自动售货机系统设计
摘要：自动售货机越来越多的出现在人们的视线当中，主要因为自动售货机不受任何场地，时间限制，而且方便快捷，操作简单。本文介绍一款以单片机AT89S52模块为核心的自动售货机系统，系统采用独立式4×4键盘模块实现货物选择、货币面值选择及找零功能，LED模块根据当前货币面值，提示出可购买的货物种类， LCD1602液晶模块将消费者在当前售货机上的购物信息显示出来。通过多次系统测试表明，该系统操作简单方便，交互性强，易于实现。
关键词：自动售货机；控制系统；AT89S52；LCD显示
The design of vending machine system
Abstract: vending machine more and more appear in the line of sight of people,mainly because of the vending machine without any space, time constraints, and convenient, simple operation. This paper introduces a single-chip AT89S52 module as the core of the vending machine system, system uses an independent type 4 × 4 keyboard module choice of goods, currency of denomination choice and change function, the LED module according to the currency of denomination that can buy goods, LCD1602 LCD module will consumers shopping information displayed in the vending machines. That many times through the system test, this system is simple and convenient operation, strong interaction, easy to realize.
Keywords: vending machine; control system; AT89S52; LCD display
目录
前言
自动售货机最早出现在二十世纪五、六十年代的西欧，英国是较早实行自动售货机售货的国家之一。1942年，在食品销售中首先推广了自动售货的销售方式。1950年，英国食品杂货行有500家商家采用自动售货机售货。1969年，采用自动售货机售货的商家增加到23000家，销售的商品扩展到文化用品、唱片、香烟、食品等多个方面。进入70年代后，约有40多万家香烟、饮料店采用自动售货机售货。1980年英国有50余万台自动售货机，年销售额达亿英镑。70年代后，日本、美欧等发达国家和地区自动售货机迅猛发展，短短30年的时间，发达国家自动售货机产业已发展到相当大的规模。
自动售货机被广泛地分放于车站、油站、码头、机场、宾馆、写字楼、娱乐场所及大街小巷和公路旁，人们通过自动售货机可以买到食品、香烟、饮料、报纸、票、卡甚至鲜花和小宠物等物品。自动售货机实现了商品需求化、性能多样化的发展, 又由原来只能出售有限商品品种, 转变为继百货公司、超级市场、便民店之后, 以消费者与售货机“一对一”自动售货的无店铺销售业态。自动售货, 给人们的生活带来了极大的方便。
从广义上来说自动售货机就是投入硬币、纸币、信用卡等以后，便可以销售商品的机械，从狭义来讲就是自动销售商品的机械。从供给的条件上来看，自动售货机可以充分补充人力资源的不足，适应消费环境和消费模式的变化，24小时无人售货的系统可以更省力，运营时需要的资本少、面积小，有吸引人们购买的自身性能，可以很好地解决人工费用上升的问题等多种优点。
自动售货机的分布密度高,满足了消费者的便利性和即时性需求。随着人们生
活方式向快节奏、高效率变化,时间的价值显着提高,消费者在购物时更加注重便利性、即时性。随着自动售货机数量的增加,商品包装的定量化和标准化,出售的商品多样化,自动售货的便利性日益显现。同时,被称为“永不下班的超级营业员”的自动售货机在满足人们的即时性需求方面是其它零售方式不可替代的。
现在，自动售货机产业正在走向信息化，并进一步实现合理化。同时因经济复苏缓慢，社会对扩大就业与工作场所提供茶点饮料的福利事业更为关注。自动售货机不仅保障了惬意的工休时间，也是最廉价、提高职工工作效率最有效的手段。特别是在24小时无休工作状态中的办公场所，使用独具魅力的迷你型饮料冲饮机，解决了不间断提供咖啡饮品服务的问题，这种服务加速了自动售货机与咖啡饮品服务的融合。
随着劳动密集性的产业构造向技术密集型社会转变，自动售货机也随之出现在人们的视线当中。它的产生为许多人群密集的交易场所提供了新的途径。自动售货机不受任何场地限制，时间限制而且方便快捷，操作简单。零售业各业态日趋激烈的竞争,使得商家不断寻求新的投资机会,而自动售货业态恰好符合投资的风险——收益原则。由于自动售货机的销售效率高(平均每台自动售货机销售额达到1万美元) ,运营商规模大(一般拥有10多万台甚至100多万台) ,加上自动售货机本身具有的节约劳动力与场地等优势,从而降低了经营成本,提高了投资收益，满足了运营商获取高收益的需求。
专家预测，未来几年中国市场上的自动售货机将每年增加5－10万台。中国沿海比较富裕的地区，将大约有亿人口经常使用自动售货机。目前按人均台数计算，自动售货机在日本达到每台25人，在美国达到每台50-60人，在欧洲每台50-120人，而中国的人均拥有量却很低，若按每台500人计算，中国城市人口亿，
中国自动售货机的潜在容量为73万台，以每天销售200元计，73万台自动售货机的全年销售额可达500亿。因此加快发展中国自动售货业，对提高投资效益具有重要的意义。
为防止地球暖化，自动售货机的开发致力于能源的节省，节能型清凉饮料自动售货机成为该行业的主流。在夏季电力消费高峰时，这种机型的自动售货机即使在关掉冷却器的状况下也能保持低温，与以往的自动售货机相比，它能够节约10－15％的电力。进入21世纪时，自动售货机也将进一步向节省资源和能源以及高功能化的方向发展。
自动售货机作为自动化商业机械的代表被广泛应用于公共场所,它是中国生产技术机械化、智能化和自动化的体现。自动售货机的诞生完善了市政的建设，符合现代化建设的需要，提高了经济活动效率，节约劳动力，把有限的人力物力集中到其他资源上。相信随着社会的发展，人们对于生活高效性的重视也会逐渐提高，自动售货机也会受到更多人的关注和喜爱。
第1章系统总体设计
自动售货机工作流程
自动售货机是集光、机、电一体化的独立机构，只需要顾客投币和按购物键选择即可自动售货及退找零钱，其工作程序流程如图1-1所示。
图1-1 自动售货机工作程序流程图
由图1-1可以看出，操作自动售货机基本流程如下：
1、从投币口送入货币，然后通过传感器采集数据、识别器判断货币的真伪并判别面值。
2、识别器把信息数据传给通信模块。
3、通信模块与售货机的主控系统通信，主控系统显示面值，启动售货机的面板键并等待顾客按键选择商品。
4、顾客选择商品后，售货机自动把商品送出，等待顾客取走。
5、显示余额，如果金额足够多，顾客可以选择找币或者继续买商品；如果款额不够，售货机予以退币。
6、系统复零，完成售货
由于系统的局限性，本次设计由按键来替代货币的投入动作，分别有一角、五角，一元3种投币金额，使用AT89S52为系统的核心，完成投币、金额计算、清零等操作，使用LCD1602来进行显示。
系统硬件设计
依据上述自动售货机的工作程序，本次自动售货机的设计主要包括货币投入、选择货物、显示、货物输出、退币以及单片机控制模块等。
图1-2硬件框图
在图1-2中，各模块的主要作用如下：
1、单片机控制模块：设计采用AT89S52单片机，主要完成各种信号处理。
2、货币投入：投币的币值主要有1角、5角，1元共3种，在本次设计中由按键来实现3种投币动作，每按下一次按键代表投一次货币，之后通过AT89S52处理再显示到LED上。
3、选择货物：本次设计采用三个按键完成货物选择的模拟操作，本次设计可供选择的货物有3种，分别是1元的矿泉水、2元的可乐、元的冰红
茶，使用3个按键来完成选择。
4、显示：设计采用LCD1602液晶显示器显示消费、投币、找零等信息。
5、货物输出：使用LED指示灯来表示货物输出。
6、退币：使用按键来模拟退币操作，按下按键后总金额清零。
系统软件设计
图1-3 软件设计流程图
软件设计流程图如图1-3所示。首先,LCD进行初始化设置，顾客从投币口送入货币，自动售货机扫描键盘获取键值并加以计算，通过LCD液晶屏幕显示面值，自动售货机根据顾客投入不同的面值启动售货机不同的面板键，并等待顾客按键选择商品。顾客选择商品后，售货机自动把商品送出，等待顾客取走，自动售货机显示余额并找零。系统复零，完成售货。
主要功能及技术指标
本课题设计的具体工作任务如下：
售货机可以出售矿泉水1元、可乐2元、冰红茶元。此售货机可投入1角、5角和1元硬币，当投入的硬币总值超过1元时，矿泉水灯亮；当投入的硬币总值超过2元时，矿泉水灯和可乐灯亮；当投入的硬币总值超过元时，矿泉水灯、可乐灯和冰红茶灯亮。当按键矿泉水灯亮时，按动矿泉水按键，开始售货，同时矿泉水灯闪3s后熄灭。可乐和冰红茶售货与矿泉水售货相同，本系统可以进行找零，找零时三个LED灯全闪。
第2章硬件电路设计
单片机控制模块
单片机AT89S52简介
AT89S52是一种低功耗、高性能 8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash。使用Atmel公司高密度非技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。
图2-1 AT89S52芯片引脚图
1、AT89S52主要性能参数:
（1）与MCS-51的产品兼容；
（2）8K字节在系统可编程；
（3）全静态操作：0Hz-33MHz；
（4）三级加密；
（5）32个可编程I/O口线；
（6）三个16位/；
（7）六个；
（8）低功耗空闲和掉电模式；
（9）掉电后中断可唤醒；
(10) ；
(11) 双数据指针；
(12) 掉电。
2、AT89S52引脚说明:
VCC:电源端。
GND：接地。
P0口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/0口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时，用作高阻抗输入。当访问外部和数据时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下，P0不具有内部上拉电阻。在flash 时，P0口也用来接收指令；在校验时，输出指令字节。校验时，需要外部上拉电阻。
P1口：P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，p1 输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。
此外，和分别作/2的外部计数输入（T2）和/计数器2的触发输入（T2EX）。在flash和校验时，P1口接收低8位的地址字节。
号第二功能：
T2（/T2的外部计数输入），时钟输出；
T2EX（定时器/T2的捕捉/重载触发信号和方向控制）；
MOSI（在用）；
MISO（用）；
SCK（用）；
P2口：P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2输出缓冲器能驱动
4个TTL逻辑电平。对P2 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流。在访问外部或用16位地址读取时，P2口送出高八位地址。在这种应用中，P2口使用很强的内部上拉发送1。在使用 8位地址访问存储器时，P2口输出P2的内容。在flash编程和校验时，P2口也接收高8位地址和一些。
P3口：P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P3输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。P3口亦作为AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。在flash编程和校验时，P3口也接收一些。
端口第二功能：
RXD(串行输入口)；
TXD(串行输出口)；
INTO(外中断0)；
INT1(外中断1)；
TO(定时/0)；
T1(定时/1)；
WR(写选通)；
RD(读选通)；
此外，P3口还接收一些用于和校验的。
并不是所有的地址都被定义了，片上没有被定义的地址是不能用的。读取这些地址会得到一个随机的数据，这个数据写入程序会无效，复位以后，这些都会被置为“0”。
RST：复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个以上高电平将是复位。
ALE/PROG：当访问外部或数据时，ALE（允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。一般情况下，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问存储器时将跳过一个ALE 脉冲。对FLASH期间，该还用于输入编程脉冲（PROG）。如有必要，可通过对（SFR）区中的8EH单元的D0位置位，可禁止ALE操作。该位置位后，只有一条指令才能将ALE激活。此外，该会被微弱拉高，执行外部时，应设置ALE禁止位无效。
PSEN：储存允许（PSEN）输出是外部的读选通信号，当AT89S52由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个两次PSEN有效，即输出两个脉冲，在此期间，当访问存储器，将跳过两次PSEN信号。
EA/VPP：外部访问允许，欲使CPU仅访问外部（地址为0000H-FFFFH），EA端必须保持低电平（接地）。需要注意的是：如果加密位LB1被，复位时内部会锁存EA端状态。如EA端为高电平（接Vcc端），CPU则执行内部程序存储器的指令。FLASH时，该加上+12V的编程允许电源Vpp，当然这必须是该器件是使用12V编程电压Vpp。
XTAL1：振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。
XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。
单片机最小系统设计
单片机最小系统，或者称为最小应用系统，对于AT89S52单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机模块、时钟模块及复位模块。
1、时钟模块。时钟电路就像是单片机的心脏，没有时钟电路来驱动单片机，单片机无法执行程序，它为单片机产生时钟信号。原理图如图2-2所示：
图2-2时钟电路图
图2-2中，利用芯片内部振荡电路，在XTAL1，XTAL2的引脚上外接定时元件，内部振荡器便能产生自激振荡。本次设计选择12MHz的晶体，每个机器周期为1us。电容一般选择20PF,本系统电容选择22pF。电容C1，C2的大小对振荡频率有微小影响，可起频率微调作用。
2、复位模块。无论用户使用哪种类型的单片机,总要涉及到单片机复位电路的设计。而单片机复位电路设计的好坏,直接影响到整个系统工作的可靠性。许多用户在设计完单片机系统,并在实验室调试成功后,在现场却出现了“死机”、“程序走飞”等现象,这主要是单片机的复位电路设计不可靠引起的。
单片机在启动时都需要复位，以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初态开始工作。89系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的触发器中的。当系统处于正常工作状态时，且振荡器稳定后，如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期以上，则CPU就可以响应并将系统复位。复位原理图如图2-3所示：
图2-3复位电路
图2-3中，上电后，VCC对电容C1充电，C1端的电流达到最大，此时，电容C1相当于短路，复位端为高电平，单片机自动复位。复位要求RST上加高电平的时间为2个机器周期以上，本系统中晶振为12MHz，则每个机器周期为1us。当电
容C1两端的电压达到电源电压时，流过C1的电流变为0，此时复位端降为低电平，单片机开始正常工作。复位时间为：
12C R ?=τ
（2-1）
由公式（2-1）可知τ为1ms ，值远大于2us ，满足复位要求。
当按下按键S0后，RST 直接通过R2和VCC 相连，此时复位端RST 为高电平，电容C1短路放电，放电完成之后，系统开始正常工作。只要复位端持续高电平两个机器周期以上，就可以保证可靠复位。
按键输入模块
4×4矩阵键盘的工作原理
在键盘中按键数量较多时，为了减少I/O 口的占用，通常将按键排列成矩阵
形式。 在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。这样，一个端口（如P1口）就可以构成4*4=16个按键，比直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别越明显，比如再多加一条线就可以构成20键的键盘，而直接用端口线则只能多出一键（9键）。由此可见，在需要的键数比较多时，采用矩阵法来做键盘是合理的。
矩阵式结构的键盘显然比直接法要复杂一些，识别也要复杂一些，列线通过
电阻接正电源，并将行线所接的单片机的I/O 口作为输出端，而列线所接的I/O 口则作为输入。这样，当按键没有按下时，所有的输出端都是高电平，代表无键按下。行线输出是低电平，一旦有键按下，则输入线就会被拉低，这样，通过读入输入线的状态就可得知是否有键按下了。如图2-4为矩阵键盘电路图，列线接－，行线接－。
图2-4 矩阵键盘电路图
图2-5 按键排列
图2-4中，－为 4×4 键盘的列扫描线，－为 4×4 键盘的行扫描线。行列式键盘的操作一般完成两个任务，一是检测是否有键被按下，二是识别被按下的键是哪一个。一般会采用行列扫描法，可以同时完成上述两项任务。基本的扫描原理是：先使行扫描线输出高电平，然后读取列扫描线的状态，得到与按键横向位置对应的4位列码；如果是有键被按下时，则对应的列扫描线必然会被读回高电平，如果是无键盘按下时，则读取的列码必定全是0。这也就可以判断有无按键的按下了。一旦检测到有键按下时，还需要有一个延时消除抖动的操作，以消除按键时带有的抖动信号；一般延时在12ms左右即可。延时后，如还能检测到有按键按下，则可确定当前是有键按下，可进入获取键值的操作。获取键值时，采用行列依次扫描的方法。首先使第一行扫描线输出高电平，其它的行扫描线输出低电平，然后读取列扫描线的状态，得到列码；如果本行无键按下，则得到的列码为全0，并扫描下一行；如本行有键按下，则会读取到对应的列码值，并退出扫描，进行键值计算。当第一行扫描没有检测到按键时，则扫描下一行，即使第二行扫描线输出高电平，其它行扫描线输出低电平，其它与前面所述类似。在行列扫描时，可以用一个变量记录下当前扫描的行号，在计算键值时可以利用此行号以及列码得知是哪一行、哪一列上的按键按下了。
输出显示模块
LCD显示模块的设计
为了让顾客看到购物的整个过程，设计添加了LCD显示电路，具体电路如图2-6所示：
图2-6 LCD显示电路
图2-6中，AT89S52芯片的，，作为LCD1602显示器的控制口。接RS端，RS 为1时，进行数据操作，RS为0时进行指令操作；接RW端，RW为1时，进行读操作，RW为0时进行写操作；接E使能端，E为1时使能端拉高，E为0时，使能端拉低；把P0口作为数据输出，接D0-D7端口，D0-D7为8位双向数据端。15-16为空脚或背光电源，15为背光正极，16为背光负极。电路中还加了一个10K的可调变阻器W1，因为3号脚为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”。
LED显示模块的设计
为了使售货机能够根据当前投入币值指示出可售物品状态，系统设计添加了LED显示电路，具体电路如图2-7所示：
图2-7 LCD显示电路
图2-7中，D2表示矿泉水，D3表示可乐，D4表示冰红茶；D2,D3,D4分别与单片机口，口，口相连，单片机三个端口，，输出为低电平时点亮，R3，R4，R5这三个电阻的作用是限流。
电源模块
LM7805简介
电子产品中，常见的三端稳压集成电路有正电压输出的LM7805系列和负电压输出的LM7905系列。顾名思义，三端IC是指这种稳压用的集成电路，只有三条引脚输出，分别是输入端、接地端和输出端。它的样子像是普通的三极管，TO-220的标准封装。三端稳压集成电路LM7805如图2-8所示。
图2-8 LM7805
用LM7805系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。该系列集成稳压IC型号中LM78后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压，如LM7805表示输出电压为正5V。
5V直流稳压电源设计
为了给单片机模块，时钟模块及复位模块供电，本次设计添加了5V直流稳压电源设计。电路原理图如图2-9所示：
图2-9直流稳压电路
图2-9中，交流220V电压经过6v/10w的变压器T1降压成的交流电压。桥式整流电路是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用的电路，常用来将交流电转变为直流电。电路中采用D1，D2，D3，D4四个二极管，互相接成桥式结构。利用二极管的电流单向导通作用，在交流输入电压的正半周内，二极管D1、D3导通，D2、D4截止，在负载上得到上正下负的输出电压；在负半周内，正好相反，D1、D3截止，D2、D4导通，流过负载的电流方向与正半周一致。因此，利用变压器的一个副边绕组和四个二极管，使得在交流电源的正、负半周内，整流电路的负载上都有方向不变的脉动直流电压和电流。通过C1滤波之后，经过LM7805稳压成5V的直流电压。再通过C2高通滤波，C3低通滤波使电压更为稳定。该稳压电源设计简单方便，但也有不足，就是电路温度会升高，对电路的保护要求更高，但在这里足够了。
第3章系统软件设计
程序的设计思想
本次程序的设计思想是在主程序一开始就进行初始化子程序的操作，然后开始进行按键扫描，等待按键按下，再进入相应的子程序从而完成相应的操作。下面就介绍一下主程序和重要子程序。
主程序流程图
主程序流程图如图3-1所示：
图3-1主程序流程图
图3-1为主程序流程图。首先，系统对LCD1602进行初始化设置，对系统设置初值。自动售货机判断顾客是否投币，当顾客投币满1元时，矿泉水指示灯亮并启动矿泉水按键；当顾客投币满2元时，矿泉水和可乐指示灯亮并启动矿泉水和可乐按键；当顾客投币满元时，矿泉水，可乐及冰红茶指示灯亮并启动全部键盘。当顾客按键选择商品后，自动售货机扫描键盘获取键值，并根据顾客的选择出货。一旦检测到有键按下时，还需要有一个延时消除抖动的操作，以消除按键时带有的抖动信号，顾客可以选择继续购买商品或者找零。
液晶写命令子程序设计
图3-2 LCD1602写入控制命令流程图
图3-2为液晶写命令子程序流程图，主要可以分以下几个步骤：
1、延时5ms,作用是等待数据写入。
2、将LCD1602的RS置0，表示要对LCD1602指令寄存器操作。
3、将LCD1602的RW置0，表示单片机将要对LCD1602写操作。
4、将LCD1602的使能端E拉低，表示LCD1602可以执行指令寄存器中的控制命令。
5、通过单片机的P0口向LCD1602的指令寄存器写入需执行的控制指令，如：
（1）当P0口为0X38时，LCD1602执行初始化；
（2）当P0口为0X0C时，LCD1602执行开显示；
（3）当P0口为0X01时，LCD1602执行清屏。
6、LCD1602执行指令寄存器中的指令，同时，重新将使能端E拉高。
7、延时20ms,作用是等待数据写入。
8、将LCD1602的使能端E拉低。
液晶写数据子程序设计
图3-3写数据流程图
图3-3为液晶写数据子程序流程图。写数据子程序设计与写命令子程序设计大致相同，不同点主要有：
1、将LCD1602的RS置1，表示要对LCD1602数据寄存器操作。
2、通过单片机的P0口向LCD1602的数据寄存器写入需执行的控制指令。
显示定位子程序设计
LCD1602光标定位方法
1、定义光标位置
显示数据的某位，就是把显示数据写在相应的DDRAM地址中，DDRAM地址占7位。Set DDRAM address命令如表3-4所示。光标定位，写入一个显示字符后，DDRAM 地址会自动加1或减1，加或减由输入方式设置。
表3-4Set DDRAM address命令
第1行DDRAM地址与第2行DDRAM地址并不连续，如表3-5所示。
表3-5 DDRAM地址
定位程序设计
goto_xy(uchar x,uchar y)
{
if(y==0) {write_com(0x80+x);delay(5000);}
else {write_com(0x80+0x40+x);delay(5000);}
}
显示定位子程序设计的目的是进行光标定位，把数据显示在LCD1602的液晶屏幕上。显示数据的某位，就是把显示数据写在相应的DDRAM地址中，DDRAM地址并不连续。比如：要显示第一行第三列的值，首先，设置X的值为2，y的值为0，则读取的数值为82H；当要显示第二行第四列的值，首先，设置X的值为3，y的
自动售货机控制系统的设计专业：电子信息工程 班级：10级电信（1）班 学号：12010248815 姓名：李浩
1.1系统描述与控制要求 PLC 控制的自动售货机系统主要有三个可以感受到投币量的传感器，六个按钮开关（分别为启动按钮、停止按钮、退币按钮、汽水选择按钮、花茶选择按钮和咖啡选择按钮）三个指示灯，（分别为汽水指示灯，花茶指示灯和咖啡指示灯），和两个七段数码管。传感器用来接收投币信号，传送投币量的多少；按钮开关分别对系统功能进行控制，当投入的钱币够某一种饮料时，按下这种饮料的选择按钮时才会有饮料送出，有剩余钱币时，还可以通过按下退币按钮来找回剩余钱币；三个指示灯分别用来只是哪种饮料可以选择，只有投币量大于或等于这种饮料的价格时，这种饮料的指示灯才会亮；同时，还有两个七段数码管，用于显示当前剩余的总钱币。具体对自动售货机的控制要求如下： 1.自动售货机有3 个投币孔，分别为1 元、5 元和10 元。 2.售货共有3种饮料供选择，分别为汽水、花茶和咖啡。 3.如投币总额超过销售价格，将可由退币钮找回余额。 4.投币总额或当前值显示在7段数码管上。 5.投币值等于或大于12 元时，汽水指示灯亮，表示只可选择汽水。 6.投币值等于或大于15元时，汽水和花茶指示灯亮，表示可选择汽水和茶。 7.投币值等于或大于20元时，汽水、花茶和咖啡指示灯亮，表示3 种均可选择。 8.按下要饮用的饮料按钮，则相对应的指示灯开始闪烁，3s 后自动停止，表示饮料已经掉出。 9.动作停止后按退币钮，可以退回余额，退回金额如果大于10元，则先退10元再退1 元，如果小于10元则直接退 1 元的。 1.2控制工艺分析 自动售货机的基本功能就是对投入的钱币数进行计算, 然后根据运算结果做出相应的判断,看看哪种商品可以进行购买,哪种商品不能购买,本次课程设计的要求是可识别三种钱币,分别是 1 元,5元,10 元,采用三个按钮进行模拟, 自动售货机共出售3 种货物,其价格分别定为12 元,15元,20元,当投币数大于等于货物价格时,该种货物的指示灯亮,表示可以进行购买,3 种货物分别用3个信号灯进行指示.除此之外,本次设计还涉及了显示,找零等功能的实现, 其中显示部分采用数码管进行显示, PLC的外围接口由两个CD4511 连接两个数码显示管,以显示投币总数和购买后的余额；当按下找零按钮后,数码管显示进行清零。整个系统由三个可以感受到投币量的传感器,六个按钮开关,三个指示灯,和两个七段数码管和两片CD4511组成。
课程设计任务书 设计题目：饮料自动售货机PLC控制系统设计 学院：机械工程学院 专业：机械测控 班级： 姓名： 组员： 指导老师：
【摘要】 本文介绍了自动售货机的基本原理以及工作流程，然后以一次交易过程为例，把交易过程分为几个程序块，然后分别对程序块进行编程。具体说明了可编程序控制器在自动售货机中的作用。程序涉及到了自动售货机工作的绝大部分过程。利用PLC控制的自动售货机提高了系统的稳定性，保证自动售货机能够长期稳定运行。 关键词：自动售货机；可编程序控制器；梯形图 Abstract:This paper introduces the basic principles of vending machines, as well as workflow, and then to a transaction process as an example, the transaction process is divided into several blo ck, and then the block were programmed. Specify the PLC in the r ole of vending machines. Procedures related to the work of the va st majority of vending machine process. PLC control of the use of vending machines enhance the stability of the system to ensure t hat vending machines capable of long-term stable operation. Key words:Vending machines; PLC; Ladder Diagram 一．PLC的概述 1.1 PLC的产生
一、绪论 自动售货机是可完成无人自动售货,集光、机、电一体化的商业自动化设备。自动售货机不受任何场地限制,方便快捷,可以每天24h售货,因此深受上班族的欢迎。很多城市的公共场所里面都放置有自动售货机。出售的商品五花八门,从饮料、零食、香烟、糖果、牙刷、方便面、自动照相机。近年来,我国的自动售货机行业突飞猛进:在汽车总站、商厦、医院、小区、学校等地区都能找到自动售货机的踪迹。这种方便快捷的购物方式越来越受到人们的青睐,同时也是现代化城市配套设施的需求。传统的自动售货机控制系统采用单片机作为控制核心,这样不仅会在输入输出接口上做大量的工作,而且系统的抗干扰性也比较差。可编程序控制器(PLC)是综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型的工业控制装置,它具有可靠性高、编程简单、维护方便等优点,已在工业控制领域得到广泛地应用。因为自动售货机作为社会上完成商品零售和综合服务的独立设施,要求它的结构必须可靠、稳定和执行效率高。本论文就详细地介绍一种用PLC实现的自动售货机控制系统的硬件设计和软件设计。 （一）自动售货机的应用与研究现状 自上世纪70年代以来,自动售货机在国际上迅速发展起来而成为一个新兴的产业,特别是在服务和商业领域日益发展。随着自动售货机的普及,也逐渐被应用于其他的领域。 随着中国经济的发展、行业运作的变革和入世的到来，自动售货机在中国的普及和应用是必然趋势。纵观近年来国内自动售货机市场，从92年开始从日、韩等国引进旧机器摆放国内市场以来，到自行研制和生产国产化自动售货机，各厂家、商家蹒跚起步、艰难守业，已为国内零售业撑起一片蔚蓝的晴空。据来自国内自动售货机市场行情分析报告表明：目前国内自动售货机市场走势已逐渐明晰，自动售货机逐步从沿海经济发达地区和各大中城市向内陆和次发达地区延伸，逐步从高级宾馆、地铁、机场等豪华高档场所向高中档社区普及，大有星火燎原之势。 自动售货机的普及在某种程度上能反映一个国家的科技发展水平，是一个国家文明程度的象征。实践和直觉告诉我们，自助服务在中国的横空出世，必将为国内的电信、公用事业、食品、香烟、饮料等诸多行业发展带来新的契机，中国的现代文明又将自助服务设备的应用和普及开启一个新的里程碑！
综合课程设计报告书 自动售货机控制系统设计 题目： 学院：机械与电气工程学院 专业：电气工程及其自动化 班级：13级2班 姓名：付少官 学号： 指导教师：崔茂齐 教师职称：讲师 2016年6月29日
机械与电气工程学院综合课程设计任务书 专业：电气工程及其自动化班级：2013-2 姓名：付少官 自动售货机控制系统设计 (1) 摘要 (1)
Abstrct (1) 1、绪论 (1) 2、自动售货控制系统设计总体方案 (2) 元器件选择 (2) 开发工具 (2) 3、自动售货控制系统硬件设计 (3) 硬件总体框图 (3) AT89C51单片机模块（介绍本次设计所到的功能） (3) (3) (4) 本次所应用的管脚说明 (4) 单片机驱动模块 (5) 选择按键模块 (5) (6) (6) 系统显示模块 (6) 数码管显示器 (6) 显示器的驱动电路 (7) 出货以及退币模块 (8) 4、自动售货控制系统软件设计 (8) 系统流程图 (8) 元器件计算 (9) 5、系统总电路图及调试仿真 (10) 总电路图 (10) 系统调试 (11) 系统仿真 (11) 总结及致谢 (14) 参考文献 (15) 附录 (16) 附录1、元件清单 (16) 附录2、源程序 (16) 附录3、自动售货机控制系统protel99se原理图 (23)
自动售货机控制系统设计 付少官 摘要本文详细介绍了自动售货机系统的方案设计、硬件选择、软件规划和编写，并重点描述了自动售货机系统的工作原理、系统设计、软件编程的原则和技巧。该系统以单片机AT89C51芯片为核心，采用集中控制方式实现了对自动售货机全过程的自动控制。本系统选择独立式键盘按键作为货物选择端，实现了投币总数的显示功能。此外，系统程序采用keil软件进行程序的编写和编译，该软件具有编程简单、查错方便、阅读容易等特点。汇编语言是程序的基本语言，具有容易理解，便于记忆和使用等特点。 关键词：自动售货机,AT89C51,LCD显示 Abstrct T his paper describes a vending machine system design, hardware selection, software planning and preparation, and describes the focus of the work vending machine system theory, system design, software programming principles and techniques. AT89C51in the system as the core chip, the realization of a centralized control of the vending machine's automatic control the entire process. Choice of the system as a stand-alone keyboard keys to choose the goods side, the realization of the coin shows the total number of features. In addition, the system program using keil software to prepare and compile procedures, the software programming is simple, convenient error checking, easy to read and so on. Assembly language is the basic language program with easy to understand, easy to remember and use and so on. Key words:Vending Machines,AT89C51,LED Display 1、绪论 自动售货机是一种全新的商业零售形式，从自动售货机的发展趋势来看，它的出现是由于劳动密集型的产业构造向技术密集型社会转变的产物。大量生产、大量消费以及消费模式和销售环境的变化，要求出现新的流通渠道；而相对的超市、百货购物中心等新的流通渠道的产生，人工费用也不断上升；再加上场地的局限性以及购物的便利性等这些因素的制约，无人自动售货机作为一种必须的机器便应运而生了。 随着科技的发展及人们生活水平的提高，自动售货机市场越来越呈现出多元化及个性化的需求。人们通过自动售货机自助购物，这种简单、快捷的方式正逐渐成为市民的一种新的消费时尚，并且满足了人们在当今科技高速发展的现代社会追求高品质生活的需要。自动售货机在城市商业区、写字楼大厅、风景区、车站、码头、繁华街道等公共场所的布设能够美化城市环境，方便群众生活，它已经成为城市各角落的一道亮丽风景线。 自动售货机必将在国内普及，并成为城市现代文明程度的一种象征性标志。本文详细介绍了如何控制、要求进行自动售货机系统的方案设计、硬件选择、软件规划和编写，并重点描述了自动售货机系统的工作原理、系统设计、软件编程的原则和技巧。
目录 第1章自动售货机的控制工艺流程分析 (1) 1.1系统描述与控制要求 (1) 1.2控制工艺分析 (2) 第2章自动售货机的控制系统方案设计 (3) 2.1自动售货机系统的硬件组成 (3) 2.2I/O分配 (4) 2.3自动售货机控制系统外部接线图 (5) 第3章系统的流程图 (6) 第4章程序设计 (7) 4.1计币部分 (7) 4.2比较部分 (7) 4.3选择和饮料供应部分 (8) 4.4余额计算部分 (8) 4.5退币部分 (9) 4.6整体运行梯形图 (11) 第5章梯形图程序调试 (14) 课程设计心得 (15) 参考文献 (16)
第1章自动售货机的控制工艺流程分析 自动售货机是可完成无人自动售货的商业自动化设备，它不受任何场地限制，方便快捷，在我国也越来越普及。传统的自动售货机采用单片机作为控制核心，但这样在输入输出接口上消耗很大。PLC不但可实现类似控制功能，还具有可靠性高、编程简单、功能强、能耗低、调试方便等优点。本文设计的是售汽水和咖啡这两种饮料的自动饮料机，它的售货过程是：首先由顾客按下商品选择开关时，然后顾客投入的硬币(投入硬币的面值和剩余值由PLC驱动数码管显示)经过光传感器感应，再由光传感器驱动硬币识别传感器识别硬币（由于能力有限，在识别硬币上不做具体研究）。如果是无效币则使继电器打开阀门，将硬币退出；如果是真币则系统将硬币自动传送到相应的硬币贮币腔，并经硬币识别传感器将信号送给PLC。最后经顾客选择，同时PLC控制，使PLC的输出口上有相应的信号输出。若贮币腔内无硬币（红外检测器感应）、饮料的量位小于设定值（红外传感器感应）、售货机遭损，系统就报警【7】。大体运行如图1.1： 图1.1自动售货机控制系统硬件组成示意图 1.1系统描述与控制要求 PLC 控制的自动售货机系统主要有三个可以感受到投币量的传感器，六个按钮开关（分别为启动按钮、停止按钮、退币按钮、汽水选择按钮、花茶选择按钮和咖啡选择按钮）三个指示灯，（分别为汽水指示灯，花茶指示灯和咖啡指示灯），和两个七段数码管。传感器用来接收投币信号，传送投币量的多少；按钮开关分别对系统功能进行控制，当投入的钱币够某一种饮料时，按下这种饮料的选择按钮时才会有饮料送出，有剩余钱币时，还可以通过按下退币按钮来找回剩余钱币；三个指示灯分别用来只是哪种饮料可以选择，只有投币量大于或等于这种饮料的价格时，这种饮料的指示灯才会亮；同时，还有两个七段数码管，用于显示当前剩余的总钱币。具体对自动售货机的控制要求如下：
+ 安徽汽车职业技术学院毕业设计（论文） 学生姓名：王家伟 系部：机电系 专业：机电一体化 班级：14-04班 指导老师；李明
自动售货机的PLC控制系统设计 摘要：本文介绍了自动售货机的基本原理以及工作流程，然后以一次交易过程为例，把交易过程分为几个程序块，然后分别对程序块进行编程。具体说明了可编程序控制器在自动售货机中的作用。程序涉及到了自动售货机工作的绝大部分过程。利用PLC控制的自动售货机提高了系统的稳定性，保证自动售货机能够长期稳定运行。 关键词自动售货机；可编程序控制器；梯形图 Abstract:This paper describes the basic principle of the vending machine and the working process, and then take a transaction process, the transaction process is divided into several block, then respectively for programming block. The concrete expression of the role of programmable controller in the vending machine. Program involves the vending machine work most of the process. Using PLC control of automatic vending machine to improve the stability of the system, and the vending machine to ensure the long-term stable operation. Keywords:The vending machine; Programmable controller; Ladder diagram
电子课程设计 ——自动售货机控制系统 学院：电子信息工程学院 专业、班级：通信101501 姓名：黄兆凯 学号：201015030106 指导教师：李东红 2012年12月
目录 一、设计任务与要求 (1) （1）基本要求 (1) （2）提高要求 (1) 二、总体框图 (1) （1）设计思路 (1) （2）系统原理 (1) 三、器件选择 (2) 四、功能模块 (2) （1）功能控制模块 (2) （3）输入信号处理模块 (5) 五、总体设计电路说明 (6) （1）系统仿真 (7) （2）硬件验证（操作） (8) 六、总结 (9)
自动售货机控制系统 一、设计任务与要求 （1）基本设计要求 设计一个模拟自动售货机的逻辑控制电路 1、它有两个投币口分别为一元投币口和五角投币口。 2、每次只能投入一枚一元或五角硬币。 3、投入一元五角硬币后机器自动给出一瓶矿泉水。 投入两元硬币后，在给出一瓶矿泉水的同时找回一枚五角的硬币。 (2)提高要求 1、增加一个五元投币口和出水数量选择按钮，一个一元的找钱端口。 二、总体框图 1、设计思路 根据设计要求可以对售货机的基本功能进行确定。它应该能够区分一元和五角硬币，并且能够对投入的货币进行累加。当所投币值达到商品售价。就自动送出商品。因为题目要求只有一种商品并且其售价为一元五。根据这一特殊点可设计方案如下：用两个开关分别模拟投入一元和五角硬币时产生的信号，高电平有效。用两颗LED分别模拟售出商品和找钱信号，灯灭有效。 2、系统原理 自动售货机的所有信号均由同步时钟信号clk的正边沿触发。由于售货机的硬币接受器一般是一个机械设置装置，投币时产生的信号要比同步信号clk要慢得多，一般可持续好几个周期，必须对投币输入信号进行处理，使每一次投币时在clk脉冲周期内只能产生一个脉冲作为功能控制模块的投币驱动信号。因此可将该系统分为两个模块。 如图一：
课程设计题目：自动售货机控制系统的设计 目的与任务： （1）进一步掌握MAX+PLUSⅡ软件的使用方法； （2）会使用VHDL语言设计小型数字电路系统； （3）掌握应用MAX+PLUSⅡ软件设计电路的流程； （4）掌握自动售货机的设计方法； （5）会使用GW48实验系统。 内容和要求： 设计一个简易的自动售货机，它能够完成钱数处理、找零、显示、退币等功能。 （1）用3个键表示3种钱，再用3个键表示3种物品。 （2）用2个数码管显示输入的钱数，再用2个数码管显示所找的钱数，以元为单位。 （3）买东西时，先输入钱，用数码管显示钱数，再按物品键，若输入的钱数大于物品的价格，用数码管显示所找的钱数，并用发光二极管表示购买成功。 （4）若输入的钱数少于物品的价格，用数码管显示退出的钱数，并用发光二极管表示购买失败。
设计内容（原理图以及相关说明、调试过程、结果） 一、系统设计方案 根据系统要求，系统的组成框图如图1所示。 （1） 即可，改变设 （a2）控制模块是这个系统的核心模块，它具有判断按键、计算输入钱数总和、计算找零、控制显示四个作用。它的工作原理是每当时钟上升沿到来时，判断哪个按键按下，若按下的是钱数键，则将钱数保存于中间信号COIN，若下次按下的仍是钱数键，COIN的值则加上相应的值并显示于数码管；当物品键按下时，则将COIN的值与物品价格进行比较，然后控制找零。 （3）由于钱数可能大于9，所以译码显示模块的作用就是将钱数译码后用两个数码管显示，这样方便观察。 根据各个功能模块的功能并进行整合，可得到一个完整的自动售货机系统的整体组装设计原理图，如图2所示。 图2 设计原理图 二、系统主要VHDL源程序 （1）分频器的源程序（外部时钟选用3MHz，实现3万分频）
一、实训题目: 自动售货机控制 实训目的及要求: 1、掌握欧姆龙PLC的指令，具有独立分析和设计程序的能力 2、掌握PLC梯形图的基本设计方法 3、培养分析和解决实际工程问题的能力 4、培养程序设计及调试的能力 5、熟悉传输带控制系统的原理及要求 实训设备：PLC设备器 二、总体方案设计 自动售货机设计中，从控制角度来说可采用继电器控制、单片机控制和可编程控制器控制。 （一）方案论证 1．方案一继电器控制 它的控制思想是以继电器为核心，采用硬接线方式把各种继电器、定时器、接触器及其触点按照一定逻辑关系连接起来组成控制系统，控制相关生产机械工作。例如要通过接触器实现两台电机设备的同步运行,采用继电器控制,其控制系统简图如图1。 SF1 KF 电电 源源 母母 线线 图1 继电器控制系统简图
由图可知它的三条支路是并行工作的，当按下按钮SF1，中间继电器KF得电，KF的两个触点闭合，接触器QA1、QA2同时得电并产生动作，所以其控制逻辑关系为由继电器、接触器硬接线（硬件）方式。 2．方案二单片机控制 它的控制系统是基于芯片级的系统，设计开发一个单片机系统，需要先设计硬件系统，画硬件电路图，制作印刷电路板，购置各种所需的电子元器件，焊接电路板，进行硬件调试，进行抗干扰设计和测试的大量工作；需要使用专门的开发装置和低级编程语言编制控制程序，进行系统联调。 3．方案三可编程控制器控制 它的控制思想是采用可编程的存储器，用来在其部存储逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程。PLC是一种工业控制计算机，故它的工作原理是建立在计算机工作原理基础之上，即通过执行反映控制要求的用户程序来实现的，这种方案的控制功能接线图如图2。
课程设计任务书 设计题目：自动售货机的PLC控制 学院：机械工程学院 班级:机检0811 组员：周详卞冰冰冯露瞿梦丹王雨吴晴指导老师：邓三鹏教授
一任务描述： 自动售货机是可完成无人自动售货的商业自动化设备，它不受任何场地限制，方便快捷，在我国也越来越普及。传统的自动售货机采用单片机作为控制核心，但这样在输入输出接口上消耗很大。PLC不但可实现类似控制功能，还具有可靠性高、编程简单、功能强、能耗低、调试方便等优点。本文设计的是售汽水和咖啡这两种饮料的自动饮料机，它的售货过程是：首先由顾客按下商品选择开关时，然后顾客投入的硬币(投入硬币的面值和剩余值由PLC驱动数码管显示)经过光传感器感应，再由光传感器驱动硬币识别传感器识别硬币（由于能力有限，在识别硬币上不做具体研究）。如果是无效币则使继电器打开阀门，将硬币退出；如果是真币则系统将硬币自动传送到相应的硬币贮币腔，并经硬币识别传感器将信号送给PLC。最后经顾客选择，同时PLC控制，使PLC的输出口上有相应的信号输出。若贮币腔内无硬币（红外检测器感应）、饮料的量位小于设定值（红外传感器感应）、售货机遭损，系统就报警【7】。大体运行如图2-1： 图2-1自动售货机控制系统硬件组成示意图
图2-2是自动售货机简单示意图。在该机中有两种已经配制好的饮料储液桶（未画出来），一种为汽水，另一种为咖啡。汽水出口和咖啡出口分别代表由两个电磁阀控制放入杯中的饮料品种的饮料出口。 咖啡指示灯投币不足指示灯 图2-2自动售货机简单示意图 二控制要求 （1）自动售饮料机可投入1角、5角、1元的硬币。 （2）所售饮料标价：汽水——2元，咖啡——3元。 （3）投币总额或现在值显示在7段数码管上。 （4）当投入的硬币总值超过所购饮料的标价时，所有可购买饮料的指示灯均亮，作可购买提示。（如：当投入的硬币总值超过2 元，汽水指示灯亮；当投入的硬币总值超过3元时，汽水、咖
《电气控制与PLC》综合训练 说明书 专业名称：电气自动化技术 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 日期：年月日
《电气控制与PLC》综合训练课程设计评阅书
本实验设计基于西门子S7-200系列PLC进行自动售货机控制系统的设计，阐述了自动售货机系列设计的基本原理及工作流程，按后以一次交易过程为例，把交易分成了几个程序模块，分别用PLC进行编写。文中的梯形图使用西门子PC梯形图编译软件STEP7来进行编写，并完成了PLC外部接线图。利用PLC控制的自动售货机提高了系统的稳定性，保证自动售货机能够长期稳定运行。 关键词：售货机；PLC；控制系统
1课题描述 (1) 2设计过程 (2) 2.1自动售货机的设计要求 (2) 2.2控制系统的I/O点及地址分配 (2) 2.3 PLC系统选型 (2) 2.4 PLC外围接线图 (5) 2.5系统程序设计 (6) 3总结 (9) 4参考文献 (10)
1 课题描述 自动售货机的概况 自动售货机（vending machine），能根据投入的钱币自动付货的机器。自动售货机是商业自动化的常用设备，它不受时间、地点的限制，能节省人力、方便交易。近几年，随着我国商品市场的不断繁荣和城市现代化程度的不断提高，自动售货机也已悄然步入了我国的大中城市。在国家相关政府部门的大力支持下，我国的自动售货机产业以超常规的速度迅猛发展，并带动了一批新的服务业、物流运输配送业的快速发展，丰富了我国的商业产业结构，开创了一个全新的自动销售和自助服务时代。我国自动售货机市场到2008年以后将进入发展期。 本文介绍一种能自动销售汽水和咖啡的售货机的PLC控制系统。主要从控制要求、控制系统的I/O点及地址分配、PLC系统选型、电气控制系统原理图、系统程序设计、PLC的安装、电源设计、系统的接地、PLC 输出端保护等方面来展开说明与论述。
饮料自动售货机系统的分析与设计 1.系统的分析 1.1 需求分析描述 自动售货机像磁卡电话、银行柜员机一样, 以方便、新颖、文明、昼夜服务等特点, 成为便民配套设施。如今的自动售货机能够为顾客提供多种服务。顾客能够根据自己的需要选择商品并投入钱币, 售货机接收钱币, 售出商品。 自动售货机是一种无人售货系统。售货时, 顾客投入硬币, 售货机进行真假币的检查, 若是假币拒绝接收, 若是有效硬币则进行累加。售货机装有若干个含有相同价格货物的货物分配器。顾客能够经过货物分配器选择货物, 如果有被选货物, 而且顾客支付的货币值不小于货物的价格, 货物将被传送给顾客, 同时余额返回到退币口。如果货币值小于货物价格, 则等待投币, 此时如果顾客取消本次活动, 那么之前所投的货币将从退币口中退出, 返回给顾客。 1.2 系统功能结构图
图1 体统功能结构图 1.3 用例图 图2 饮料自动售货系统用例图 1.4 系统类图的建立 系统的类图揭示了系统的整个结构。分析时先产生问题域中的对
象, 再抽象出类。在本系统中, 类有: 自动售货机、顾客、货币、货币累加器、货物、货物分配器、显示屏、取消按钮、选择按钮、事务、更新。 货币顾客 图3 饮料自动售货系统类图 1.5 动态模型的建立 从系统模型的角度, 静态模型定义了系统的结构和组成。任何实际的系统都是活动的, 都经过系统元素间的互动来实现系统。面向对象的许多方法在建立动态模型时首先写各种情况时的交互行为脚本, 经过对脚本的分析描绘动态模型。脚本是用例的一次具体执行过程, 一般包括正常情况脚本和异常情况脚本。系统的卖货物用例中, 顾客投入硬币, 系统检查硬币的有效性, 然后对有效硬币进行累加, 顾客选择货物及其数量, 系统送出货物; 这系列步骤
自动售货机控制系统的 设计 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】
课程设计任务书设计题目：饮料自动售货机PLC控制系统设计 学院：机械工程学院 专业：机械测控 班级： 姓名： 组员： 指导老师：
【摘要】 本文介绍了自动售货机的基本原理以及工作流程，然后以一次交易过程为例，把交易过程分为几个程序块，然后分别对程序块进行编程。具体说明了可编程序控制器在自动售货机中的作用。程序涉及到了自动售货机工作的绝大部分过程。利用PLC控制的自动售货机提高了系统的稳定性，保证自动售货机能够长期稳定运行。 关键词：自动售货机；可编程序控制器；梯形图 Abstract:Thispaperintroducesthebasicprinciplesofvending machines,aswellasworkflow,andthentoatransactionprocessasan example,thetransactionprocessisdividedintoseveralblock,and thentheblockwereprogrammed.SpecifythePLCintheroleofvending machines.Proceduresrelatedtotheworkofthevastmajorityofvend ingmachineprocess.PLCcontroloftheuseofvendingmachinesenhan cethestabilityofthesystemtoensurethatvendingmachinescapabl eoflong-termstableoperation. Keywords:Vendingmachines;PLC;LadderDiagram 一．PLC的概述 PLC的产生 20世纪20年代起，人们把各种继电器，定时器，接触器及其触点按一定的逻辑关系连接起来组成控制系统，控制各种生产机械，这就是大家所熟悉的传统继电接触器控制系统。由于它结构简单。容易掌握，价格便宜，在一定范围内能满足控制要求，因而使用面
明书 专业指导老师 姓名学号 完成日期2018年6月10号
选题四、自动售货机PLC 控制 1．工作要求： 1）此售货机可投入5 角、1 元、5 元硬币。 2）所售饮料标价：可乐——2.50 元、橙汁——3.00 元、红茶——5.50 元、咖啡——10.00 元 3）当投入的硬币和纸币总价值超过所购饮料的标价时，所有可以购买饮料的指示灯均亮，作可购买提示。（如：当投入的硬币总价值超过2.5 元，可乐按钮指示灯亮；当投入的硬币总价值超过3 元，可乐、橙汁按钮指示灯均亮；当投入的硬币总价值超过10.00 元所有饮料按钮指示灯都亮）。 4）当饮料按钮指示灯亮时，才可按下需要购买饮料的按钮，购买相应饮料，（如：当可乐按钮指示灯亮时，按可乐按钮，则可乐排出10s 后自动停止，此时可乐按钮指示灯闪烁） 5）购买饮料后，系统自动计算剩余金额，并根据剩余金额继续提示可购买饮料（指示灯亮）。 6）若投入的硬币和纸币总价值超过所消费的金额时，找余指示灯亮，按下退币按钮，就可退出多余的钱。 7）系统退币箱中只备有5 角、1 元硬币，退币时系统根据剩余金额首先退出1 元硬币， 1 元硬币用完后，所有找余为5 角硬币。 表3 自动售货机控制信号说明
课程设计报告目录一、引言 1.1自动售货机研究的背景 1.2 自动售货机国内外发展现状 1.3 本课题研究的目的及意义 1.4 研究的主要内容 二、系统总体方案设计 2.1自动售货机硬件结构 2.2 PLC选型设计 2.3硬币的识别
2.4 纸币的识别 2.5电机的选择 2.6自动售货机出货结构三、控制系统设计 3.1自动售货机工作流程图 3.2自动售货机I/O分配 3.3 PLC外部接线图 3.4 PLC程序的设计 3.4.1钱币计数系统 3.4.2商品购买系统 3.4.3 找零系统 四、系统调试及结果分析 4.1仿真软件的操作设置 4.2仿真调试结果五．参考文献 一、引言 1.1自动售货机研究的背景 自动售货机的出现是自动化社会的产物。在社会消费水平迅速提高的今天，大量的购买消费可发生在任何时间任何地点。由于时间，地理位置的限制，给人们的购物带来了不便，为了满足商业的需求方便人们的购物消费自动售货机便出现在人们的生活中，自动售货机以其占地面积小，24 小时不间断工作，后
唐山工业职业技术学院 毕业设计说明书 题目基于PLC的自动售货机控制系统的设计 系别自动化工程系班级机电班 姓名学号 指导教师 2015年 03月02日
目录 摘要 (3) 关键字 (3) 一、概述 (4) 1.1自动售货机设计目的和意义 (4) 1.2 PLC 在自动售货控制系统中的应用 (4) 1.3自动售货机实现的基本功能 (5) 二、功能需求分析 (6) 2.1课题研究背景 (6) 2.2自动售货机的应用与现状 (7) 2.3自动售货机的PLC控制设计原理 (7) 三、具体设计 (8) 3.1 PLC各I/O地址分配 (8) 3.2 PLC的选择 (9) 3.3自动售货机设计的基本内容 (10) 3.4 流程设计 (10) 3.5 PLC的外部接线图 (12) 3.6 自动售货机设计的梯形图 (12) 3.7 MCGS组态程序设计说明 (20) 3.8 调试结果、调试中出现的问题及解决方法 (20) 总结 (21) 参考文献 (22)
标题：基于PLC的自动售货机控制系统设计 摘要 本论文设计的是基于西门子S7-200系列PLC构成的自动售货机监控系统，本文阐述了自动售货机的来源与发展，以及它在国内外发展的现状，对自动售货机的方案进行了论证，介绍了PLC的基本组成、特点以及工作原理，对基于西门子S7-200系列PLC构成的自动售货机系统整体设计过程进行较为细致的论述。 文中详尽地介绍了自动售货机的组成部分，并完成了PLC外部接线图，在PLC梯形图的编写时，文中采用的是西门子PLC梯形图专用编译软件STEP7来进行编写。介绍了自动售货机的基本原理以及工作流程，然后以一次交易过程为例，把交易过程分为几个程序块，然后分别对程序块进行编程。具体的说明了可编程控制器在自动售货机中的作用。 关键字：自动售货机程序PLC
自动售货机的系统设计 题目： PLC控制自动售货机专业：机电一体化 班级： 姓名： 学号： 指导老师：
PLC控制自动售货机 摘要 本文介绍了自动售货机的基本原理以及工作流程，然后以一次交易过程为例，把交易过程分为几个程序块，然后分别对程序块进行编程。具体说明了可编程序控制器在自动售货机中的作用。程序涉及到了自动售货机工作的绝大部分过程。利用PLC控制的自动售货机提高了系统的稳定性，保证自动售货机能够长期稳定运行。 关键词自动售货机；可编程序控制器；
目录 .绪论 (1) .1自动售货机的介绍 (4) .1.1自动售货机功能分析 (4) .1.1.1自动售货机的基本功能 (5) 1.2 PLC的基本结构及原理................................................................................................. (5) .1.3 PLC的选型原则 (5) .2PLC系统设计............................................................................................ .7.2.1可编程序控制系统设计的基本原则 (7) .2.1.1控制系统设计原则 (7) .2.1.2控制系统设计的基本内容 (7) .2.1.3控制系统设计的一般步骤........................................................................ .8.2.1.4程序设计的步骤. (8) .3自动售货机PLC程序设计 (10) .3.1仿真实验中售货机的分析 (10) .3.2设计任务的确定 (10) .3.3程序设计部分 (11) .3.3.1程序设计说明 (11) .3.3.2PLC程序设计 (11) .3.4仿真界面与PLC (20) .3.5数据连接 (24) .3.5.1定义I/O设备 (24) .3.5.2设计 (26) .3.5.3运行 (29) .4结束语 (29) ·参考文献……………………………………………………………………………………… .30 绪论 从自动售货机的发展趋势来看，它的出现是由于劳动密集型的产业构造向技术密集型社会转变的产物。大量生产、大量消费以及消费模式和销售环境的变化，要求出现新的流通渠道；而相对的超市、百货购物中心等新的流通渠道的产生，人工费用也不断上升；再加上场地的局限性以及购物的便利性等这些因素的制约，无人自动售货机作为一种必须的机器便应运而生了。 从广义来讲投入硬币、纸币、信用卡等后便可以销售商品的机械，从狭义来讲就是自动销售商品的机械。从供给的条件看，自动售货机可以充分补充人力资源的不足，适应消费环境和消费模式的变化，24小时无人售货的系统可以更省力，运营时需要的资本少、面积小，有吸引人们购买好奇心的自身性能，可以很好地解决人工费用上升的问题等各项优点。 现在，自动售货机产业正在走向信息化并进一步实现合理化。例如实行联机方式，
毕业设计（论文） 题目:PLC自动售货机控制设计专业:电气自动化 班级:07高职电气自动化<1>班学号:070705109 姓名: 叶暖暖 指导老师:方小明 徐州机电工程高等职业学校电气工程系 二〇一〇年三月
摘要 自动售货机是可完成无人自动售货的商业自动化设备，它不受任何场地限制，方便快捷，可以每天24h售货，在我国也越来越普及。传统的自动售货机采用单片机作为控制核心，但这样在输入输出接口上消耗很大。PLC不但可实现类似控制功能，还具有可靠性高、编程简单、功能强、能耗低、调试方便等优点。本款售货机是基于汽水和咖啡的自动售货设计的。 论文以三菱PLC设计自动售货机控制系统，简要介绍PLC各硬件选型，软件的设计，PLC 梯形图的编写和系统的调试方法。 关键词：自动售货机；PLC；调试
目录 摘要 0 目录 ............................................................................... II 第1章绪论.. (1) 第2章自动售货机的工艺流程 (1) 第3章自动售货机的硬件选型 (3) 3.1红外线传感器 (3) 3.2红外检测器 (3) 3.3红外传感器 (4) 3.4数码管显示 (4) 3.5敲击防盗报警器 (5) 3.6硬币识别原理 (6) 3.7硬币的贮存和退币机构 (7) 第4章自动售货机的软件设计 (7) 4.1控制要求 (7) 4.2方案设计 (8) 4.3控制接线图 (9) 4.4I/O口分配 (10) 4.5控制流程图 (10) 4.6程序设计 (11) 4.6.1计币部分 (12) 4.6.2比较部分 (12) 4.6.3选择和饮料供应部分 (13) 4.6.4余额计算部分 (13) 4.6.5退币部分 (13) 4.6.6报警部分 (15) 第5章梯形图程序调试 (15) 结束语 (16) 致谢 (17) 参考文献 (18) 附录 (19)
多功能自动售货机 设 计 说 明 书 学校院系：晋中学院机械系 团队：奋进队 指导教师：曲晓华 学生成员：贺日升，梁红，柴森宏，李鹏 参赛方向：工业与工程设计大赛 竞赛项目：工业设计 设计时间：2013.6.20
目录 一、引言- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - （1） 二、商品送出机构- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -（1） 三、送出机构优化- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -（3） 四、设计实例- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - （6） 五、结语- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -（7） 六、参考文献- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - （7）
多功能自动售货机说明书 一、引言 自动售货机无需人看守、自动地提供商品销售服务。它作为一种便利、快捷、新型的销售模式，已经得到了人们广泛的重视和青睐,并越来越多地被应用在许多城市中。为推动经济和社会发展起到了显著的作用。自动售货机是集机、电、光于一体的商业自动化设备。根据所售商品的形状不同可分为盒式自动售货机和罐式自动售货机，而商品的送出机构是决定商品是否销售成功的最终关键。因此。本文对已有的一些送货机构进行了简要的分析，并以执行更可靠、造价成本更低、充分利用空间、设计更为合理为原则，针对商品的送出机构进行了研究和改进。 二、商品送出机构 目前，应用于自动售货机上的商品送出机构种类较多，下面是我们设计的一些较典型的送出机构： 1热牛奶槽轮输送机构： 此送出机构把罐体商品放在螺旋导轨上。并在货道底部开设出口槽。由电机带动螺旋导轨转动。当罐体转到开口槽时便出槽下货。这种送出机构要求电机的转矩较大，造价成本较高。设计的罐体送出机构主要有槽轮、推拉杆、推拉销、直线步进电机和前后两边侧板构成。其中槽轮上槽弧的半径为罐体的半径。货道宽度为罐体的直径。如下送出机构示意图1所示 图1送出机构 2．冷饮叶轮输送机构： 推拉电磁铁推动插销，叶轮被卡住的地方放开了，在瓶子的自重作用下，叶轮旋转1/4圈，最下面的瓶子滚下来，同时在叶轮的作用下又有一个瓶子在自重的作用下滚到准备处时，推拉电磁铁插上插销，卡住叶轮，使之停止转动，回到下一次工作时的状态。 1
河南科技大学 课程设计说明书 课程名称＿＿电器控制＿＿＿＿＿＿＿ 题目＿自动售货机PC－PLC控制系统设计 院系＿＿电子信息工程学院＿＿＿＿ 班级＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 学生姓名＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 指导教师＿＿＿＿＿＿ 日期＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 课程设计任务书 （指导教师填写） 课程设计名称电器控制学生姓名专业班级 设计题目自动售货机PC－PLC控制系统设计 一、课程设计目的 通过对自动售货机PC－PLC控制系统的工作原理的分析、系统设计、编程、及上机调试工作的实践，了解电器控制系统的一般设计思路，熟悉和掌握外围电路系统和软件设计的方法，并掌握利用PC对PLC工作状况进行监控的方法。二、设计内容、技术条件和要求 （一）技术要求 1、此售货机可投入1元、2元、或5元硬币。 2、当投入的硬币总值超过12元时，汽水按钮指示灯亮；又当投入的硬币总值超过15元时，汽水及咖啡按钮指示灯都亮。 3、当汽水按钮灯亮时，按汽水按钮，则汽水排出7秒后自动停止，这段时间内，汽水指示灯闪动。
4、当咖啡按钮灯亮时，按咖啡按钮，则咖啡排出7秒后自动停止，这段时间内，咖啡指示灯闪动。 5、若投入硬币总值超过按钮所需的钱数（汽水12元，咖啡15元）时，找钱指示灯亮，表示找钱动作，并退出多余的钱。 6、假设汽水排出、咖啡排出、找钱动作均由电机进行控制。 （二）设计内容 1、设计各电机主电路； 2、设计PLC的I/O分配； 3、设计PLC的外部接线； 4、设计PLC控制程序（梯形图）； 5、设计MCGS组态程序，对系统的运行情况进行监控； 6、上机调试（含答辩）； 7、撰写设计说明书。 （三）设计说明书要求 设计说明书应包含以下内容： 1、设计目的； 2、控制要求； 3、各电机主电路； 4、PLC的选型； 5、PLC的I/O分配； 6、PLC的外部接线； 7、PLC控制程序梯形图； 8、MCGS组态程序设计说明； 9、调试结果、调试中出现的问题及解决方法； 10、设计心得体会； 11、参考文献。 三、时间进度安排 查阅资料，进行系统设计，设计控制程序； 上机调试；