自动售货机课程设计

中北大学

课程设计说明书

2011/2012 学年第 1 学期

学 院： 电子与计算机科学技术学院

专 业： 电子科学与技术

学 生 姓 名： 包文婷 学 号： 0906044205

课程设计题目： 自动售货机

起 迄 日 期： 2011年12月 19日～2012年1月6日

课程设计地点： 电子科学与技术专业实验室

指 导 教 师： 文丰

系 主 任： 刘文怡

1 目录

1. 设计目的……………………………………………………………2

2. 设计要求……………………………………………………………2

3. 设计内容……………………………………………………………2

4. 单片机源程序………………………………………………………3

5. 电路原理图及PCB版图……………………………………………6

6. 仿真结果……………………………………………………………6

7. 设计总结……………………………………………………………9

8. 心得体会……………………………………………………………10

9. 参考文献……………………………………………………………11

2 一、设计目的：

1）掌握电子电路的一般设计方法和设计流程；

2）学习使用PROTEL软件绘制电路原理图及印刷板图；

3）掌握应用EWB对所设计的电路进行仿真，通过仿真结果验证设计的正确性。

二、设计要求：

设计一台自动售货机，要求如下：

1．用开关或4×4键盘表示3种线，例如：1元、5元、10元。

2. 用开关或4×4键盘表示3种商品，每一种商品都有自己的价格。

3. 用数码管显示钱数，以元为单位。

4．买商品时，先输入钱，例如输入10元钱，再按所要购买的商品键，数码管显示找的钱数，发光二极管亮表示商品已经输出。

5．若输入的钱数少于物品的价格，各位数码管的小数点亮，表示退出所输入的钱。

三、设计内容：

本次课程设计利用单片机系统实现，通过编程利用单片机对键盘进行扫描，当检测到某个按键被按下的时候，根据判断出来的按键进行相应的操作。

自动售货机设计方案

1.自动售货机的工作流程分析

以一次交易商品的过程为例，把交易过程分为几个模块，然后分别对各个模块进行编程控制，利用PLC及组态软件模拟实现自动售货机的功能。

一次交易过程分为四个状态，初始状态、投币状态、购买状态、退币状态。工作流程如下图所示：

2.交易过程的分析

① 初始状态：由电子标签显示各商品价格，显示屏显示友好界面，此时不

能购买任何商品。

② 投币状态：按下投币按钮，显示投币框，按下所投币值显示屏显示投入、

消费、余额数值，当所投币值超过商品价格时，相应价格选择按钮发生变化，提示可以购买。

③ 购买状态：按下可以购买的选择按钮，所选的商品的指示灯亮，同时显

示屏上的金额数字根据消费情况相应变化。

④ 退币状态：按下退币按钮，显示退币框，同时显示出应退币值及数量。

按下确认钮，则恢复初始状态。

3.自动售货机设计方案

设计一台具有完整功能的销售汽水和绿茶的自动售货机。具有硬币识别、币值累加、自动售货、自动找钱功能。此售货机可识别的硬币包括0.5元和1元。汽水的售价为2元，绿茶的售价为2.5元。

自动售货机在接受到钱币已输入的前提下，通过触摸相应的触摸按钮输入信号使控制器实现相应的动作，将货物输出。

规定当投入的币值超过2元时，汽水指示灯亮；当投入的币值超过2.5元时，汽水指示灯和绿茶指示灯同时亮。当汽水指示灯亮时，按汽水按钮，汽水从自动售货机自动售出，汽水指示灯闪烁，10s后自动停止闪烁。当绿茶指示灯亮时，按绿茶按钮，绿茶从自动售货机自动售出，绿茶指示灯闪烁，10s后自动停止闪烁。当按下汽水按钮或者绿茶按钮后，如果投入的币值超过购买货物所需币值，则找钱指示灯亮，自动售货机退出多余钱币，10s后自动停止。如果自动售货机发生故障或者顾客不想购买了（未按汽水按钮或者绿茶按钮），可按复位按钮，则自动售货机如数退出货币。

黑龙江科技学院

课程设计任务书

一、设计题目： 自动售货机的设计

二、设计的主要内容： 自动售货机只出售1元、1元5

角、和2元三种饮料，机器有一个投币孔，能识别1

元、5角、1角三种硬币，且每次只能投一个币，每次

只售出一瓶饮料。机器能计算投币总额，看是否超过、

正好或者少于饮料的价格，并发出饮料、找零和欠资

信号等。设有reset键，方便管理员管理。

指导教师：

日 期：

教师评语：

评阅成绩：

评 阅 人：

日 期：

摘 要

随着社会的发展，越来越多方便人们的东西出现在了这个世界上，自动售货机就是其中之一。自动售货机的新奇、文明、高档、灵活方便等深受广大市民青睐。为此，本文设计了一个自动售货机系统，有以下一些功能：自动售货机只出售1元、1元5角、和2元三种饮料，机器有一个投币孔，能识别1 元、5角、1角三种硬币，且每次只能投一个币，每次只售出一瓶饮料。机器能计算投币总额，看是否超过、正好或者少于饮料的价格，并发出饮料、找零和欠资信号等。设有reset键，方便管理员管理。

关键词：自动售货机、功能、管理。 第1章 自动售货机系统的概述

1.1 自动售货机的历史、现状、前景

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。

一． 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，则汽水排出电机动作，7秒后自动停止，这段时间内，汽水指示灯闪动，每隔0.5秒明灭一次，七秒后停止闪烁。

4、当咖啡按钮灯亮时，按咖啡按钮，则咖啡排出电机动作，7秒后自动停止，这段时间内，咖啡指示灯闪动。每隔0.5秒明灭一次，七秒后停止闪烁。

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，找钱电机动作，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。

三．Plc的选择

根据自动售货机的要求，本实验采用三菱公司的FXON—232的编程控制器

四．主电路控制图

五．

输入信号 输出信号

一元投币检测 X1 一元出币电机 Y4 二元投币检测 X2 二元出币电机

Y5

五元投币检测 X3 五元出币电机 Y6

买汽水按钮 X4 汽水排出 Y2

买咖啡按钮 X5 咖啡排出 Y3

找钱按钮 X6 汽水按钮指示灯 Y0

启动/停止按钮 X0 咖啡按钮指示灯 Y1

自动售货机控制系统I/O分配

六．外部接线图

七．流程图

八．组态面板

将余额显示，投币按钮，一元，二元，五元，汽水，咖啡出口和汽水指示灯，咖啡指示灯利用标签进行输入并设计指示灯显示来观察各部分的动作，输入框进余额的显示。对一元，二元，五元，找钱，汽水和咖啡设计标准按钮来控制。设备窗口选择通用串口父设备0和三菱Fx-232。并对其进行设置偶校验，周期200MS，七位数据位。并根据梯形图设置设备内部属性，进行通道连接。在实时数据内进行写入咖啡指示灯