，PROTEUS在國內(nèi)單片機(jī)開發(fā)者及單片機(jī)愛好者之中已開始普及，有很多開發(fā)者已經(jīng)開始用此開發(fā)環(huán)境進(jìn)行仿真。542仿真電路用KEIL軟件仿真的結(jié)果如圖所示圖520KEIL仿真假如投入5元錢貨幣,操作依次為按2元貨物選擇鍵、確定鍵,則在PROTEUS里的仿真結(jié)果如下圖所示附錄本次設(shè)計(jì)的完整程序MONEYEQU0040H；定義投幣顯示存儲(chǔ)單元RSEQUP30RWEQUP31EEQUP32投幣總數(shù)LCD顯示程序MAINMOVMONEY,01H；賦予MONEY單元初值為1STARTACALLDELAY；調(diào)用延時(shí)程序MOVP2,01H寫指令01H,清屏LCALLENABLEMOVP2,38H寫指令38H,設(shè)定LCD為162顯示，57點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù)接口LCALLENABLEMOVP2,0FH寫指令0FH,顯示ON,光標(biāo)ON,閃爍ONLCALLENABLEMOVP2,06H寫指令06H,光標(biāo)輸入方式增量移位LCALLENABLEMOVP2,80H第一行起始字符地址LCALLENABLEMOVDPTR,TABLE顯示字符表頭地址LCALLDISP顯示第一行數(shù)據(jù)RET返回ENABLECLRRS寫指令子程序CLRRWCLRELCALLDELAYSETBERETDISPMOVR4,6準(zhǔn)備顯示一行6個(gè)字符LOOP1MOVA,00H投幣數(shù)送AMOVR1,MONEYL1ADDA,06H；設(shè)置偏移量為6DJNZR1,L1MOVCA,ADPTR查表取得要顯示的數(shù)據(jù)LCALLDISPF寫入一個(gè)數(shù)據(jù)INCDPTR數(shù)據(jù)表指針加1,準(zhǔn)備取下一個(gè)數(shù)據(jù)DJNZR4,LOOP1一行沒有顯示完就繼續(xù)JMPINSERTDISPFMOVP2,A寫1字節(jié)數(shù)據(jù)到顯示端口SETBRS寫數(shù)據(jù)時(shí)序請參照1602LCD使用說明書CLRRWCLRELCALLDELAYSETBERETTABLEDB“0YUAN“DB“0YUAN“DB“1YUAN“DB“2YUAN“DB“3YUAN“DB“4YUAN“DB“5YUAN“DB“6YUAN“DB“7YUAN“DB“8YUAN“DB“9YUAN“DB“10YUAN“DB“11YUAN“DB“12YUAN“DB“13YUAN“DB“14YUAN“DB“15YUAN“投幣口程序INSERTMOVA,P3投幣口檢測CPLAJBCACC4,S1P3口有鍵按下轉(zhuǎn)S1LCALLKEYMOVA,R5CJNEA,0FFH,CHECK貨物選擇鍵盤有鍵按下轉(zhuǎn)CHECK程序AJMPINSERTS1LCALLD10MS延時(shí)消抖MOVA,P3CPLAJBCACC4,S2S2MOVR1,MONEYINCR1MOVMONEY,R1WAIT1MOVA,P3CPLAJBCACC4,WAIT1投幣開關(guān)未松開繼續(xù)等待，否則返回STARTAJMPSTART；返回鍵盤程序KEYMOVA,P1；讀P1口CPLAJNZKEY2A不等零說明有鍵按下轉(zhuǎn)KEY2MOVR5,0FFHRETKEY2LCALLD10MS延時(shí)消抖MOVA,P1CPLAJNZKEY3MOVR5,0FFHRETKEY3JNBACC0,K1MOVR5,00HLCALLWAITRETK1JNBACC1,K2MOVR5,01HLCALLWAITRETK2JNBACC2,K3MOVR5,02HLCALLWAITRETK3JNBACC3,K4MOVR5,03HLCALLWAITRETK4JNBACC4,K5MOVR5,04HLCALLWAITRETK5JNBACC5,K6MOVR5,05HLCALLWAITRETK6MOVR5,06HLCALLWAITRETWAITMOVA,P1CPLAJNZWAITRET貨物選擇程序CHECKMOVA,R5MOVR6,AMOVA,MONEYDECA因?yàn)橹敖oMONEY的初值是1，所以計(jì)算投幣總數(shù)時(shí)應(yīng)該減去1MOVB,A；將投幣總數(shù)送入BMOVA,R6CJNEA,00H,NEXTB判斷是否按下鍵0LJMPTWOYUANNEXTBCJNEA,01H,NEXTC判斷是否按下鍵1LJMPTHREEYUANNEXTCCJNEA,02H,NEXTD1判斷是否按下鍵2LJMPFOURYUANNEXTD1MOVA,B按其他鍵時(shí)退幣LCALLOUTMONEYJMPMAINTWOYUANMOVA,B將投入的貨幣累加數(shù)存入寄存器BCJNEA,02H,NEXTE1判斷投入的貨幣數(shù)是否為2元錢MOVR0,01H選擇的貨物數(shù)為1個(gè)LOOPE1LCALLKEY等待是否有鍵按下MOVA,R5CJNEA,0FFH,PRESS2SJMPLOOPE1PRESS2CJNEA,05H,NEXTE2按下確定鍵,所選貨物掉出LCALLOUTGOODSJMPMAIN返回,等待下一次投幣NEXTE2CJNEA,06H,BACKE1按下取消鍵MOVA,B退還全部的錢LCALLOUTMONEYJMPMAIN返回,等待下一次投幣BACKE1JMPLOOPE1選擇其他鍵時(shí)返回，等到有鍵按下NEXTE1JNCNEXTE3投入的貨幣數(shù)小于所選擇商品的預(yù)設(shè)價(jià)格LCALLOUTMONEY錢全部退還JMPMAIN返回,等待下一次投幣NEXTE3LCALLKEY等待是否有鍵按下MOVA,R5CJNEA,0FFH,PRESS3SJMPNEXTE3PRESS3CJNEA,03H,NEXTE4選擇一次性購買2個(gè)貨物MOVA,BCJNEA,04H,NEXTE5判斷投入的貨幣數(shù)是否為4元MOVR0,02H將選擇的貨物數(shù)量值存入R0LOOPE2LCALLKEY等待是否有鍵按下MOVA,R5CJNEA,0FFH,PRESS4SJMPLOOPE2PRESS4CJNEA,05H,NEXTE6按下確定鍵,所選貨物掉出LCALLOUTGOODSJMPMAIN返回,等待下一次投幣NEXTE6CJNEA,06H,BACKE2MOVA,B退還全部的錢LCALLOUTMONEYJMPMAIN返回,等待下一次投幣BACKE2JMPLOOPE2選擇其他鍵時(shí)返回,等到有鍵按下NEXTE5JNCNEXTE7投入的貨幣數(shù)小于所選貨物的預(yù)設(shè)價(jià)格LCALLOUTMONEY錢全部退還JMPMAIN返回,等待下一次投幣NEXTE7LCALLKEY等待是否有鍵按下MOVA,R5CJNEA,0FFH,PRESS5SJMPNEXTE7PRESS5CJNEA,05H,NEXTE8按下確定鍵,所選貨物掉出MOVA,BSUBBA,04HMOVR0,02H將選擇的貨物數(shù)量值存入R0LCALLOUTMONEY找錢LCALLOUTGOODS所選貨物掉出JMPMAIN返回,等待下一次投幣NEXTE8CJNEA,06H,BACKE3MOVA,B退還全部的錢LCALLOUTMONEYJMPMAIN返回,等待下一次投幣BACKE3JMPNEXTE7選擇其他鍵時(shí)返回，等到有鍵按NEXTE4CJNEA,04H,NEXTE9選擇一次性購買3個(gè)貨物MOVA,BCJNEA,06H,NEXTE10判斷投入的貨幣數(shù)是否為6元MOVR0,03H將選擇的貨物數(shù)量值存入R0LOOPE3LCALLKEY等待是否有鍵按下MOVA,R5CJNEA,0FFH,PRESS6SJMPLOOPE3PRESS6CJNEA,05H,NEXTE11按下確定鍵,所選貨物掉出LCALLOUTGOODSJMPMAIN返回,等待下一次投幣NEXTE11CJNEA,06H,BACKE4MOVA,B退還全部的錢LCALLOUTMONEYJMPMAIN返回,等待下一次投幣BACKE4JMPLOOPE3選擇按下其他鍵返回，等到有鍵按下NEXTE10JNCNEXTE12投入的貨幣數(shù)小于所選貨物的預(yù)設(shè)價(jià)格LCALLOUTMONEY錢全部退還JMPMAIN返回,等待下一次投幣NEXTE12LCALLKEY等待是否有鍵按下MOVA,R5CJNEA,0FFH,PRESS7SJMPNEXTE12PRESS7CJNEA,05H,NEXTE13按下確定鍵,所選貨物掉出MOVA,BSUBBA,06HMOVR0,03H將選擇的貨物數(shù)量值存入R0LCALLOUTMONEY找錢LCALLOUTGOODS所選貨物掉出JMPMAIN返回,等待下一次投幣NEXTE13CJNEA,06H,BACKE5按下取消鍵MOVA,B退還全部的錢LCALLOUTMONEYJMPMAIN返回,等待下一次投幣BACKE5JMPNEXTE12選擇按其他鍵時(shí)返回，等到有鍵按NEXTE9CJNEA,05H,NEXTE14按下確定鍵,所選貨物掉出MOVA,BSUBBA,02HMOVR0,01H將選擇的貨物數(shù)量值存入R0MOVR1,A將找錢數(shù)存入R1LCALLOUTMONEY找錢LCALLOUTGOODS所選貨物掉出JMPMAIN返回,等待下一次投幣NEXTE14CJNEA,06H,BACKE6MOVA,B退還全部的錢LCALLOUTMONEYJMPMAIN返回,等待下一次投幣BACKE6JMPNEXTE9THREEYUANMOVA,B將投入的貨幣累加數(shù)存入寄存器BCJNEA,03H,NEXTF1判斷投入的貨幣數(shù)是否為3元錢MOVR0,01H選擇的貨物數(shù)為1個(gè)LOOPF1LCALLKEY等待是否有鍵按下MOVA,R5CJNEA,0FFH,PRESSB1SJMPLOOPF1PRESSB1CJNEA,05H,NEXTF2按下確定鍵,所選貨物掉出LCALLOUTGOODSJMPMAIN返回,等待下一次投幣NEXTF2CJNEA,06H,BACKF1按下取消鍵MOVA,B退還全部的錢LCALLOUTMONEYJMPMAIN返回,等待下一次投幣BACKF1JMPLOOPF1選擇按下其他鍵返回，等到有鍵按下NEXTF1JNCNEXTF3投入的貨幣數(shù)小于所選擇商品的預(yù)設(shè)價(jià)格LCALLOUTMONEY錢全部退還JMPMAIN返回,等待下一次投幣NEXTF3LCALLKEY等待是否有鍵按下MOVA,R5CJNEA,0FFH,PRESSB2SJMPNEXTF3PRESSB2CJNEA,03H,NEXTF4選擇一次性購買2個(gè)貨物MOVA,BCJNEA,06H,NEXTF5判斷投入的貨幣數(shù)是否為6元MOVR0,02H將選擇的貨物數(shù)量值存入R0LOOPF2LCALLKEY等待是否有鍵按下MOVA,R5CJNEA,0FFH,PRESSB3SJMPLOOPF2PRESSB3CJNEA,05H,NEXTF6按下確定鍵,所選貨物掉出LCALLOUTGOODSJMPMAIN返回,等待下一次投幣NEXTF6CJNEA,06H,BACKF2按下取消鍵MOVA,B退還全部的錢LCALLOUTMONEYJMPMAIN返回,等待下一次投幣BACKF2JMPLOOPF2選擇按下其他鍵返回,等到有鍵按下NEXTF5JNCNEXTF7投入的貨幣數(shù)小于所選貨物的預(yù)設(shè)價(jià)格LCALLOUTMONEY錢全部退還JMPMAIN返回,等待下一次投幣NEXTF7LCALLKEY等待是否有鍵按下MOVA,R5CJNEA,0FFH,PRESSB4SJMPNEXTF7PRESSB4CJNEA,05H,NEXTF8按下確定鍵,所選貨物掉出MOVA,BSUBBA,06HMOVR0,02H將選擇的貨物數(shù)量值存入R0LCALLOUTMONEY找錢LCALLOUTGOODS所選貨物掉出JMPMAIN返回,等待下一次投幣NEXTF8CJNEA,06H,VOICEF3MOVA,B退還全部的錢LCALLOUTMONEYJMPMAIN返回,等待下一次投幣VOICEF3JMPNEXTF7選擇按下其他鍵返回，等到有鍵按NEXTF4CJNEA,04H,NEXTF9選擇一次性購買3個(gè)貨物MOVA,BCJNEA,09H,NEXTF10判斷投入的貨幣數(shù)是否為9元MOVR0,03H將選擇的貨物數(shù)量值存入R0LOOPF3LCALLKEY等待是否有鍵按下MOVA,R5CJNEA,0FFH,PRESSB5SJMPLOOPF3PRESSB5CJNEA,05H,NEXTF11按下確定鍵,所選貨物掉出LCALLOUTGOODSJMPMAIN返回,等待下一次投幣NEXTF11CJNEA,06H,BACKF4MOVA,BLCALLOUTMONEY退還全部的錢JMPMAIN返回,等待下一次投幣BACKF4JMPLOOPF3選擇按下其他鍵返回，等到有鍵按下NEXTF10JNCNEXTF12投入的貨幣數(shù)小于所選貨物的預(yù)設(shè)價(jià)格LCALLOUTMONEY錢全部退還JMPMAIN返回,等待下一次投幣NEXTF12LCALLKEY等待是否有鍵按下MOVA,R5CJNEA,0FFH,PRESSB6SJMPNEXTF12PRESSB6CJNEA,05H,NEXTF13按下確定鍵,所選貨物掉出MOVA,BSUBBA,09HMOVR0,03H將選擇的貨物數(shù)量值存入R0LCALLOUTMONEY找錢LCALLOUTGOODS所選貨物掉出JMPMAIN返回,等待下一次投幣NEXTF13CJNEA,06H,BACKF5MOVA,B退還全部的錢LCALLOUTMONEYJMPMAIN返回,等待下一次投幣BACKF5JMPNEXTF12選擇按下其他鍵返回，等到有鍵按NEXTF9CJNEA,05H,NEXTF14按下確定鍵,所選貨物掉出MOVA,BSUBBA,03HMOVR0,01H將選擇的貨物數(shù)量值存入R0MOVR1,A將找錢數(shù)存入R1LCALLOUTMONEY找錢LCALLOUTGOODS所選貨物掉出JMPMAIN返回,等待下一次投幣NEXTF14CJNEA,06H,BACKF6MOVA,BLCALLOUTMONEY退還全部的錢JMPMAIN返回,等待下一次投幣BACKF6JMPNEXTF9選擇按下其他鍵返回，等到有鍵按下FOURYUANMOVA,B將投入的貨幣累加數(shù)存入寄存器BCJNEA,04H,NEXTG1判斷投入的貨幣數(shù)是否為4元錢MOVR0,01H選擇的貨物數(shù)為1個(gè)LOOPG1LCALLKEY等待是否有鍵按下MOVA,R5CJNEA,0FFH,PRESSC1SJMPLOOPG1PRESSC1CJNEA,05H,NEXTG2按下確定鍵,所選貨物掉出LCALLOUTGOODSJMPMAIN返回,等待下一次投幣NEXTG2CJNEA,06H,BACKG1按下取消鍵MOVA,B退還全部的錢LCALLOUTMONEYJMPMAIN返回,等待下一次投幣BACKG1JMPLOOPG1選擇按下其他鍵返回，等到有鍵按下NEXTG1JNCNEXTG3投入的貨幣數(shù)小于所選擇商品的預(yù)設(shè)價(jià)格LCALLOUTMONEY錢全部退還JMPMAIN返回,等待下一次投幣NEXTG3LCALLKEY等待是否有鍵按下MOVA,R5CJNEA,0FFH,PRESSC2SJMPNEXTG3PRESSC2CJNEA,03H,NEXTG4選擇一次性購買2個(gè)貨物MOVA,BCJNEA,08H,NEXTG5判斷投入的貨幣數(shù)是否為8元MOVR0,02H將選擇的貨物數(shù)量值存入R0LOOPG2LCALLKEY等待是否有鍵按下MOVA,R5CJNEA,0FFH,PRESSC3SJMPLOOPG2PRESSC3CJNEA,05H,NEXTG6按下確定鍵,所選貨物掉出LCALLOUTGOODSJMPMAIN返回,等待下一次投幣NEXTG6CJNEA,06H,BACKG2按下取消鍵MOVA,B退還全部的錢LCALLOUTMONEYJMPMAIN返回,等待下一次投幣BACKG2JMPLOOPG2選擇按下其他鍵返回,等到有鍵按下NEXTG5JNCNEXTG7投入的貨幣數(shù)小于所選貨物的預(yù)設(shè)價(jià)格LCALLOUTMONEY錢全部退還JMPMAIN返回,等待下一次投幣NEXTG7LCALLKEY等待是否有鍵按下MOVA,R5CJNEA,0FFH,PRESSC4SJMPNEXTG7PRESSC4CJNEA,05H,NEXTG8按下確定鍵,所選貨物掉出MOVA,BSUBBA,08HMOVR0,02H將選擇的貨物數(shù)量值存入R0LCALLOUTMONEY找錢LCALLOUTGOODS所選貨物掉出JMPMAIN返回,等待下一次投幣NEXTG8CJNEA,06H,BACKG3MOVA,B退還全部的錢LCALLOUTMONEYJMPMAIN返回,等待下一次投幣BACKG3JMPNEXTG7選擇按下其他鍵返回，等到有鍵按NEXTG4CJNEA,04H,NEXTG9選擇一次性購買3個(gè)貨物MOVA,BCJNEA,0CH,NEXTG10判斷投入的貨幣數(shù)是否為12元MOVR0,03H將選擇的貨物數(shù)量值存入R0LOOPG3LCALLKEY等待是否有鍵按下MOVA,R5CJNEA,0FFH,PRESSC5SJMPLOOPG3PRESSC5CJNEA,05H,NEXTG11按下確定鍵,所選貨物掉出LCALLOUTGOODSJMPMAIN返回,等待下一次投幣NEXTG11CJNEA,06H,BACKG4MOVA,B退還全部的錢L