摘要提出并實現(xiàn)一套通過單片機控制步進電機的自動售貨系統(tǒng)。其主要目的是為當前的自動售貨機系統(tǒng)提出一種可行的改進方案，擴展其功能，系統(tǒng)主要是由三部分組成：步進電機、51單片機、以及中間的接口電路，可以使自動售貨機的功能更加完善，更加有利于自動售貨機的多樣化發(fā)展。關鍵詞：驅動電路，單片機，步進電機,第1頁目錄引言第1章自動售貨機發(fā)展現(xiàn)狀第2章自動售貨機的構成及工作要求2.1自動售貨機的結構及組成2.2自動售貨機的工作要求第3章自動售貨機的單片機控制及系統(tǒng)硬件設計3.1復位電路3.274LS3733.3單片機引腳介紹3.4驅動電路第4章執(zhí)行裝置的選擇及其原理4.1電機的選擇4.2步進電機的工作原理4.3步進電機控制的輸出字表第5章單片機與步進電機的接口電路設計5.1芯片引腳及其內部說明5.28255的操作方式5.2.1讀/寫控制邏輯操作選擇5.2.28255的三種工作方式5.2.3編程控制字5.2.48051與8255的接口方法第6章自動售貨機軟件設計參考文獻致謝第2頁引言隨著經(jīng)濟發(fā)展，傳統(tǒng)的固定地點人員售貨方式暴露出許多弊端：人力資源需求大；受所需服務地點，地理條件的限制；而且在服務時間上不能最大限度的服務于消費者。自動售貨機的出現(xiàn)解決了這些難題。品種繁多，對生活的覆蓋面廣，自動售貨，效率高，可24小時不間斷運營；選址容易，且方便改換場地；適合全職經(jīng)營，也可兼職（副業(yè)）經(jīng)營；作為廣告載體，可賺高額外塊。投資風險低，收益高。工作人員唯一所需要做的就是添加商品取走貨幣。如此多的優(yōu)點使得自動售貨機在世界范圍內得到廣泛的應用。本次設計做的是一種功能增強的自動售貨機，同現(xiàn)在通用的自動售貨機，它增加了一些找零，顯示余額，報警等功能，使之功能更為強大，本文著重介紹的是用單片機控制步進電機，通過各種方案比較得出的一個較優(yōu)方案。第1章自動售貨機發(fā)展現(xiàn)狀各種自動售貨機保有量約2萬臺，且品種單一，主要以瓶飲料售貨機為主，技術質量還未完全過關，生產(chǎn)和運營成本較高，收益也不高。導致此現(xiàn)狀的主要原因是中國有關的自動售貨機企業(yè)未能有效解決成本，質量，運營等諸多問題。但由于隨中國經(jīng)濟的快速發(fā)展和社會的巨大進步，自動售貨機的實際需求已相當大。過去的步進電機控制系統(tǒng)組成如圖1-1所示：圖1-1步進電機控制系統(tǒng)框圖圖1-1步進電機控制系統(tǒng)框圖第2章自動售貨機的構成及工作要求自動售貨機采用雙螺旋體出貨機構（見圖2-1所示）主要由驅動電機、減速器、螺旋體掛輪、螺旋體、貨道等組成。左、右兩個螺旋體通過一對齒輪嚙合，圖!中左螺旋體逆時針旋轉，同時右螺旋體順時針旋轉。當螺旋體每個螺距間隔內放滿貨物后，螺旋體旋轉一圈，即可推出一個貨物。由于采用雙螺旋體向上（相對于兩螺旋體靠近點）旋轉，對貨物的作用力，除了向前的推力外，還有向上和向貨道兩側的分力，保證了出貨的可靠性。特別是對液體軟包裝貨物而言，不易發(fā)生“卡貨”故障。圖2-1雙螺旋體出貨機構圖圖2-1雙螺旋體出貨機構圖2.1自動售貨機的結構及組成1．雙螺旋體出貨機構加熱（制冷）裝置及控制該部分統(tǒng)稱為溫度控制裝置。加熱元件選用了管狀電加熱棒，絕緣可靠，安全性好。同時，降低使用電壓為額定電壓的1/2,每根加熱管僅承受額定功率的1/4，不但降低了加熱管的表面溫度，還提高了使用壽命，加熱功率為550W。制冷部分采用全封閉式壓縮機，冷凝器、蒸發(fā)器、壓縮機采用風扇強制換熱方式，制冷功率600W。加熱、制冷采用同一個風道、風扇及溫控器，加熱、制冷的切換由一個單刀雙擲開關完成。讀寫器讀寫器由單片機、專用智能讀寫模塊和感應天線組成，并配有與PC的通訊接口、打印口、I/O口等接口。該模塊適用于標準讀寫器（只需進行電平轉換即可直接連接到PC機RS232口）、自動售貨機、收費POS機、門禁器、考勤機及其他各種收費系統(tǒng)設備應用開發(fā)中。4．電氣控制系統(tǒng)該控制系統(tǒng)借鑒分布式并行計算系統(tǒng)的設計思想，分3個模塊獨立開發(fā)，包括主控模塊、用戶管理模塊、執(zhí)行電機控制模塊。整個控制系統(tǒng)組成1個小型的分布式網(wǎng)絡。使用IIC串行通訊協(xié)議互相通訊。5．用戶管理模塊該模塊主要實現(xiàn)用戶輸入數(shù)據(jù)的采集和前期處理，接受用戶的按鍵選擇商品?？蓴U充的輸入方式有硬幣器和紙幣器的輸入，輸出方式為數(shù)碼管和蜂鳴器輸出，或者液晶屏輸出。6．執(zhí)行電機控制模塊該模塊主要實現(xiàn)對主控命令的檢測、分析、應答，從而確定執(zhí)行電機的矩陣位置，并啟動相應的電機，驅動雙螺旋出貨機構，完成自動售貨。7.電氣控制系統(tǒng)的硬件結構（見圖2-2）圖2-2圖2-2電氣控制系統(tǒng)的硬件結構圖2.2自動售貨機的工作要求自動售貨機能銷售五種商品：A，B，C，D，E假設每種商品數(shù)量無限。自動售貨機允許投入1元、2元、5元硬幣：若總幣值等于顧客需要的商品單價時，機器送出需要的商品；若總幣值大于顧客需要的商品單價時，機器除提供所需商品外，顯示余額等待繼續(xù)輸入或者找回余額;若總幣值小于顧客需要的商品單價時，報警顯示總額，機器提示“余額不足”等待繼續(xù)輸入或者取消交易。機器內1元和2元的找零硬幣無限。如果投入的硬幣達到或大于所要購買商品的價格，就不必再投入硬幣了，自動售貨機會發(fā)出一個指示信號使接受硬幣的裝置不再接收新的硬幣。每次投幣時間有限制，設定每次投幣時間不超過30秒，在時間到時，總幣值不足顧客購買的商品單價時，自動售貨機按錢數(shù)不足處理，退還全部硬幣。或者在設定時間內，總投幣值不足顧客購買的商品單價時，若需要取消交易則可按取消鍵，售貨機按不足錢數(shù)處理，退還全部硬幣。當顧客完成一次購買后或按錯按鈕后，顯示余額等待繼續(xù)輸入或者找回余額;顧客一次只能購買一種商品的一個，若需要更多商品，需要重復操作。第3章自動售貨機的單片機控制及系統(tǒng)硬件設計自動售貨機系統(tǒng)以8255單片機為中心，需要一系列如電源電路、復位電路、振蕩電路保證其工作。先通過鍵盤采集消費者所需商品信息，然后以電信號的形式傳給單片機。經(jīng)過運算分析處理后單片機一邊將數(shù)據(jù)傳給數(shù)碼管進行顯示，一邊通過8051控制電機的轉動，從而推出顧客所需商品，達到售貨目的。另外，余額不足時可以通過LED報警。當受到外界撞擊時，由傳感器接收信號轉換為電信號，直接啟動報警裝置。系統(tǒng)設計分為三部分：即單片機信息檢測以及顯示部分，步進電機控制部分，遇到外界撞擊報警部分圖圖3-1系統(tǒng)設計框圖我做的是第二部分，是在接受到單片機傳送來的商品信息后，通過控制A步進電機的轉動的方向以及圈數(shù)來選擇商品然后通過步進電機B來推動商品。即A電機控制X方向選擇B電機控制Y方向的推動。如圖3-2所示圖3-2步進電機的控制如：若要推動商品E需要先轉動步進電機向右3個單位，然后步進電機A推動商品，推動結束后，步進電機A向左移動三個單位，返回原來的位置，等待下次的推動，則依次推動結束。同樣推動商品B需要先左移動一個單位，然后步進電機A工作。其他都是同樣的工作原理。3.1復位電路在每個用戶使用單片機之前，我們都得使單片機復位，使中央處理器CPU以及其他功能部件都處于一個確定的初始狀態(tài)，以消除上一個用戶的操作對本次用戶操作運行的影響。51的RST引腳是復位信號的輸入端。復位信號是高電平有效，持續(xù)時間要有24個時鐘周期以上。例如：若MCS-51單片機的時鐘頻率為12MHz，則復位脈沖寬度至少應為2us。通常，8051的復位有自動上電復位和人工按紐復位兩種。 圖3-3自動上電復位電路圖3-4人工按鈕復位電路3.274LS37374LS373是一種帶輸出三態(tài)門的8D鎖存器。1D~8D為8個輸入端，1Q~8Q為8個輸出端。G為數(shù)據(jù)鎖存控制端：當G為“1”時鎖存器輸出端同輸入端：當G由“1”變“0時，”數(shù)據(jù)輸入鎖存器中OE為輸出允許端：當OE為“0時，三態(tài)”門打開：當OE為“1時，三態(tài)”門關閉，輸出呈高阻狀態(tài)。在51單片機系統(tǒng)中，常采用74LS373作為地址鎖存器使用，其連接方法為：輸出端1D~8D接至單片機的PO口，輸出端提供的是低8位地址，G端接至單片機的地址鎖存允許信ALE。輸出允許端OE接地，表示輸出三態(tài)門一直打開。圖3-574LS373引腳圖4LS373的工作方式如表3-1H=高電平L=低電平Z=高阻抗X=無表3-14LS373的工作方式 Dn LE OE On H H L H L H L L X L L Qo X X H Z*3.3單片機引腳介紹本次設計采用89C51單片機，其引腳如圖3-6所示圖3-689C圖3-689C51單片機引腳8051單片機是40引腳雙列直插式的芯片，由左到右按U字形依次編號，則20引腳接地，40引腳接Vcc高電頻。其中P0口在不接片外存儲器與不擴展I/O口時，可作為準雙向輸入/輸出口。在接有片外存儲器或擴展I/O口時，P0口分時復用為低8位地址總線和雙向數(shù)據(jù)總線。P1口可作為準雙向I/O口使用。P2口一般可以用作準雙向I/O口使用；在接有片外存儲器或擴展I/O口且尋址范圍超過256字節(jié)時，P2口用作高8位地址線。P3口處作為準雙向I/O口使用外，還可以將每一位用于第二功能，而且P3口的每一條引腳均可獨立定義為第一功能的輸入或第二功能。P3口的第二功能定義如表3-2：表3-2P3口的第二功能定義引腳第二功能P3.0RXD串行口輸入端P3.1TXD串行口輸出端P3.2INT0外部終端0請求輸入端,低電平有效P3.3INT1外部終端1請求輸入端,低電平有效P3.4T0定時器/計數(shù)器0技術脈沖輸入端P3.5T1定時器/計數(shù)器1技術脈沖輸入端P3.6WR外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號輸入端,低電平有效P3.7RD外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號輸出端,低電平有效9引腳（RST）是單片機的復位信號線。上電復位和手動復位，當該引腳上持續(xù)兩個機器周期的高電平后，就可以實現(xiàn)復位操作，使單片機回復到初始狀態(tài)。引腳是單片機的XTAL2端口，接外部晶振的另一端。在單片機內部，它是片內振蕩器的反向放大器的輸出端。當采用外部時鐘時，對于HMOS單片機，該引腳作為外部振蕩信號的輸入端；對于CHMOS單片機，該引腳懸空不接。引腳是單片機的XTAL1端口，接外部晶振的一端。在單片機內部，它是一個反向放大器的輸入端，這個放大器構成了片內振蕩器。當采用外部時鐘時，對于HMOS單片機，該引腳接地；對于CHMOS單片機，該引腳作為外部振蕩信號的輸入端。引腳（PSEN）是單片機的片外程序存儲器讀選通信號輸出端，低電平有效。每個機器周期該信號有兩次有效，低電平有效的時候，單片機通過數(shù)據(jù)總線從P0口讀取指令或常數(shù)。在訪問片外數(shù)據(jù)存儲器期間，PSEN信號將不會出現(xiàn)。引腳（ALE/PROG）是單片機的地址鎖存有效信號輸出端。在接片外程序存儲器的時候，單片機的ALE端和鎖存器的CE端，用來選中該芯片。31引腳（EA）為單片機片外程序存儲器選用端。該引腳低電平有效時，只選用片外程序存儲器，否則單片機上電或復位后選用片內程序存儲器。3.4驅動電路集成功率電子開關TWH8751可直接由TTL，CMOS等數(shù)字電路直接驅動，該器件開關速度快，工作頻率高（可以達到1.5MHZ），控制功率比較大，內部開關管反向擊穿電壓為100v，加上散熱器后，通過的灌電流可以達到3A，其輸出管采用集電極開路方式，可以根據(jù)負載要求選擇合適的電源電壓，片內還沒有熱減流保護電路。Vi,Vo分別為信號的輸入端和輸出端，V+為正電源的輸入端，GND為接地端，St為選通控制端，該器件為數(shù)字邏輯開關，不是模擬開關。當Sr為高電平“1”（大于1.6V）時，不論Vi端的電平為多少其輸出級的達林頓管總是截至。當St端為低電平（不超過1.2V）時，輸出V0受Vi的控制，當Vi為高電平輸出級的達林頓管截止：當Vi為高電平“1”時應加限流電阻Rs，因片內電源與地之間設有一個6.8V的穩(wěn)壓管，Rs的值可以按照Vcc6.8V 10mA 進行估算。由于輸出級的達林頓管的反向擊穿電壓可以達到100V，所以輸出級可以不與V+共電源，而是根據(jù)需要加80V~100V的高壓于負載上。圖3-7斬波型功放電路圖3-7中只給出了驅動A相繞組的功放電路，B，C相的驅動電路與之相同，該電路的工作原理是：環(huán)形分配器的輸出信號A送到TWH8751的輸入端Vi，NE555振蕩器產(chǎn)生頻率較高的載頻脈沖信號，送到選通控制端St，因此，TWH8751處于高頻開關斬波工作狀態(tài)，其輸出端Vo為間歇脈沖序列，故稱為斬波型驅動電路，各點的波型如圖3-8所示圖3-8A相波型繞組中電流il的大小與電流Vcc和高頻脈沖序列的脈寬Ton有關，當Vcc較大的時候，I較大，當Ton較寬的時候i會增大。載頻脈沖頻率fc的選取是比較重要的。當fc比較小的時候，電機會發(fā)出很大的噪聲，一般選取fc〉=15MHZ為適宜的。第4章執(zhí)行裝置的選擇及其原理4.1電機的選擇方案一采用步進電動機控制。步進電動機的精度很高，可實現(xiàn)精確的步距角運動，由其組成的位置控制系統(tǒng)定位準確，穩(wěn)定時間短，采用單片機控制步進電動機，控制信號為熟悉信號，不再需要數(shù)/摸轉換，具有快速起停功能，延時短、定位準確、精度高和可操作性強。與驅動控制器匹配使用時，控制起來也十分方便，很容易構成數(shù)字位置控制系統(tǒng)。但步進電動機的控制系統(tǒng)相對復雜，價格比直流電動機高。方案二采用直流電動機控制。直流電動機精度較低，不易實現(xiàn)精確的位置控制。用單片機和A/D轉換構成系統(tǒng)，控制普通電動機的步數(shù)和旋轉方向，可以考慮達林頓管組成的H型PWM電路。用單片機控制達林頓管使之工作在占空比可調的開關狀態(tài)，精確調整電動機轉速，減小因慣性、速度和步距角過大而引起的調整誤差。其控制信號為模擬信號，需要將單片機輸出的序列脈沖轉換，延長了控制時間，將難以控制其精確位置，系統(tǒng)穩(wěn)定性也比較差。但使用方便，價格便宜。但是本次設計是由單片機直接控制，步進電機可以直接接受的數(shù)字信號不需要數(shù)/模轉換，具有快速起停功能，延時短、定位準確、精度高和可操作性強。與驅動控制器匹配使用時控制起來方便，在銷售移動距離較小的商品的時候不會產(chǎn)生誤差。4.2步進電機的工作原理圖4-1圖4-1三相步進電機結構示意圖初始狀態(tài)時，開關A接通，則A相磁極和轉子的0，2號齒對齊，同時轉子的1，3號齒和B，C相磁極形成錯齒狀態(tài)。當開關A斷開，B接通，由于B相繞組和轉子的1，3號齒之間的磁力線作用，使得轉子的1，3號齒和B相磁極對齊，則轉子的0，2號齒就和A，C，相繞組形成錯齒狀態(tài)。此后，開關的B斷開，C接通，由于C相繞組和轉子的0，2之間的磁力線的作用，使得轉子0，2號齒和C相磁極相對齊，這時轉子的1，3號齒和A，B相繞組磁極產(chǎn)生錯齒。當開關C斷開，A接通后，由于A相繞組磁極和轉子1，3號之間的磁力線的專用使轉子1，3號齒和A相繞組磁極對齊，這時轉子的0，2號齒和B，C相繞組磁極產(chǎn)生錯齒。很明顯，這時轉子轉動了一個齒距角。如果對一相繞組的操作稱為一拍，那么對A，B，C三相繞組的輪流通電需要三拍。對A，B，C，三相輪流通電一次成為一個周期。從上面分析看出，該三相步進電機轉子轉動一個齒距需要三拍操作。由于按A———B———C———A相輪流通電，則磁場沿A，B，C方向轉動了360度空間角，而這時轉子沿ABC方向轉動了一個齒距的位置。在圖一中，轉子的齒數(shù)為4，故齒距角為90度，轉動了一個齒距就是轉動了90度．本次設計采用的是三相步進電機型號是36BF003（屬于三相步進電機），工作電壓的標稱值是27V相電流的標稱值是1.5A，保持轉矩是78Mn.m（豪牛頓。米），步距角為1.5度/3度，矩頻特性:Pulse-torqueCharacteristics圖4-236圖4-236bf003矩頻特性4.3步進電機控制的輸出字表選定由PA口的PA0，PA1，PA2，控制x軸的三相步進電機，PB0，PB1，PB2通過驅動電路控制y軸三相步進電機，并假設數(shù)據(jù)輸出為“1”時，相應的繞組通電;當“0”時，相應的繞組斷電。下面介紹三相六拍控制方式確定步進電機的輸出的控制字.當步進電機的相數(shù)和控制方式確定之后，PA0~PA2和PB0~PB2輸出變化規(guī)律就確定了。這種輸出變化規(guī)律可以用輸出字來描述。為了尋找，輸出字以表的形式存放在計算機指定的存儲區(qū)域，下表5-1給出了三相六拍的控制方式的輸出字表。表4-1三相六拍的控制方式的輸出字表 X軸步進電機輸出字表 Y軸步進電機輸出字表存儲地址標號PA口輸出字存儲地址標號PB口輸出字ADX100000001=01HADY100000001=01HADX200000011=03HADY200000011=03HADX300000010=02HADY300000010=02HADX400000110=06HADY400000110=06HADX500000100=04HADY500000100=04HADX600000101=05HADY600000101=05H顯然，若要控制步進電機正轉。則按ADX1——ADX2——。。。ADX6和ADY1——ADY2——。。ADY6順序向PA口和PB口送輸出字即可：若要控制步進電機反轉，則要按相反的順序送輸出字。第5章單片機與步進電機的接口電路設計5.1芯片引腳及其內部說明8255芯片的引腳如圖5-1所示，引腳信號如表5-1所示。表5-18255的引腳信號說明 引腳信號引腳號 引腳名稱和功能Vcc26電源的+5V端GND7電源的0端RESET35復位信號輸入端。使內部各寄存器清除，置A，B，C口為輸入WRRDCS3656口寫信號輸入端，使CPU輸出的數(shù)據(jù)或者控制字到8255A讀信號輸入端。使8255A輸出數(shù)據(jù)或者狀態(tài)信息到CPU片選端A1，A08，9地址總線的最低2位。用于決定斷口地址：如A1A0為00，是A口：A1A0為01，是B口：A1A0為10，是C口：A1A0是11，是控制字寄存器D7~D027~34雙向數(shù)據(jù)總線PA7~PA037~401~4A口的8位I/O引腳PB7~PB025~18 B口的8位I/O引腳PC7~PC010~13 C口的8位I/O引腳17~14數(shù)據(jù)總線緩沖器：是一個8位的雙向三態(tài)驅動器，用于與單片機的數(shù)據(jù)總線相連。讀/寫控制邏輯：根據(jù)單片機的地址信息（A1A0）與控制信息（RDWRRESET），控制片內的數(shù)據(jù)，CPU控制字，外設狀態(tài)信息的傳送?？刂齐娐罚焊鶕?jù)CPU送來的控制字所管I/O口按一定的方式工作。對C口甚至可按位實現(xiàn)置位或者復位。控制電路分為兩組：A組控制電路控制A口及C口的高四位（PC7~PC4），B組控制電路控制B口及C口的低四位（PC3~PC0）。三個并行I/O端口：A口可編程為8位輸入，或者8位輸出，或者雙向輸出：B口可編程為8位輸入，或者8位輸出，但是不可以雙向傳輸；C口分為兩個4位口，用于輸入或者輸出，也可以用作A口，B口的狀態(tài)控制信號。圖5-18255圖5-18255引腳圖5.2.1讀/寫控制邏輯操作選擇由單片機輸出的地址A1，A0及控制信號WR，CS，RD來選擇口的操作狀態(tài)?？诘牟僮鳡顟B(tài)如表5-2-1所示表5-28255的口操作狀態(tài) A1A0RDWRCS 輸入操作（讀） 00010 A口——數(shù)據(jù)總線1010 B口——數(shù)據(jù)總線0010 C口——數(shù)據(jù)總線輸出操作（寫）00100數(shù)據(jù)總線——A口01110數(shù)據(jù)總線——B口10100數(shù)據(jù)總線——C口11100禁止操作數(shù)據(jù)總線——控制口————1數(shù)據(jù)總線為三態(tài)11010非法狀態(tài)——010數(shù)據(jù)總線為三態(tài)5.2.28255的三種工作方式方式0（基本輸入/輸出方式）：這種工作方式不需要任何選通信號。A口，B口及C口的兩個4位口中任何一個端口都可以由程序設定為輸入或者輸出。作為輸出口時，輸出數(shù)據(jù)被鎖存：作為輸入口,輸入數(shù)據(jù)不鎖存。方式1(選通輸入/輸出方式)：在這種工作方式下，A，B，C三個口分為兩組。A組包括A口和C口的高四位，A口可由編程設定為輸入口或者輸出口，C口的高四位則是用來作為A口輸入/輸出操作的控制和同步信號：B組包括B口和C口的低四位，B口可由編程設定為輸入口或者輸出口，C口的低四位則是用來作為B口輸入/輸出操作的控制和同步信號。A口和B口的輸入或者輸出的數(shù)據(jù)都被鎖存。方式2(雙向傳送方式)在這種方式下，A口可以用于雙向傳送，C口的PC3~PC74用來作為輸入/輸出的控制同步信號。應該注意的是，只有A口允許用作雙向傳送，這時B口和PC0~PC2則可編程為方式0或者方式1工作。5.2.3編程控制字8255A的編程選擇是通過對控制口輸入控制字的方式實現(xiàn)的?？刂谱钟蟹绞竭x擇控制字和C口置位/復位控制字。方式選擇控制字：其格式如下表5-3所示：表5-3方式選擇控制字D7 D6 D5D4D3 D2 D1D0A組B組控制字 方式選擇00=方式0標志 01=方式11=方式控制字1*=方式2A口1=輸入0=輸出上C口1=輸入0=輸出方式選擇00=方式0，01=方式1B口1=輸入0=輸出下C口1=輸入0=輸出C口置位/復位控制字：C口具有位操作功能，把一個置位/復位控制字送入送入8255A的控制寄存器（控制口）就能把C口的某一位置1或者清0而不影響其他位的狀態(tài)。C口置位/復位控制的格式與定義如表5-4所示。表5-4C口置位/復位控制字D7 D6D5D4D3D2D1D0控制字標志位選擇置位0=位當不用的時候置為000操作000011110011001101010101BIT0BIT1BIT2BIT3BIT4BIT5BIT6BIT75.2.48051與8255的接口方法8051單片機與8255的接口邏輯簡單，因為8255A芯片內部沒有地址鎖存能力，所以圖5-2中8255A的片選信號CS及口地址選擇線A1，A0分別由8051的P0.7和P0.1經(jīng)由地址鎖存器后提供。如果沒有參入選址的地址的狀態(tài)都看作“1”狀態(tài)，則8255的A，B，C口及控制口地址為FF7CH，F(xiàn)F7DH，F(xiàn)F7EH，F(xiàn)F7FH。當然各口都有重復的地址，8255的復位端與8051的復位端相連，都接到8051的復位電路。圖5-28255與8051的連接圖第6章自動售貨機軟件設計軟件設計的基本思路是：根據(jù)模塊化設計的原則，做到相應任務的分時處理，使之具有并行計算的能力。功能上，利用硬件資源的合理冗余，實現(xiàn)積木式軟件結構，做到紙幣（硬幣）支付模塊、顯示模塊等。軟件主要由主控程序、用戶管理程序、執(zhí)行控制程序、數(shù)據(jù)采集與處理程序等模塊構成。由于自動售貨機屬于室外、無人值守的控制系統(tǒng)，所以在軟件設計中，主要考慮了系統(tǒng)軟件的容錯能力，采取了以下3種措施：一是超時管理的容錯設計。在系統(tǒng)程序中，除了專門設置的循環(huán)等待程序外，對許多以時間為界的操作（如握手超時、鍵盤等待超時、執(zhí)行電機運轉超時等）設置了超時管理功能，在等待結束信號超過某一設定時間后，程序進入出錯處理，使之報警，提示進入后續(xù)運行等。二是超界管理的容錯設計。在系統(tǒng)運行過程中，軟件對實際運行的參數(shù)（如金額、所售商品種類等）均進行必要的測試，一旦發(fā)現(xiàn)超出了預定值，則進行報警等操作。三是通訊容錯設計。在系統(tǒng)實時通訊過程中，每次通訊均進行CRC校驗，采用發(fā)送端連續(xù)H次發(fā)送數(shù)據(jù)至接收端，并對3次發(fā)送的數(shù)據(jù)比較，3次數(shù)據(jù)不一致，則請求發(fā)送端重發(fā)數(shù)據(jù)，從而保證了通訊的高可靠性。參考文獻李廣弟等單片機基礎北京航空航天出版社，2001.7樓然苗等51系列單片機設計實例北京航空航天出版社，2003.3唐俊翟等單片機原理與應用冶金工業(yè)出版社，2003.9劉瑞新等單片機原理及應用教程機械工業(yè)出版社，2003.7吳國經(jīng)等單片機應用技術中國電力出版社，2004.1李全利，遲榮強編著單片機原理及接口技術高等教育出版社，2004.1侯媛彬等，凌陽單片機原理及其畢業(yè)設計精選2006年，科學出版社羅亞非，凌陽十六位單片機應用基礎2003年北京航空航天大學出版社北京北陽電子有限公司，061A凌陽單片機及其附帶光盤2003年張毅剛等，MCS-51單片機應用設計，哈工大出版社，2004年第2版霍孟友等，單片機原理與應用，機械工業(yè)出版社，2004.1霍孟友等，單片機原理與應用學習概要及題解，機械工業(yè)出版社，2005.3許泳龍等，單片機原理及應用，機械工業(yè)出版社，2005.1馬忠梅等，單片機的C語言應用程序設計，北京航空航天大學出版社，2003修訂版薛均義張彥斌虞鶴松樊波，凌陽十六位單片機原理及應用，2003年，北京航空航天大學出版社畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作者簽名：日期：指導教師簽名：日期：使用授權說明本人完全了解大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績热荨Ｗ髡吆灻喝掌冢?/p>

學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名：日期：年月日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。作者簽名：日期：年月日導師簽名：日期：年月日注意事項1.設計（論文）的內容包括：封面（按教務處制定的標準封面格式制作）原創(chuàng)性聲明中文摘要（300字左右）、關鍵詞外文摘要、關鍵詞目次頁（附件不統(tǒng)一編入）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結論參考文獻致謝附錄（對論文支持必要時）2.論文字數(shù)要求：理工類設計（論文）正文字數(shù)不少于1萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字數(shù)不少于1.2萬字。3.附件包括：任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）。4.文字、圖表要求：文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫工程設計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應符合國家技術標準規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫畢業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁以上的雙面打印圖表應繪制于無格子的頁面上軟件工程類課題應有程序清單，并提供電子文檔5.裝訂順序設計（論文）附件：按照任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）次序裝訂其它畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作者簽名：日期：指導教師簽名：日期：使用授權說明本人完全了解大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績热?。作者簽名：日期：學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名：日期：年月日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。作者簽名：日期：年月日導師簽名：日期：年月日指導教師評閱書指導教師評價：一、撰寫（設計）過程學生在論文（設計）過程中的治學態(tài)度、工作精神□優(yōu)□良□中□及格□不及格學生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度□優(yōu)□良□中□及格□不及格學生綜合運用所學知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力□優(yōu)□良□中□及格□不及格研究方法的科學性；技術線路的可行性；設計方案的合理性□優(yōu)□良□中□及格□不及格完成畢業(yè)論文（設計）期間的出勤情況□優(yōu)□良□中□及格□不及格二、論文（設計）質量論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規(guī)范？□優(yōu)□良□中□及格□不及格是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？□優(yōu)□良□中□及格□不及格三、論文（設計）水平論文（設計）的理論意義或對解決實際問題的指導意義□優(yōu)□良□中□及格□不及格論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？□優(yōu)□良□中□及格□不及格論文（設計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□優(yōu)□良□中□及格□不及格建議成績：□優(yōu)□良□中□及格□不及格（在所選等級前的□內畫“√”）指導教師：（簽名）單位：（蓋章）年月日評閱教師評閱書評閱教師評價：一、論文（設計）質量1、論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規(guī)范？□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？□優(yōu)□良□中□及格□不及格二、論文（設計）水平1、論文（設計）的理論意義或對解決實際問題的指導意義□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、論文（設計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□優(yōu)□良□中□及格□不及格建議成績：□優(yōu)□良□中□及格□不及格（在所選等級前的□內畫“√”）評閱教師：（簽名）單位：（蓋章）年月日第頁教研室（或答辯小組）及教學系意見教研室（或答辯小組）評價：一、答辯過程畢業(yè)論文（設計）的基本要點和見解的敘述情況□優(yōu)□良□中□及格□不及格對答辯問題的反應、理解、表達情況□優(yōu)□良□中□及格□不及格學生答辯過程中的精神狀態(tài)□優(yōu)□良□中□及格□不及格二、論文（設計）質量論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規(guī)范？□優(yōu)□良□中□及格□不及格是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？□優(yōu)□良□中□及格□不及格三、論文（設計）水平論文（設計）的理論意義或對解決實際問題的指導意義□優(yōu)□良□中□及格□不及格論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？□優(yōu)□良□中□及格□不及格論文（設計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□優(yōu)□良□中□及格□不及格評定成績：□優(yōu)□良□中□及格□不及格（在所選等級前的□內畫“√”）教研室主任（或答辯小組組長）：（簽名）年月日教學系意見：系主任：（簽名）年月日學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下進行的研究工作所取得的成果。盡我所知，除文中已經(jīng)特別注明引用的內容和致謝的地方外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式注明并表示感謝。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。學位論文作者（本人簽名）： 年月日學位論文出版授權書本人及導師完全同意《中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程》、《中國優(yōu)秀碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程》(以下簡稱“章程”)，愿意將本人的學位論文提交“中國學術期刊（光盤版）電子雜志社”在《中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫》、《中國優(yōu)秀碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫》中全文發(fā)表和以電子、網(wǎng)絡形式公開出版，并同意編入****《中國知識資源總庫》，在《中國博碩士學位論文評價數(shù)據(jù)庫》中使用和在互聯(lián)網(wǎng)上傳播，同意按“章程”規(guī)定享受相關權益。論文密級：□公開□保密（___年__月至__年__月）(保密的學位論文在解密后應遵守此協(xié)議)作者簽名：_______導師簽名：______________年_____月_____日_______年_____月_____日獨創(chuàng)聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設計(論文)，是本人在指導老師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權爭議。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內容外，本設計（論文）不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體均已在文中以明確方式標明。 本聲明的法律后果由本人承擔。 作者簽名:二〇一〇年九月二十日畢業(yè)設計（論文）使用授權聲明本人完全了解**學院關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定。本人愿意按照學校要求提交學位論文的印刷本和電子版，同意學校保存學位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其它復制手段保存設計（論文）；同意學校在不以營利為目的的前提下，建立目錄檢索與閱覽服務系統(tǒng)，公布設計（論文）的部分或全部內容，允許他人依法合理使用。（保密論文在解密后遵守此規(guī)定）作者簽名:二〇一〇年九月二十日致謝時間飛逝，大學的學習生活很快就要過去，在這四年的學習生活中，收獲了很多，而這些成績的取得是和一直關