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文檔簡介
基于單片機的智能電子儲蓄罐的設計摘要:在人們的生活中,貨幣是不可缺少的一部分。貨幣的表現形式大體可以分為虛擬貨幣和實體貨幣兩種。在這兩種形式的貨幣中,后者又可以分為紙幣與硬幣兩種。當人們乘坐地鐵、公交時一般會采用硬幣進行交易。但是一般硬幣的形狀和面值都較小,所以人們習慣用儲蓄罐把它存儲起來,方便使用和整理。傳統(tǒng)的硬幣儲蓄罐只能對硬幣進行存儲,而不能對硬幣進行分類和統(tǒng)計。本課題設計是基于單片機的智能電子儲蓄罐。本課題設計的智能電子儲蓄罐的功能是能夠對硬幣進行識別、儲存,然后在LCD屏上顯示相應的數額和存入總金額,并將數據通過藍牙模塊傳送到移動端。本次設計的智能硬幣儲蓄罐是以STC89C52單片機為控制核心,實現了對不同面值硬幣的計數和存儲,同時也可以將罐內硬幣的總數量以及當前投入硬幣的金額進行顯示并將數據傳送到手機端。因此,為更好地滿足消費者對于儲蓄罐的需求,智能電子儲蓄罐的設計具有一定的實用價值。關鍵詞:硬幣儲蓄罐;單片機;藍牙模塊DesignofIntelligentElectronicSavingsTankBasedonSingleChipMicrocomputer+:Moneyisanindispensablepartofpeople'slives.Theexpressionofmoneycanbedividedintovirtualcurrencyandrealcurrency.Inthesetwoformsofmoney,thelattercanbedividedintonotesandcoins.Whenpeopletakethesubway,publictransportwillgenerallyusecoinstotrade.Buttheshapeandfacevalueofthegeneralcoinaresmall,sopeopleareusedtostoreitinapiggybankforeasyuseandfinishing.Thetraditionalcoinpiggybankcanonlystorecoins,notclassifyandcountcoins.Thedesignofthissubjectisbasedonsinglechipmicrocomputerintelligentelectronicpiggybank.Thefunctionoftheintelligentelectronicpiggybankdesignedinthisprojectistobeabletoidentifyandstorecoins,andthendisplaythecorrespondingamountandtotalamountofdepositontheLCDscreen,andtransmitthedatatothemobilesidethroughthebluetoothmodule.Atthesametime,itcandisplaythetotalnumberofcoinsinthetankandtheamountofcoinscurrentlyputintotheSTC89C52andtransmitthedatatothemobilephone.Therefore,inordertobettermeettheneedsofconsumersforthepiggybank,thedesignofintelligentelectronicpiggybankhascertainpracticalvalue.Keywords:Coinpiggybank;Singlechipmicrocomputer;Bluetoothmodule目錄1前言 基于單片機的智能電子儲蓄罐的設計1前言1.1課題研究背景二十一世紀,隨著我國經濟的發(fā)展,一角、五角和一元的紙幣逐漸淡出了貨幣流通市場,取而代之的是一角、五角、一元的硬幣。平時外出購物總少不了收到商家回找的硬幣零錢,因此硬幣的存儲也就成了一種難題。就目前而言,市場上傳統(tǒng)的硬幣儲蓄罐只具有單一的存儲功能,并不具有識別和計數的功能。二十一世紀是信息革命的時代,科技是第一生產力。智能工藝產品將會逐步取代落后的傳統(tǒng)工藝產品。人們的生活在科技融入之后變得更加方便快捷,電信技術使得人們可以動動手指就能了解實時數據。因此人們對于儲蓄罐的要求也不僅僅局限于當初的單一存儲功能,更希望儲蓄罐能夠成為一種智能方便快捷的工藝產品,但是現在市場的智能電子儲蓄罐也只能簡單的在儲蓄罐的LCD顯示屏上顯示出總金額,并不具備在手機端就能了解到詳細的存入金額和總金額的功能。因此在我國經濟社會的發(fā)展過程中,硬幣的儲存問題,以及人們的需求,要求我們設計一種儲錢系統(tǒng)具有自動計數,分揀識別和移動端觀察數據的功能。1.2課題研究意義二十一世紀,隨著信息革命時代的來領,電子工藝產品迅速發(fā)展,現代電子工藝產品已經涉及到國內外各個領域。目前,市場上主要使用的硬幣儲蓄罐大概分為兩種:一種是基于單片機的智能電子硬幣儲蓄罐,另一種則是傳統(tǒng)的硬幣儲存罐。同時,國內市場由于假硬幣的存在,非電子硬幣儲蓄罐功能單一,所以漸漸淡出人們的視野。與之相反,電子硬幣儲蓄罐因其功能的多樣性,深受孩子們和家長的喜愛。一方面可以從樂趣上培養(yǎng)孩子的存錢習慣,另一方面也便于家長對孩子的監(jiān)管,更為重要的是解決了硬幣存儲的難題。該設計具有自動識別貨幣、自動計數、顯示存儲總量和本次投入金額、將數據傳輸到手機等功能。本實用新型具有靈敏度高、可靠性好的優(yōu)點,填補了目前的市場空缺。除此之外,某種程度上方便家長對孩子的監(jiān)管。1.3國內外發(fā)展現狀與分析目前國內外對電子存儲硬幣這方面的研究也逐步的重視,特別是對幣種識別以及真?zhèn)伪鎰e。在二十世紀中后期國外開始了對硬幣識別的研究,相繼出現了許許多的硬幣識別器,最早的是機械性的,不能識別硬幣的真?zhèn)?。在國外有使用圖像處理技術對硬幣進行辨別,但是這樣造價太高,性價比極低。國內有的使用機械性的硬幣識別器,但是誤差太大。同時,有的廠家設計的電子儲錢系統(tǒng)太過于華而不實,蒙蔽了消費者的視線。除此之外,就目前而言市場上的電子硬幣儲蓄罐并不具備藍牙傳輸數據的功能。對于培養(yǎng)孩子存錢習慣的家長而言少了一些監(jiān)管的途徑。在經濟發(fā)展過程中,人們對孩子對自己的精神世界追求日益重視。就目前市場上的電子儲蓄罐而言并不能完全滿足人們對精神世界的追求,因此本文設計了一種新型的電子硬幣儲蓄罐在很大程度上來滿足人們對于精神世界的追求。1.4課題的研究內容本課題選用電子硬幣儲蓄罐作為研究對象,主要研究了基于單片機的電子儲蓄罐存儲系統(tǒng)和藍牙傳送數據等功能。具體內容如下:a.了解和熟悉單片機的基本內容,運行和調試軟件以及仿真環(huán)境。b.設計以單片機為核心的智能電子硬幣儲蓄罐系統(tǒng)。c.使用AD軟件繪制智能電子儲蓄罐的電路原理圖。d.在Keil軟件下對電子儲蓄罐系統(tǒng)進行程序編寫。e.使用燒錄軟件將程序燒錄進單片機內。e.對軟件電路設計和硬件電路設計進行仿真和調試,實現課題研究的基本功能。2課題相關知識2.1總體設計方案本設計包含電源電路,硬幣識別電路,信息處理電路,顯示電路,藍牙數據傳輸電路五個部分。當硬幣經由光電管光耦傳感器時,硬幣識別電路會自動識別硬幣的幣值,再經過信息處理系統(tǒng)對所存金額進行累加,并顯示當前投入的金額以及總金額,最后經由藍牙數據傳送系統(tǒng)將數據傳送到手機端。本設計采用軟硬件結合進行設計。系統(tǒng)硬件框圖如圖2-1。圖2-1系統(tǒng)硬件框圖2.2方案論證方案一:本方案中采用機械性的硬幣識別器,單片機STC89C52,LCD1602液晶顯示屏以及BT04藍牙串口模塊。硬幣識別器將信號傳送給單片機控制單元,單片機進行信息的處理,并在顯示模塊顯示出總的金額以及本次所投金額,最后將數據傳送到手機端。方案二:本方案中采用光學及電磁渦流式的硬幣識別器,單片機STC89C52,以及液晶顯示LCD1602和BT04藍牙串口模塊。硬幣識別器將信號傳送給單片機控制單元,單片機將信息處理發(fā)送到顯示模塊,同時將處理完的信息經由無線模塊發(fā)送到手機端。在方案一中選擇機械性硬幣識別器,雖然靈敏度低,且不能很好地判斷硬幣的真?zhèn)?,但其價格更容易讓大眾接受。而方案二中所采用的光學及電磁渦流式的硬幣識別器雖然靈敏度高,能判斷硬幣的真?zhèn)?,但其價格昂貴,對于一般的家庭而言并不會選擇。綜上所述我們選擇方案一進行設計。3硬件電路設計本系統(tǒng)由單片機STC89C52、槽型光耦傳感器、LCD1602液晶顯示、LED指示燈、電源及BT04藍牙串口構成。a、三路槽型光耦分別對應金額1毛、5毛、1元的入口。b、當硬幣投入時,紅外槽型光耦檢測同時,相應的指示燈亮起,同時對不同入口的傳感器檢測認為不同錢的投入。c、分別對1毛、5毛、1元的投入數量進行計數,并且將總金額進行顯示。d、LCD1602液晶顯示屏顯示所投入硬幣幣值,以及總金額。e、通過藍牙模塊將數據傳送到手機端。3.1電源模塊本系統(tǒng)選擇5V直流電源作為系統(tǒng)總電源,為整個系統(tǒng)供電,電路簡單、穩(wěn)定,如圖3-1所示。DC為電源的DC插座,一端可以插入直流插座,另一端可以插入5V電源,例如電腦USB、電源組、手機充電器、充電寶等等。LED指示燈是一個紅色的LED燈,用來指示系統(tǒng)是否通電,該模塊電阻為1K,起到限流的作用,保護LED燈,防止LED燈因電流過大被損壞。SW是一個自鎖開關。當開關按下時,紅燈亮,此時系統(tǒng)電源5V直流輸出。開關再次按下后,紅燈滅,此時系統(tǒng)電源無5V電源輸出。圖3-15V電源電路原理圖3.2STC89C52單片機核心系統(tǒng)電路設計STC89C52單片機是STC公司生產的一種低功耗、高性能的CMOS8位微控制器。它具有8K字節(jié)系統(tǒng)可編程閃存。STC89C52是傳統(tǒng)的51單片機的升級版內核,它在具有傳統(tǒng)51單片機的功能的情況下進行了許多改進。STC89C52單片機所采用的智能8位CPU和系統(tǒng)內可編程閃存,這一功能使許多嵌入式控制應用系統(tǒng)對芯片要求靈活度高、效率高這一特點得到解決。STC89C52單片機具體具有以下標準功能:8K字節(jié)閃存512字節(jié)ram32位I/O端口線看門狗定時器內置4KBEEPROMMAX810復位電路3個16位定時器/計數器4個外部中斷一種7矢量4級中斷結構(與傳統(tǒng)的515矢量2級中斷結構兼容),全雙工串行口。此外,STC89C52單片機還可以簡化為0Hz靜態(tài)邏輯運算,支持兩種軟件選擇節(jié)電模式。3.2.1STC89C52主要特性(1)8K字節(jié)程序存儲空間;(2)512字節(jié)數據存儲空間;(3)內帶4K字節(jié)存儲空間;(4)可直接使用串口下載。3.2.2STC89C52主要參數(1)增強型8051單片機;(2)工作電壓:5.5V~3.3V或者3.8V~2.0V;(3)工作頻率范圍:0~40MHz,相當于普通8051的0~80MHz,實際工作頻率可達48MHz;(4)用戶應用程序空間為8K字節(jié);(5)片上集成512字節(jié)RAM;(6)通用I/O口(32個);(7)ISP(在系統(tǒng)可編程)/IAP(在應用可編程),無需專用編程器,無需專用仿真器,可通過串口直接下載用戶程序,工作效率極高;(8)具有EEPROM功能;(9)共3個16位定時器/計數器;(10)外部中斷4路;(11)通用異步串行口(UART),還可用定時器軟件實現多個UART;(12)工作溫度范圍:-40~+85℃(工業(yè)級)/0~75℃(商業(yè)級);(13)PDIP封裝。3.2.3STC89C52單片機相關引腳(1)VCC:供電電壓。(2)GND:接地。(3)P3.0RXD(串行輸入口)(4)P3.1TXD(串行輸出口)(5)P3.2/INT0(外部中斷0)(6)P3.3/INT1(外部中斷1)(7)P3.4T0(記時器0外部輸入)(8)P3.5T1(記時器1外部輸入)(9)P3.6/WR(外部數據存儲器寫選通)(10)P3.7/RD(外部數據存儲器讀選通)(11)RST:復位輸入。(12)/PSEN:外部程序存儲器的選通信號。(13)/EA/VPP:當/EA保持低電平時,則在此期間外部程序存儲器(0000H-FFFFH),不管是否有內部程序存儲器。(14)XTAL1:反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入。(15)XTAL2:來自反向振蕩器的輸出。單片機引腳圖如圖3-2所示。3.2.4STC89C52單片機最小系統(tǒng)STC89C52單片機最小系統(tǒng)電路是由復位電路、時鐘電路和電源電路組成的。擁有這三部分電路后,單片機方才能正常工作。單片機最小系統(tǒng)原理圖如圖3-3所示。VCC和GND是單片機的電源管腳,為單片機提供電源。復位電路由鍵S1、電解電容EC1和電阻R1組成。具有手動鑰匙復位和開機自動復位功能。系統(tǒng)上電復位鍵接口采集到兩個高端信號后,手動復位為非自動復位。時鐘電路由晶振Y1、瓷片電容C1和C2組成。(4)JD1為單片機的下載接口。圖3-2STC89C52單片機引腳圖圖3-3單片機最小系統(tǒng)原理圖3.3LCD1602液晶顯示模塊電路設計液晶顯示分為現場顯示和字符顯示。只要相應的信號被發(fā)送到相應的管腳,現場顯示就類似于LED顯示。字符顯示是根據需要顯示基本字符。本設計采用字符顯示。LCD1602用作系統(tǒng)中顯示設備的輸出信息。液晶顯示模塊是目前單片機應用設計中最常用的顯示設備。LCD1602可以顯示2行16個漢字。LCD1602液晶顯示電路原理圖如圖3-4所示。圖3-4LCD液晶顯示電路原理圖3.3.1LCD1602主要技術參數(1)顯示容量為32個字符;(2)芯片工作電壓為4.5~5.5V;(3)工作電流為2.0mA;(4)模塊最佳工作電壓為5.0V;(5)字符尺寸為2.95×4.35(W×H)mm。3.3.2LCD1602采用標準的14腳(1)第1腳:VSS為地電源。(2)第2腳:VDD接5V正電源。(3)第3腳:V0為液晶顯示器對比度調整端。(4)第4腳:RS為寄存器選擇,高電平時選擇數據寄存器、低電平時選擇指令寄存器。(5)第5腳:RW為讀寫信號線(6)第6腳:E端為使能端,當E端由高電平跳變成低電平時,液晶模塊執(zhí)行命令。(7)第7~14腳:D0~D7為8位雙向數據線。(8)第15~16腳:空腳系統(tǒng)中采用LCD1602液晶顯示屏作為顯示器件輸出信息。在本電路中電位器可以調節(jié)液晶顯示的對比度即清晰度。3.4LED信號指示燈電路設計LED燈就是發(fā)光二極管,它是半導體二極管的一種,它的工作原理是將電能轉化成光能。發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個PN結組成,也具有單向導電性。在電路中,電阻起到限流的作用,保護LED燈,防止其燒毀。只要單片機的控制引腳拉低,那么LED燈亮,否則,LED燈不亮。其具體電路原理圖如圖3-5所示。圖3-5LED燈指示電路原理圖3.5CXGO光電槽型光耦傳感器模塊電路設計光電管光耦傳感器是一種基于紅外管模塊的紅外傳感器。該模塊對環(huán)境的光適應能力強。它有一對紅外發(fā)射和接收管,發(fā)射一定頻率的紅外光線。當探測方向遇到障礙物或者反射面時,紅外光線會被反射回來,由接收管接收。經過比較器電路處理后,指示燈亮,信號輸出接口輸出數字信號。這種類型的傳感器應用領域大多是在電機轉速檢測、脈沖計數、位置限制等。3.5.1模塊接口(1)VCC電源正(2)GND電源負(3)DO數字量輸出(4)AO無效光電槽型光耦模塊模塊接口原理圖如圖3-6所示。圖3-6光電槽型光耦原理圖3.6藍牙模塊本課題選用BT04B藍牙模塊,目的是讓消費者更好更方便的了解到儲蓄罐內部硬幣的數量和金額。本模塊的設計是為了能夠實現智能數據傳輸,它符合V3.0藍牙規(guī)范。這種藍牙模塊模塊支持UART接口和SPP藍牙串行端口協(xié)議。它具有成本低、體積小、功耗低、收發(fā)靈敏度高等優(yōu)點,只有少數外圍器件才能實現其強大的功能。3.6.1BTO4藍牙模塊管腳功能a、UART-TX:串口數據輸出b、UART-RX:串口數據輸入c、RESETB:復位/重啟鍵(低電平復位)d、3.3V:3.3V電源e、GND(13):地f、GND(21):地g、GND(22):地h、P12:狀態(tài)指示燈LED口i、P05:主機中斷指示口系統(tǒng)采用BT04藍牙模塊作為數據傳輸模塊。其主要功能是將罐內數據實時傳送到手機端。其具體電路原理圖如圖3-7所示。3.6.2BT04藍牙模塊其他配置1.狀態(tài)指示燈LED:用于指示藍牙模塊所處狀態(tài),LED燈閃爍方式與藍牙模塊狀態(tài)如表3-1。圖3-7藍牙串口電路原理圖表3-1藍牙模塊狀態(tài)表模式類型LED顯示模塊狀態(tài)從模式均勻慢速閃爍(800ms-on,800ms-off)等待配對長亮建立連接4軟件設計4.1設計語言選擇由于整個程序復雜,計算量大,所以程序采用C語言進行編寫。對于大多數51系列單片機來說,相比于匯編語言,使用C語言等高級語言具有以下優(yōu)點:(1)沒有必要了解處理器的指令集,同時也不必了解存儲器的結構。(2)寄存器分配和尋址方式由編譯器進行管理,在我們編程的時候不用考慮存儲器的地址和數據類型這些細節(jié)。(3)程序可讀性高。(4)可以方便的使用與我們想法更相近的關鍵字和操作函數。(5)與使用匯編語言相比,程序的開發(fā)和調試更為簡潔。(6)C語言的庫文件中含有許多完美的例程。(7)通過C語言可實現模塊化編程技術(8)C語言可移植性好且非常普及,C語言編譯器幾乎適用于所有的目標系統(tǒng),己完成的項目可以很容易的轉換到其它的處理器或環(huán)境中與匯編語言相比,C語言在功能上,結構性、可讀性、可移植性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢,方便學習和使用。4.1.1Keil程序開發(fā)環(huán)境在本設計中,開發(fā)單片機所使用的軟件是Keil。Keil提供了一個完整的開發(fā)計劃,包括C語言編譯器、宏匯編、鏈接器、庫管理和一個功能強大的模擬調試器,并且它結合了一個集成開發(fā)環(huán)境。根據本設計選用C語言編程這一點,Keil軟件是不二選擇。Keil軟件有以下特點:(1)Keil軟件同時支持WindowsXP和Windows7以及Windows10等多種操作系統(tǒng),提供了豐富的庫函數和功能強大的開發(fā)工具。圖4-1Keil開發(fā)界面圖(2)Keil可以完成從編輯、編譯,到連接、調試的一整套開發(fā)流程。Keil軟件開發(fā)界面如圖4-1所示。4.1.2STC-ISP程序燒錄軟件介紹STC-ISP是一款單片機下載編程燒錄軟件,是針對STC系列單片機而設計的,它是一款集成了代碼下載,在線仿真和串口查看于一起軟件備,在51系列智能產品研發(fā)過程中得到了廣泛使用,性能高,是目前51系列單片機控制系統(tǒng)研發(fā)中不可缺少的一部分。可以通過下載器(即CH340等串口燒寫模塊)下載單片機程序。單片機開發(fā)板和下載器以及PC連接好后,首先需要在軟件中選擇單片機型號和串口號,以及設置波特率。然后選在項目程序“hex”文件所在的地址,最后就可以點擊程序下載按鈕了。具體下載界面如圖4-2所示。圖4-2燒錄軟件對話框4.1.3CH340串口程序燒寫模塊介紹在本設計中,單片機程序由CH340串行口模塊進行燒寫。CH340串行口燒錄模塊采用USB接口,為使用筆記本進行單片機程序燒錄的用戶解決了STC系列單片機的程序燒錄問題。CH340串口燒寫模塊特點(1)支持USB1.1或USB2.0通信;(2)全面支持大多數操作系統(tǒng);(3)采用USB口供電;(4)在對芯片編程的過程中可以使用目標系統(tǒng)本身的電源,也可以使用編程器從USB口取電供給目標板,但是要保證目標板電流不能大于0.5A,以免不能正常編程;(5)編程完成不影響目標板的程序運行;(6)支持STC全系列芯片燒錄;(7)編程器提供3.3V和5V的電壓輸出接口;(8)速度比并口編程更快更穩(wěn)定,更方便筆記本電腦用戶使用;(9)采用進口原裝芯片,能進行高速穩(wěn)定編程;模塊如圖4-3所示圖4-3CH340串口燒寫模塊CH340串口燒寫模塊引腳說明(1)+5V5V輸出,因有USB電源線,故本開發(fā)板不接,不需要(2)VCC本開發(fā)板不接,不需要(3)3V33.3V輸出,本開發(fā)板不接,不需要(4)TXD接單片機的RXD引腳(5)RXD接單片機的RXD引腳(6)GND接GND。4.2程序流程圖4.2.1主程序流程圖基于單片機的智能電子儲蓄罐的工作流程為鏈接電源并打開電源,系統(tǒng)進入初始化,當接收到硬幣檢測信號時,系統(tǒng)進入數據采集狀態(tài),此時系統(tǒng)控制單元開始工作。當檢測到硬幣進入信號時,單片機的信息處理電路進行計數和累加運算,緊接著通過藍牙模塊將收集的數據傳送到手機端。主程序主要是通過調用其他子程序來完成智能電子儲蓄罐系統(tǒng)工作的整個流程,先是調用初始化子程序對系統(tǒng)參數和LCD1602進行初始化,然后通過數據采集的子程序對數據進行簡單的采集工作,再通過信息處理系統(tǒng)子程序處理完信息后發(fā)送到LCD1602顯示屏進行顯示,同時也將處理完的信息經由藍牙模塊發(fā)送到手機端。主程序如圖4-4所示。圖4-4主程序流程圖圖4-5顯示程序流程圖4.2.2顯示程序流程圖顯示程序是基于單片機的智能電子儲蓄罐系統(tǒng)的一個子程序。他的工作流程是通過keil先編程第一行所要顯示的內容,接著將第一個字符的位置確定好,然后才能正確的顯示出所想顯示的內容,接著按照上面的步驟在確定出第二行所要顯示的內容,完成基于單片機的智能電子儲蓄罐系統(tǒng)的顯示模塊。具體流程圖如圖4-5所示。4.3主程序設計主程序主要是調用其它子程序來完成智能電子儲蓄罐系統(tǒng)工作的整個過程,先對參數進行初始化,接著對LCD顯示屏進行初始化,最終采集數據并顯示相應的數據同時將數據通過藍牙模塊傳送到手機端。其部分程序如圖4-6所示。圖4-6主程序部分代碼圖4.4初始化程序的設計初始化程序主要實現的功能是:(1)設置各個觸發(fā)信號到來時的延時時間,用以消除誤差和一些變量的初始值。(2)設置幣種信息,并將信息存儲在存儲器中。(3)設置初始幣值。4.5復位程序設計本設計的復位程序是指的當系統(tǒng)處于不認幣狀態(tài)后,等待手動調節(jié)認幣器的幣種及面值(不是單片機復位按鈕,是系統(tǒng)的復位按鈕)時的等待程序。4.6顯示程序設計由于本系統(tǒng)的所要顯示出來的數據并不是特別多特別復雜,所以本設計采用LCD1602液晶顯示屏就足以滿足系統(tǒng)對顯示模塊的功能要求,因此本系統(tǒng)的顯示程序設計分散到各個功能模塊中就能滿足系統(tǒng)設計的要求,這樣一來可以方便觀察程序的運行過程。本設計需要顯示的有(1)本次投幣金額(2)累計投幣金額其部分程序代碼如圖4-7所示。4.7數據采集程序數據的采集部分主要有開始采集信號的發(fā)出,即啟動AD轉換,將模擬電壓值轉換成數字電壓值,等待AD采集結束,讀取轉換的結果。在這里單片機對AD轉換器的控制是通過時鐘控制線完成的。其部分程序代碼如圖4-8所示。圖4-7顯示程序部分代碼圖圖4-8數據采集程序部分代碼圖4.8藍牙模塊程序藍牙模塊主要的目的是將信息處理系統(tǒng)處理完的數據通過藍牙串口發(fā)送到手機端。在其接收到信號之后,檢測是否發(fā)送出出,如果沒有發(fā)送出去則會進行短暫的延時,清除時間標志后會重新發(fā)出。最后手機端可以接收到正確信息。其部分程序代碼如圖4-9所示。圖4-9藍牙程序部分代碼圖5系統(tǒng)調試與運行5.1Keil軟件編程KeiluVision5常用于單片機應用系統(tǒng)軟件的開發(fā),適用于市面上絕大多數的MC-51系列單片機,同時集成有匯編與C語言開發(fā)環(huán)境,可以進行程序的編輯、編譯及仿真,除此之外,程序調試和軟件仿真功能都非常強大。KeiluVision5操作界面圖如圖5-1所示。圖5-1操作界面5.2實物測試與分析智能電子儲蓄罐系統(tǒng)由STC89C52單片機、槽型光耦傳感器、LCD1602液晶顯示、LED指示燈、藍牙串口以及電源組成。其實物圖如圖5-2所示。圖5-2實物圖5.2.1操作過程a.當一角的硬幣經過設計好光耦傳感器時,經過信息處理系統(tǒng)后,LCD屏幕上會顯示三種硬幣當前數目以及總額為,1毛1個,5毛0個,1元0個,總金額為1毛,手機端藍牙APP也會接收到相應的數據。這種情況下實物圖顯示如圖5-3。手機APP顯示如圖5-4。圖5-3投入1角硬幣實物圖圖5-4投入1角硬幣APP圖b.當5毛硬幣經過設計好的5毛光耦傳感器時,LCD屏幕上會顯示出三種硬幣的數目與總金額,為1毛1個,5毛1個,1元0個,總金額為6毛,手機端藍牙APP也會接收到相應的數據。這種情況下實物圖顯示如圖5-5.手機APP顯示如圖5-6。圖5-5投入5角硬幣實物圖圖5-6投入5角硬幣APP圖c.當1元硬幣經過設計好的1元光耦傳感器時,LCD屏幕上會顯示出三種硬幣的數目與總金額,為1毛1個,5毛1個,1元1個,總金額為16毛,手機端藍牙APP也會接收到相應的數據。這種情況下實物圖顯示如圖5-7。手機APP顯示如圖5-8。圖5-5投入1元硬幣實物圖圖5-6投入1元硬幣APP圖5.2.1結果分析通過實驗證明基于單片機的智能電子儲蓄罐系統(tǒng)是成功的,而且可以識別出硬幣,并能對當前投入的硬幣面值進行累加,也能夠將正確的結果顯示在LCD1602液晶顯示屏上,最后通過藍牙模塊將數據傳送到手機APP中??偟膩碚f,本次設計的基于單片機的智能電子儲蓄罐系統(tǒng)能到達到預期的目標。6結語本論文設計的是基于單片機的電子儲蓄罐,解決了傳統(tǒng)硬幣存儲罐功能的單一性以及目前電子硬幣存錢罐并不具備手機端接收數據的功能等問題。經過近三個月的設計,使我對單片機的使用有了更進一步的認識,要想學好單片機的使用,一定要重在實踐,只有通過實踐,我們才能更好的掌握知識,并將其運用到實際生活中。與此同時本次設計還有很多不足的地方。例如,本次設計所選用的硬幣識別器是通過紅外光耦傳感器發(fā)射紅外光線識別硬幣是否進入儲錢罐中的,但是并不能準確識別出硬幣的真?zhèn)?。除此之外,在本次畢業(yè)設計過程中,在信號處理電路中還存在一些問題,例如速度慢等。通過這次畢業(yè)設計,讓我認識到了我的很多不足之處,做設計并不是把所學到的知識堆到一起就能出結果,它需要我們靈活應用所學的知識,需要我們巧妙處理過程中遇到的難題,“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”。
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