摘 要：本文简述了单片机控制的自动售货机系统的设计，本文阐述了系统硬件电路设计、软件程序设计流程图，硬件电路是由键盘电路和显示电路组成，其中键盘电路采用了4*4的矩阵式的键盘与89S51单片机的接口相连构成，通过键盘电路来选择你要购买的物品；显示电路采用了74LS164 和数码管构成的串行口显示电路构成，通过显示电路显示。
关键词：自动售货机 键盘 显示
自动售货机这种新颖的无人零售方式已逐渐被人们所接受和信赖。自动售货机的普及在某种程度上能反映一个国家的经济发展水平，是一个国家繁荣程度的象征。
一、系统设计
1.硬件设计。系统框图包括：控制器键盘电路、复位电路、保护电路、Money键盘输入电路、显示电路（如图1）。
图2： 电源电路
（2）键盘电路的设计。键盘是按键或开关的有序组合。按照工作原理的不同，键盘可分为编码键盘和非编码键盘。编码键盘是由硬件完成的，非编码键盘是由软件完成的。非编码键盘有独立式键盘和矩阵式（行列式）键盘两种。键盘电路的主要工作步骤如下：①判别键盘上是否有按键按下。②如果有键按下，则应对其进行扫描，判别是哪一个键按下。③去抖动常采用延时程序。④读取闭合按键的特征值（行和列的位置编码）。⑤对特征值进行译码，获得按键的相应顺序号，而后再按各键的实际定义去执行相应的服务程序。⑥应采用双键锁定或N键轮回解决双键同时按下的问题。根据对键盘的了解，本设计所采用的是4*4的矩阵式键盘与89S51的P1口相连，通过扫描键盘来选择自己要购买的物品。
（3）显示电路的设计。在单片机系统中，通常用LED数码显示器来显示各种数字或符号。由于它具有显示清晰、亮度高、使用电压低、寿命长的特点，因此使用非常广泛。
本设计采用3片74LS164首尾相串，而时钟端则接在一起，这样，当输入8个脉冲时，从单片机RXD端输出的数据就进入到了第一片74LS164中了，而当第二个8个脉冲到来后，这个数据就进入了第二片74LS164，而新的数据则进入了第一片74LS164，这样，当第六个8个脉冲完成后，首次送出的数据被送到了最左面的164中，其他数据依次出现在第一、二、三片74LS164中。
2.软件设计。
（1）系统设计原理：
①自动售货机允许投入0.5元、1元、5元、10元硬币（分别用四个按键来代替）：当总币值等于顾客需要的商品单价时，机器送出需要的商品；若总币值大于顾客需要的商品单价时，机器除提供所需商品外，并将余币退出；若总币值小于顾客需要的商品单价时，机器退出顾客投入的硬币。设机器内1元和2元的找零硬币无限。②如果投入的硬币达到或大于所要购买商品的价格，就不必再投入硬币了，自动售货机会发出一个指示信号使接受硬币的装置不再接收新的硬币。③每次投币时间有限制，设定每次投币时间不超过一分钟，在时间到时，总币值不足顾客购买的商品单价时，自动售货机按不足钱数处理，退还全部硬币。或者在设定时间内，总投币值不足顾客购买的商品单价时，若需要取消交易则可按取消键，售货机按不足钱数处理，退还全部硬币。④当顾客完成一次购买后或按错按钮后，需要设置一个重新开始按钮，使整个系统恢复到初始状态。⑤顾客一次只能购买一种商品的一个，若需要更多商品，需要重复操作。⑥另外，本系统还为客户提供了一个退币口，以供客户在还未选择物品或有特殊情况改变主意时，可按此键，迅速退还硬币。
（2）ＬＥＤ显示设计。当有人买东西时，首先，此人必须先投币，第一个用到显示的地方便是要显示此人所投入到机器的钱数；第二个用到显示的地方便是此人所选择物品时，物品的钱数；用第一次所显示的钱数去减去他所购买的物品的钱数，最后显示所剩余的钱数，即应该退给用户的钱数。
参考文献
[1]薛栋梁 单片机原理与应用（二）[M].北京，中国水利水电出版社，2003。
[2]何立民 单片机应用技术选编[M].北京，北京航空航天大学出版社，2002。
论文作者:赵丹
论文发表刊物:《教育学文摘》2019年8月总第308期
论文发表时间:2019/7/5
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