全自動(dòng)存包柜項(xiàng)目策劃設(shè)計(jì)教材

1、摘 要本文詳細(xì)介紹了國內(nèi)自動(dòng)存包操縱系統(tǒng)的進(jìn)展現(xiàn)狀，進(jìn)展中所面臨的問題。并詳細(xì)介紹了本系統(tǒng)采納的單片機(jī)做操縱器，能夠同時(shí)治理N個(gè)存包柜。柜門鎖由電磁閥操縱，當(dāng)顧客需要存包的時(shí)候，能夠自行到存包柜前按“開門”鍵，單片機(jī)接收到一脈沖信號，并通過系統(tǒng)I/O口發(fā)出相應(yīng)的信號，操縱鎖柜門的電磁閥將一空箱打開，顧客即可存包，并將柜門關(guān)上。當(dāng)顧客需要取包時(shí)，要將只要將條碼放置到條形碼閱讀器前方，條形碼閱讀器采集到條碼信息輸出相應(yīng)的高低電平信號傳給單片機(jī)，系統(tǒng)比較密碼一致后，發(fā)出開箱信號至電磁閥是柜門打開，顧客即可將包取出。關(guān)鍵詞：自動(dòng)存包 單片機(jī) 光電傳感器 條形碼閱讀器目 錄TOC o 1-2 h u H

2、YPERLINK l _Toc29695 前 言 PAGEREF _Toc29695 1 HYPERLINK l _Toc7383 第1章 自動(dòng)存包柜 PAGEREF _Toc7383 2 HYPERLINK l _Toc6341 第1.1節(jié) 自動(dòng)存包柜的進(jìn)展概述 PAGEREF _Toc6341 2 HYPERLINK l _Toc16586 第1.2節(jié) 總體方案確定 PAGEREF _Toc16586 3 HYPERLINK l _Toc14272 第2章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc14272 4 HYPERLINK l _Toc32378 第2.1節(jié) MCS51單片機(jī)要緊應(yīng)用

3、特性 PAGEREF _Toc32378 4 HYPERLINK l _Toc32103 第2.2節(jié) 自動(dòng)存包系統(tǒng)面板設(shè)計(jì)及操縱原理圖 PAGEREF _Toc32103 6 HYPERLINK l _Toc17794 第2.3節(jié) 微型處理器 PAGEREF _Toc17794 9 HYPERLINK l _Toc9210 第2.4節(jié) 系統(tǒng)擴(kuò)展 PAGEREF _Toc9210 12 HYPERLINK l _Toc5098 第2.5節(jié) 輸入/輸出接口系統(tǒng)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc5098 20 HYPERLINK l _Toc21250 第2.6節(jié) 條形碼閱讀器設(shè)計(jì) PAGEREF _T

4、oc21250 25 HYPERLINK l _Toc5679 第2.7節(jié) 電機(jī)操縱電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc5679 26 HYPERLINK l _Toc958 第2.8節(jié) 電源 PAGEREF _Toc958 27 HYPERLINK l _Toc11392 第3章 系統(tǒng)流程圖 PAGEREF _Toc11392 29 HYPERLINK l _Toc23006 第3.1節(jié) 操縱主程序流程圖 PAGEREF _Toc23006 29 HYPERLINK l _Toc9986 第3.2節(jié) 顯示子程序程圖 PAGEREF _Toc9986 31 HYPERLINK l _Toc698

5、2 第3.3節(jié) 輸入給定值中斷服務(wù)程序 PAGEREF _Toc6982 32 HYPERLINK l _Toc22812 結(jié) 論 PAGEREF _Toc22812 33 HYPERLINK l _Toc1705 附 錄 PAGEREF _Toc1705 34 HYPERLINK l _Toc25611 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc25611 39全自動(dòng)存包柜項(xiàng)目設(shè)計(jì)學(xué)校：北京理工大學(xué)珠海學(xué)院學(xué)院：信息學(xué)院專業(yè)班級：電氣工程及其自動(dòng)化5班學(xué)生姓名：宋清華 指導(dǎo)老師：許強(qiáng)強(qiáng) 指導(dǎo)老師簽名： 日期： 年 月 日 信息學(xué)院學(xué)生實(shí)習(xí)學(xué)分申請表 年 月 日學(xué)生姓名宋清華學(xué)生學(xué)號130109051

6、002專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化班級5項(xiàng)目名稱全自動(dòng)存包柜項(xiàng)目設(shè)計(jì)項(xiàng)目內(nèi)容簡 述申 請學(xué)分?jǐn)?shù) 學(xué)生簽字： 年 月 日 指導(dǎo)老師認(rèn)定意見指導(dǎo)老師簽字： 年 月 日前 言隨著我國的不斷進(jìn)展，產(chǎn)品呈現(xiàn)出種類數(shù)目不斷增多、豐富的局面。尤其是生產(chǎn)質(zhì)量的不斷提高，對技術(shù)服務(wù)提出了更高的要求，特不是對物品的自動(dòng)存儲(chǔ)提出了更新更高的要求。在當(dāng)前各種多功能全自動(dòng)存包機(jī)逐漸進(jìn)入各超市的情況下，我們有必要對國產(chǎn)自動(dòng)存包操縱的應(yīng)用現(xiàn)狀及進(jìn)展作進(jìn)一步探討。在超市、綜合商店、個(gè)人商店等人流量大的地點(diǎn)，常常需要對顧客隨帶物品進(jìn)行存儲(chǔ)。假如用人工完成不但苦惱，而且效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大。隨著微型計(jì)算機(jī)操縱的普及，特不是單片機(jī)的應(yīng)用，

7、給該類系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來了極大的便利，在本次設(shè)計(jì)中，將要緊介紹單片機(jī)操縱自動(dòng)存包操縱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。第1章 自動(dòng)存包柜第1.1節(jié) 自動(dòng)存包柜的進(jìn)展概述電子存包柜又名自動(dòng)存包柜、電子寄存柜，是20世紀(jì)嵌入式計(jì)算機(jī)快速進(jìn)展后在傳統(tǒng)寄存行業(yè)的一大應(yīng)用。從外觀和用途來看，電子存包柜屬于家具類不中的鋼制家具。從實(shí)現(xiàn)方式和功能上來看，電子存包柜屬于電子專用設(shè)備。電子存包柜要緊由以下幾種類型：(1)機(jī)設(shè)條碼式電子存包柜 存物時(shí)：按“存”鍵，寄存柜自動(dòng)打印一張密碼條，機(jī)器語音提示：“請取密碼條”。使用者抽出密碼紙，對應(yīng)的箱門自動(dòng)打開，存好后關(guān)上箱門。取物時(shí)：直接將條碼紙?jiān)趻呙杩趻呙瑁瑢?yīng)的箱門會(huì)自動(dòng)打開。語音提示

8、：“請取完物品后關(guān)好箱門。”(2)指紋式電子存包柜 以使用者指紋作為寄存的憑證；當(dāng)使用者進(jìn)行存物操作時(shí)，須先按一下操作鍵盤中的“存”鍵，然后在指紋采集窗里采集指紋，機(jī)器會(huì)把該指紋與分配給使用者使用的寄存箱的箱號結(jié)合起來，并將信息自動(dòng)記錄下，同時(shí)自動(dòng)打開該箱，供使用者存物，存完后使用者自己關(guān)好箱門；取物時(shí)，只需須先按一下操作鍵盤中的“取”鍵，然后在指紋采集窗里采集指紋，寄存柜將指紋數(shù)據(jù)與先前記錄下的進(jìn)行比對，正確后才會(huì)打開該箱供使用者取物（同時(shí)機(jī)器會(huì)自動(dòng)記錄當(dāng)時(shí)的時(shí)刻、指紋以備查詢）。(3)非接觸IC卡電子存包柜 以使用者所持IC卡（即射頻卡）作為寄存的憑證；當(dāng)使用者進(jìn)行存物操作時(shí)，須先按一下操

9、作鍵盤中的“存”鍵再刷卡（即讓寄存柜讀取卡號），寄存柜先識不是否為該場所的IC卡，若不是則拒絕存物；若是，機(jī)器會(huì)把該卡號與分配給使用者使用的寄存箱的箱號結(jié)合起來，并將信息自動(dòng)記錄下，同時(shí)自動(dòng)打開該箱，供使用者存物，存完后自己關(guān)好箱門；取物時(shí)，只需須先按一下操作鍵盤中的“取”鍵再刷卡，寄存柜將讀取的卡號與先前記錄下的進(jìn)行比對，正確后才會(huì)打開該箱供使用者取物（同時(shí)機(jī)器會(huì)自動(dòng)記錄當(dāng)時(shí)的時(shí)刻、卡號以備查詢）。 (4)聯(lián)網(wǎng)型非接觸IC卡電子存包柜 聯(lián)網(wǎng)型非接觸IC卡電子存包柜差不多功能與非接觸IC卡電子存包柜一致，另外增加了網(wǎng)絡(luò)通訊模塊，上位機(jī)治理軟件等，以實(shí)現(xiàn)寄存狀態(tài)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，分段收費(fèi)，報(bào)表打印等功能

10、。 現(xiàn)在公共場所應(yīng)用比較廣泛。因此，研制出一種能自動(dòng)存包的裝置有專門重大的意義，我所研究的確實(shí)是這方面的課題。第1.2節(jié) 總體方案確定依照“自動(dòng)存包”這一目的要求，做如下設(shè)計(jì)安排：第一部分：CPU核心操縱部分，由單片機(jī)8031、復(fù)位電路、時(shí)鐘電路等構(gòu)成，是整個(gè)系統(tǒng)的核心。第二部分：鍵盤顯示操縱部分。對3個(gè)數(shù)碼管和2個(gè)按鍵進(jìn)行治理，3個(gè)數(shù)碼管用于顯示兩位柜號和3位密碼，12個(gè)按鍵分不為10個(gè)數(shù)字鍵和2個(gè)功能鍵。通過這些鍵盤，用戶就能夠完成所有的操作。第三部分：執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分。它是通過8051的并行口擴(kuò)展一片8255A芯片，并通過8255A操縱20個(gè)燈的狀態(tài)（亮滅）來模擬柜子的存包取包的過程。軟件部

11、分要緊采納我們自己設(shè)定的一種與柜號相關(guān)聯(lián)的算法來產(chǎn)生一組3位的隨機(jī)密碼，而密碼的產(chǎn)生、核對過程就對應(yīng)存包、取包的過程。第2章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)第2.1節(jié) MCS51單片機(jī)要緊應(yīng)用特性MCS-51單片機(jī)是美國Intel公司于1980年推出的產(chǎn)品,與MCS-48單片機(jī)相比，它的結(jié)構(gòu)更先進(jìn)，功能更強(qiáng)，在原來的基礎(chǔ)上增加了更多的電路單元和指令,指令數(shù)達(dá)111條，MCS-51單片機(jī)能夠確實(shí)是相當(dāng)成功的產(chǎn)品，一直到現(xiàn)在，MCS-51系列或其兼容的單片機(jī)仍是應(yīng)用的主流產(chǎn)品，各高校及專業(yè)學(xué)校的培訓(xùn)教材仍用MCS-51單片機(jī)作為代表進(jìn)行理論基礎(chǔ)學(xué)習(xí)。我們也以這一代表性的機(jī)型進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。MCS-51系列單片機(jī)要緊

12、包括8031、8051和8751等通用產(chǎn)品，其要緊功能如下：8位CPU4kbytes 程序存儲(chǔ)器(ROM)128bytes的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)32條I/O口線111條指令，大部分為單字節(jié)指令21個(gè)專用寄存器2個(gè)可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器5個(gè)中斷源，2個(gè)優(yōu)先級一個(gè)全雙工串行通信口外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器尋址空間為64kB外部程序存儲(chǔ)器尋址空間為64kB邏輯操作位尋址功能雙列直插40PinDIP封裝單一+5V電源供電MCS-51以其典型的結(jié)構(gòu)和完善的總線專用寄存器的集中治理，眾多的邏輯位操作功能及面向操縱的豐富的指令系統(tǒng)，堪稱為一代“名機(jī)”，為以后的其它單片機(jī)的進(jìn)展奠定了基礎(chǔ)。正因?yàn)槠鋬?yōu)越的性能和完善的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致

13、后來的許多廠商多沿用或參考了其體系結(jié)構(gòu)，有許多世界大的電氣商豐富和進(jìn)展了MCS-51單片機(jī)，像PHILIPS、Dallas、ATMEL等聞名的半導(dǎo)體公司都推出了兼容MCS-51的單片機(jī)產(chǎn)品，就連我國的臺灣WINBOND公司也進(jìn)展了兼容MCS-51的單片機(jī)品種。近年來MCS-51獲得了飛速的進(jìn)展，MCS-51的發(fā)源公司Intel由于忙于開發(fā)PC及高端微處理器而無精力接著進(jìn)展自己的單片機(jī)，而由其它廠商將其進(jìn)展，最典型的是PHILIPS和ATMEL公司，PHILIPS公司要緊是改善其性能，在原來的基礎(chǔ)上進(jìn)展了高速I/O口，A/D轉(zhuǎn)換器，PWM(脈寬調(diào)制)、WDT等增強(qiáng)功能，并在低電壓、微功耗、擴(kuò)展串

14、行總線(I2C)和操縱網(wǎng)絡(luò)總線(CAN)等功能加以完善。ATMEL公司推出的AT89Cxx系列兼容MCS-51的單片機(jī)，完美地將Flash(非易失閃存技術(shù))EPROM與80C51內(nèi)核結(jié)合起來，仍采納MCS-51的總體結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)，F(xiàn)lash的可反擦寫程序存儲(chǔ)器能有效地降低開發(fā)費(fèi)用，并能使單片機(jī)作多次重復(fù)使用。8051是MCS-51系列單片機(jī)中的代表產(chǎn)品，它內(nèi)部集成了功能強(qiáng)大的中央處理器，包含了硬件乘除法器、21個(gè)專用操縱寄存器、4kB的程序存儲(chǔ)器、128字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、4組8位的并行口、兩個(gè)16位的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器、一個(gè)全雙工的串行口以及布爾處理器。MCS-51采納模塊式結(jié)構(gòu)，MCS-5

15、1系列中各種加強(qiáng)型單片機(jī)差不多上以8051為核心加上一定的新的功能部件后組成的，從而使它們完全兼容。表2.1為MCS-51系列單片機(jī)常用產(chǎn)品特性。表2.1 MCS-51系列單片機(jī)常用產(chǎn)品特性型號片內(nèi)存儲(chǔ)器I/O線定時(shí)器/計(jì)數(shù)器片外尋址空間（KB）程序數(shù)據(jù)程序數(shù)據(jù)80514K ROM128322個(gè)16位646487514K EPROM128322個(gè)16位64648031無128322個(gè)16位646480C514K ROM128322個(gè)16位646487C514K EPROM128322個(gè)16位646480C31無128322個(gè)16位646480524K ROM256323個(gè)16位64648752

16、4K EPROM256323個(gè)16位64648032無256323個(gè)16位6464MCS-51具有比較大的尋址空間，地址線寬達(dá)16條，即外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和程序存儲(chǔ)器的尋址范圍達(dá)216=64kB，這作為單片機(jī)操縱來講已是比較大的，這同時(shí)具備對口的訪問能力。此外，MCS-51采納模塊化結(jié)構(gòu)，可方便地增刪一個(gè)模塊就可使引腳和指令兼容的新產(chǎn)品，從而容易使產(chǎn)品形成系列化。由于MCS-51集成了幾乎完善的8位中央處理單元，處理功能強(qiáng)，中央處理單元中集成了方便靈活的專用寄存器，硬件的加、減、乘、除法器和布爾處理機(jī)及各種邏輯運(yùn)算和轉(zhuǎn)移指令，這給應(yīng)用提供了極大的便利。MCS-51的指令系統(tǒng)近乎完善，指令系統(tǒng)中包含

17、了全面的數(shù)據(jù)傳送指令、完善的算術(shù)和邏輯運(yùn)算指令、方便的邏輯操作和操縱指令、關(guān)于編程來講，是相當(dāng)靈活和方便的。MCS-51單片機(jī)的工作頻率為2-12MHz，當(dāng)振蕩頻率為12MHz時(shí)，一個(gè)機(jī)器周期為1us,那個(gè)速度應(yīng)該講是比較快的。MCS-51把微型計(jì)算機(jī)的要緊部件都集成在一塊芯片上，使得數(shù)據(jù)傳送距離大大縮短，可靠性更高，運(yùn)行速度更塊。由于屬于芯片化的微型計(jì)算機(jī)，各功能部件在芯片中的布局和結(jié)構(gòu)達(dá)最優(yōu)化，抗干擾能力加強(qiáng)，工作亦相對穩(wěn)定。因此，在工業(yè)測控系統(tǒng)中，使用單片機(jī)是最理想的選擇。單片機(jī)屬于典型的嵌入式系統(tǒng)，因此它是低端操縱系統(tǒng)最佳器件。鑒于MCS-51的以上特點(diǎn)，本文的設(shè)計(jì)確實(shí)是基于MCS-5

18、1的8031型號單片機(jī)來設(shè)計(jì)的自動(dòng)存包系統(tǒng)。第2.2節(jié) 自動(dòng)存包系統(tǒng)面板設(shè)計(jì)及操縱原理圖2.2.1 面板設(shè)計(jì)自動(dòng)存包操縱系統(tǒng)面板如圖2.1所示787821659430警報(bào)運(yùn)行掃描出單區(qū)域顯示區(qū)域存包取包下圖為實(shí)物圖的展示： 圖2.1 實(shí)物圖展示2.2.2 系統(tǒng)操縱原理圖圖2.3 自動(dòng)存包系統(tǒng)操縱原理圖在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的自動(dòng)存包系統(tǒng)中，采納8031單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)最小系統(tǒng)，為了讀鍵盤給定值及完成檢測和操縱，系統(tǒng)中擴(kuò)展一片8255A可編程接口及程序存儲(chǔ)器EPROM 2764其原理圖如圖2.3所示。在圖2.3中所示，8031、74LS373、2764組成最小系統(tǒng)。第2.3節(jié) 微型處理器8031單片機(jī)是In

19、tel公司生產(chǎn)的MCS-51系列單片機(jī)中的一種，除無片內(nèi)ROM外，其余特性與MCS-51單片機(jī)差不多一樣。2.3.1 8031性能特點(diǎn)8031的要緊性能包括:（1）與MCS-51位操縱器產(chǎn)品系列兼容。（2）寬工作電壓范圍，VCC可為2.7V6V。（3）全靜態(tài)工作，可從0Hz 至16Hz。（4）1288位內(nèi)部RAM。（5）32條可編程I/O線。（6）兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。（7）中斷結(jié)構(gòu)具有5個(gè)中斷源和2個(gè)優(yōu)先級。2.3.2 8031硬件結(jié)構(gòu)及引腳功能8031的內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)如圖2.4所示：圖2.4 8031引腳圖在圖2.4中所示，8031單片機(jī)采納40引腳雙列直插封裝(DIP)形式。采納方形封

20、裝工藝。由于受到引腳數(shù)目的限制，因此有一些引腳具有第二功能。在單片機(jī)的40條引腳中，有2條專用于主電源的引腳，2條外接晶體的引腳，4條操縱和其它電源復(fù)用的引腳，32條輸入/輸出引腳。下面分不講明這些引腳的名稱和功能。（1）主電源引腳Vcc和GNDVcc：芯片主電源，正常工作時(shí)接+5V電源。GND：接電源地。（2）時(shí)鐘振蕩引腳XTAL1和XTAL2XTAL1: 接外部晶體的一端。在單片內(nèi)部，它是反相放大器的輸入端，該放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。在測外部時(shí)鐘電路時(shí)，關(guān)于HMOS單片機(jī)，此引腳必須接地；對CHMOS單片機(jī)，此引腳作為驅(qū)動(dòng)端。XTAL2: 接外部晶體的另一端。在單片機(jī)內(nèi)部,接至上述振蕩器的

21、反相放大器的輸出端，振蕩器的頻率是晶體振蕩頻率。若采納外部時(shí)鐘電路時(shí)，關(guān)于HMOS單片機(jī)，該引腳輸入外部時(shí)鐘脈沖；關(guān)于CHMOS單片機(jī)，此引腳應(yīng)懸空。（3）操縱信號引腳RST/Vpd、ALE/PROG、PSEN和EA/Vpp。ALE/PROG: 地址鎖存使能輸出/編程脈沖輸入端。在擴(kuò)展系統(tǒng)時(shí)，ALE用于操縱把P0口輸出的低8位地址鎖存起來，以實(shí)現(xiàn)低8位地址和數(shù)據(jù)的隔離，P0口作為數(shù)據(jù)地址復(fù)用口線。當(dāng)訪問單片機(jī)外部程序或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或外接I/O口時(shí)，ALE輸出脈沖的下降沿用低8位地址的鎖存信號；即使不訪問單片機(jī)外部程序或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或外接I/O口，ALE端仍以晶振頻率的1/6輸出脈沖信號，因此能夠作

22、為外部時(shí)鐘或外部定時(shí)信號使用。但應(yīng)注意，現(xiàn)在不能訪問單片機(jī)外部程序、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或外設(shè)I/O接口。PSEN: 片外程序存儲(chǔ)器讀選通信號。在CPU向片外程序存儲(chǔ)器讀取指令和常數(shù)時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期PSEN兩次低電平有效。但在此期間，每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或I/O接口時(shí)無效出現(xiàn)。EA/Vpp: 訪問程序存儲(chǔ)器操縱信號/編程電源輸入端。當(dāng)EA端輸入高電平常，單片機(jī)訪問片內(nèi)的程序存儲(chǔ)器，在低4KB地址時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器的程序。當(dāng)EA輸入低電平常，CPU僅訪問片外程序存儲(chǔ)器。在對8751EPROM編程時(shí)，此引腳接+21V的編程電壓VPP。RST/Vpd: 復(fù)位/掉電愛護(hù)信號輸入端。單片機(jī)上電后，

23、只要在該引腳上輸入24個(gè)振蕩周期2個(gè)機(jī)器周期0寬度以上的高電平就會(huì)使單片機(jī)復(fù)位；若在RST與Vcc之間接一個(gè)10F的電容，則可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)上電自動(dòng)復(fù)位。RST/Vpd具有復(fù)位功能，在主電源Vcc掉電期間，該引腳可接上+5V的備用電源。當(dāng)Vcc掉到低于規(guī)定的電平，而Vpd在其規(guī)定的電壓范圍內(nèi)時(shí)，+5V就向片內(nèi)RAM 提供備用電源，以保持片內(nèi)RAM中的數(shù)據(jù)不丟失，復(fù)位后能接著正常運(yùn)行。（4）輸入/輸出（I/O）引腳P0、P1、P2、P3（共32根）P0.0P0.7: P0口是一個(gè)8位雙向I/O端口。在訪問片外存儲(chǔ)器時(shí)，它分時(shí)提供低8位地址和作8位雙向數(shù)據(jù)總線。在EPROM編程時(shí)，從P0口輸入指令字節(jié)

24、；在驗(yàn)證程序時(shí)，則輸出指令字節(jié)(驗(yàn)證時(shí)要外接上拉電阻)。P0口能一汲取電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)LSTTL負(fù)載。P1.0P1.7: P1口是8位準(zhǔn)雙向I/O端口。在EPROM編程和程序驗(yàn)證時(shí)，它輸入低8位址。P1口能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL負(fù)載。P2.0P2.7: P2口是8位準(zhǔn)雙向I/O端口。在CPU訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，它輸出高8位地址。在對EPROM編程和程序驗(yàn)證時(shí)，它輸出高8位地址。P2口可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL負(fù)載。P3.0P3.7: P3口是8位準(zhǔn)雙I/O端口。它是一個(gè)復(fù)用功能口。作為第一功能使用時(shí)，為一般I/O口，其功能和操作方法與P1口相同。作為第二功能使用時(shí),各引腳的定義如表2-2所示。P3口的每

25、一引腳均可獨(dú)立定義第一功能的輸入輸出或第二功能。P3口能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL負(fù)載。表2.2 各口線的第二功能定義口線引腳第二功能P3.010RXD（串行輸入口）P3.111TXD（串行輸出口）P3.212（外部中斷0）P3.313（外部中斷1）P3.414T0（定時(shí)器0外部輸入）P3.515T1（定時(shí)器1外部輸入）P3.616（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫脈沖）P3.717（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀脈沖）第2.4節(jié) 系統(tǒng)擴(kuò)展 8031數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 8031數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器I/O接口程序存儲(chǔ)器圖2.5 8031系統(tǒng)擴(kuò)展結(jié)構(gòu)圖 2.4.1 I/O接口的擴(kuò)展 由于我們采集的數(shù)據(jù)量較多，因此CPU的I/O口線不夠用，因此我們使用8

26、255A來擴(kuò)展I/O口，以滿足系統(tǒng)的要求。8255A是Intel公司生產(chǎn)的通用可編程并行I/O接口芯片。8031和8255A相連可為外設(shè)提供三個(gè)8位I/O端口，同意采納同步、異步和中斷方式傳送I/O數(shù)據(jù)。(1)8255A內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能內(nèi)部結(jié)構(gòu)8255A內(nèi)部由四部分電路組成。它們是A口、B口和C口，A組操縱器和B操縱器，數(shù)據(jù)緩沖器及讀寫操縱邏輯，如圖2-6所示。1 A口、B口和C口。A口、B口和C口均為8位I/O數(shù)據(jù)口，但結(jié)構(gòu)上略有差不。A口由一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸出緩沖/鎖存器和一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖/鎖存器組成。B口由一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸出緩沖/鎖存器和一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器組成。三個(gè)端口都能夠

27、和外設(shè)相連，分不傳送外設(shè)的輸入/輸出數(shù)據(jù)或操縱信息。2 A、B組操縱電路。這是兩組依照CPU的命令字操縱8255工作方式的電路。A組操縱A口及C口的高4位，B組操縱B口及C口的低4位。3 數(shù)據(jù)總線緩沖器。它是一個(gè)8位的雙向三態(tài)驅(qū)動(dòng)器，用于與單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線相連，傳送數(shù)據(jù)或操縱信息。4 讀/寫操縱邏輯。這部分電路接收MCS-51送來的讀/寫命令和選口地址，用于操縱對8255A的讀/寫。圖2.6 8255A芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 引腳功能8255A有40條引腳，采納雙列直插式封裝。如圖2.7所示。圖2.7 8255A引腳圖1數(shù)據(jù)總線（8條）：D0D7:三態(tài)雙向數(shù)據(jù)總線，8255A與CPU數(shù)據(jù)傳送的通道，

28、當(dāng)CPU 執(zhí)行輸入輸出指令時(shí)，通過它實(shí)現(xiàn)8位數(shù)據(jù)的讀/寫操作，操縱字和狀態(tài)信息也通過數(shù)據(jù)總線傳送。2操縱總線（6條）：RESET: 復(fù)位信號，輸入高電平有效。一般和單片機(jī)的復(fù)位相連，復(fù)位后，8255A所有內(nèi)部寄存器清0，所有口都為輸入方式。:片選信號線，當(dāng)那個(gè)輸入引腳為低電平常有效，表示芯片被選中，同意8255A與CPU進(jìn)行通訊。:讀信號線，當(dāng)那個(gè)輸入引腳為低電平常，同意8255A通過數(shù)據(jù)總線向CPU發(fā)送數(shù)據(jù)或狀態(tài)字。:寫入信號，當(dāng)那個(gè)輸入引腳為低電平常，同意CPU將數(shù)據(jù)或操縱字寫入8255A。A0、A1：地址輸入線。當(dāng)=0，芯片被選中時(shí)，這兩位的4種組合00、01、10、11分不用于選擇A、

29、B、C口和操縱寄存器。其組合如表2.3。表2.3 8255A操縱信號功能表A1A2端口地址端口功能0000100 HA口讀A口0001000 HA口寫A口0010101HB口讀B口0011001HB口寫B(tài)口0100102HC口寫C口0101002HC口讀C口0111003H操縱口寫操縱字1總線高阻3并行I/O總線（24條）：這些總線用于和外設(shè)相連，分不與A、B、C口相對應(yīng)，用于8255A和外設(shè)之間傳送數(shù)據(jù)，共分三組：PA0PA7:端口A輸入輸出線，一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器，一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸入鎖存器。PB0PB7:端口B輸入輸出線，一個(gè)8位的I/O鎖存器，一個(gè)8位的輸入輸出緩沖器。PC0

30、PC7:端口C輸入輸出線，一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器，一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器。4電源線（2條）：VCC為5V電源線，同意變化10%；GND為地線。 (2)8255A方式操縱字8255A有兩個(gè)操縱字：方式操縱字和C口單一置復(fù)位操縱字。用戶通過程序能夠把這兩個(gè)操縱字送到8255A的操縱寄存器（A1A011B），以設(shè)定8255A的工作方式和C口各位狀態(tài)。這兩個(gè)操縱字以D7位狀態(tài)作為標(biāo)志。8255A各端口工作于什么方式和是輸入依舊輸出方式，是由方式操縱字決定的。方式操縱字格式如圖2.7所示。D7為操縱字標(biāo)志位，若D7=1,則本操縱字為方式操縱字，若D70，則本操縱字為C口單一置復(fù)位操縱字。D6

31、D3為A組操縱位。其中，D6和D5位A組方式選擇位：若D6D500，則A組設(shè)定為方式0；若D6D501，則A組設(shè)定為方式1：若D6D51（為任意），則A組設(shè)定為方式2。D4為A口輸入/輸出操縱位：若D40，則PA0PA7，用于輸出數(shù)據(jù)；若D40，則PA0PA7用于輸入數(shù)據(jù)。D3位C口高4位輸入/輸出操縱位：若D30，則PC4PC7為輸出數(shù)據(jù)方式；若D31，則PC4PC7為輸入方式。圖2.8 方式操縱字D2D0為B組操縱位，其作用和D6D3類似。其中，D2為方式選擇位，若D20，則B組設(shè)定為方式0，若D21，則B組設(shè)定為方式1。D1為B口輸入/輸出操縱位，D10，則PB0PB7用于輸出數(shù)據(jù)，若D

32、11，則PB0PB7用于輸入數(shù)據(jù)。D0為C口低4位輸入/輸出操縱位，若D00，則PC0PC3用于輸出數(shù)據(jù)，若D01，則PC0PC3用于輸入數(shù)據(jù)。如圖2.9所示：圖2.9 置位操縱字 (3)8255A的工作方式8255A有三種工作方式：方式0（Mode0）、方式1（Mode1）和方式2(Mode2)。正確的選用方式操縱字，并把它通過程序送給8255A的操縱字寄存器就可設(shè)定8255A的工作方式。方式0（差不多輸入/輸出方式）：這種方式不需要任何選通信號。A口、B口及C口的兩個(gè)4位口中的任何一個(gè)端口都能夠被設(shè)定為輸入或輸出。輸出鎖存，輸入不鎖存。依照操縱字D4、D3、D1、D0位的變化，方式0有16

33、種不同的輸入、輸出組合方式。方式1（選通輸入/輸出方式）：這種方式下，A口、B口、C口分為兩組。A組包括A口和C口的高4位，A口可由編程設(shè)定為輸入口或輸出口，C口的高四位則用來作為輸入/輸出操作的操縱和同步信號；B組包括B口和C口的低4位，B口可由編程設(shè)定為輸入口或輸出口，C口的低四位則用來作為輸入/輸出操作的操縱和同步信號。A口和B口的輸入輸出數(shù)據(jù)都被鎖存。方式2（雙向總線方式）：這種方式下，A口為8位雙向總線口，C口的PC3PC7用來作為輸入/輸出操作的操縱和同步信號；B口和C口的PC0PC2則可編程為方式0或方式1工作。 (4)8255A與CPU 8031的接口8255A與CPU 803

34、1的接口連線如圖2.10所示。圖2.10 8255A與CPU8031的接線圖8255A與單片機(jī)間有3組連線：D7D8根數(shù)據(jù)線依次與P0口的P0.7P0.0一一對應(yīng)連接：RD、WR、RESET等3根操縱線與單片機(jī)的同名引腳互連；片選端CS則與P2口相連；A1、A0兩根地址線與單片機(jī)的兩個(gè)I/O引腳連接。 2.4.2 存儲(chǔ)功能擴(kuò)展由于我們需要保存一定的數(shù)據(jù)，而8031片內(nèi)沒有程序存儲(chǔ)功能，因此，EA管腳總是接低電平。依照保存的數(shù)據(jù)量需要，我們選用了EPROM 2764為外擴(kuò)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。(1)態(tài)緩沖輸出的8D鎖存器，由于單片機(jī)的三總線結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)線與地址線的低8位共用P0口，因此必須用地址鎖存器將

35、地址信號和數(shù)據(jù)信號區(qū)分開。74LS373的鎖存操縱端直接與單片機(jī)的鎖存操縱信號ALE相連，在ALE的下降沿鎖存低8位地址。其中，D0D7為數(shù)據(jù)輸入端；Q0Q7為數(shù)據(jù)輸出端；OE為三態(tài)同意操縱端（低電平有效）；LE為鎖存同意端。 圖2.11 74LS373 引腳該片如何工作由功能表2.4決定，表中L為低電平、H為高電平、Z為高阻抗（相當(dāng)開路）X為任意電平，一般將OE接低電平，LE接ALE就能正常工作。表2.4 74LS373真值表LEDnQnLHHHLHLLLLLLLLHHHXXZ (2)2764 EPROM紫外線擦除電可編程只讀存儲(chǔ)器EPROM是國內(nèi)用得較多的程序存儲(chǔ)器。EPROM芯片上有一個(gè)

36、玻璃窗口，在紫外線照耀下，存儲(chǔ)器中的各位信息均變1，即處于擦除狀態(tài)。擦除潔凈的EPROM能夠通過編程器將應(yīng)用程序固化到芯片中。本次設(shè)計(jì)所選用的是2764 EPROM。 2764的概述這是一種能夠擦去重寫的只讀存儲(chǔ)器。通常用紫外線對其窗口進(jìn)行照耀，即可把它所存儲(chǔ)的內(nèi)容擦去。之后，又能夠?qū)ζ渲匦逻M(jìn)行編程，寫入新的內(nèi)容。一旦寫入，其存儲(chǔ)的內(nèi)容能夠長期（幾十年）地保存，即使去掉電源電壓，也可不能阻礙它所存儲(chǔ)的內(nèi)容。圖2.11為通用的EPROM 2764的引腳圖，它的容量為8 K8bit。8 K表示有81024個(gè)存儲(chǔ)單元，8位表示每個(gè)單元存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的寬度是8位。前者確定了地址線的位數(shù)是12位（A0A12）

37、，后者確定了數(shù)據(jù)線的位數(shù)是8位（D0D7）。目前，除了串行存儲(chǔ)器之外，一般情況下，我們使用的差不多上8位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。單一+5 V供電，工作電流為75 mA，維持電流為35 mA，讀出時(shí)刻最大為250 ns，DIP28封裝。2764Vpp2764VppA12A7A6A5A4A3A2A1A0D0D1D2GNDVccPGMN.CA8A9A11OEA10CED7D6D5D4D327648K EPROM引腳功能其中，A0A12為地址線；D0D7為數(shù)據(jù)線； 為片選線；是讀線；是編程輸入；Vpp為編程電源。除了12條地址線和8條數(shù)據(jù)線之外， 為片選線，低電平有效。也確實(shí)是講，只有當(dāng)為低電平常，2764才被選

38、中，否則，2764不工作。 EPROM 2764和鎖存器74LS373與8031組成最小系統(tǒng)8031單片機(jī)擴(kuò)展一片2764程序存儲(chǔ)器電路如圖2.12所示。1地址線。單片機(jī)擴(kuò)展片外存儲(chǔ)器時(shí)，地址是由P0和P2口提供的。圖2.12中，2764的13條地址線（A0A12）中，低8位A0A7通過鎖存器74LS373與P0口連接，高4位A8A12直接與P2口的P2.0P2.3連接，P2口本身有鎖存功能。注意，鎖存器的鎖存使能端LE必須和單片機(jī)的ALE管腳相連。圖2.13 8031擴(kuò)展2764 EPROM硬件接線圖2數(shù)據(jù)線。2764的8位數(shù)據(jù)線直接與單片機(jī)的P0口相連。因此，P0口是一個(gè)分時(shí)復(fù)用的地址/數(shù)

39、據(jù)線。3操縱線。CPU執(zhí)行2764中存放的程序指令時(shí)，取指時(shí)期確實(shí)是對2764行讀操作。注意，CPU對EPROM只能進(jìn)行讀操作，不能進(jìn)行寫操作。CPU對2764的讀操作操縱差不多上通過操縱線實(shí)現(xiàn)的。2764操縱線的連接有以下幾條：CE：直接P2.5。OE：接8031的讀選通信號端。在訪問片外程序存儲(chǔ)器時(shí)，只要端出現(xiàn)負(fù)脈沖，即可從2764中讀出程序。第2.5節(jié) 輸入/輸出接口系統(tǒng)設(shè)計(jì)輸入/輸出接口系統(tǒng)確實(shí)是指人與計(jì)算機(jī)之間建立聯(lián)系、交換信息的輸入/輸出設(shè)備接口，確實(shí)是人機(jī)交互接口。這些輸入/輸出設(shè)備要緊有鍵盤和顯示器等。它們是系統(tǒng)中必不可少的輸入、輸出設(shè)備，是操縱系統(tǒng)與操作人員之間交互的窗口。2

40、.5.1 鍵盤系統(tǒng)設(shè)計(jì)鍵盤是若干按鍵的集合，是向系統(tǒng)提供操作人員干預(yù)命令及數(shù)據(jù)的接口設(shè)備。鍵盤能夠分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤兩種類型。前者能自動(dòng)識不按下的按鍵同時(shí)能產(chǎn)生相應(yīng)的代碼，以并行或串行的方式發(fā)送給CPU。它使用方便，接口簡單，響應(yīng)速度快，然而需要專用的硬件電路。本次設(shè)計(jì)中所采納的確實(shí)是編碼鍵盤。如圖2.3中所示，8255A為給定值輸入接口。為了使系統(tǒng)簡單，設(shè)計(jì)了一個(gè)由二極管矩陣組成的編碼鍵盤，如圖2.14所示：圖2.14 編碼鍵盤原理圖鍵盤輸出信號D，C，B，A（BCD碼）分不接到8255A的A口PA3-PA0，鍵選通信號KEYSTROBE（高電平有效），經(jīng)反向器接到8031的INT0管

41、腳。當(dāng)按下某一個(gè)按鍵時(shí)，KEYSTROBE為高電平，通過反相后的下降沿向8031申請中斷。8031響應(yīng)后，讀入BCD碼值，作為定值，并送顯示。本次設(shè)計(jì)只有3位顯示，因此最多只能給定999。輸入順序?yàn)閺淖罡呶唬ò傥粩?shù)）開始。當(dāng)按鍵未按下時(shí)，所有輸出端口均為高電平。當(dāng)有按鍵按下以后該按鍵的BCD碼將會(huì)出現(xiàn)在輸出線上。2.5.2 顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)為了使操作人員及時(shí)掌握生產(chǎn)情況，在一般的微型計(jì)算機(jī)操縱系統(tǒng)或者智能儀器當(dāng)中，都配有顯示程序。本次設(shè)計(jì)采納LED數(shù)碼顯示。(1)LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)及顯示原理常用的顯示器件有：顯示和記錄儀表，CRT顯示終端，LED或者LCD顯示器，大屏幕顯示器。本次設(shè)計(jì)所采納的是L

42、ED數(shù)碼管。LED數(shù)碼管具有結(jié)構(gòu)簡單，體積小，功耗低，響應(yīng)速度快，易于匹配，壽命長，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。LED數(shù)碼管是由發(fā)光二極管組成，由于材料的不同，能夠發(fā)出各種單色光線。發(fā)光二極管能夠有多種組成形式，其中7段數(shù)碼管應(yīng)用最多，依照發(fā)光二極管內(nèi)部的連接方式不同，又有共陰極或共陽極兩種形式。如圖2.15所示圖2.15 LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu) (2)74LS138結(jié)構(gòu)及功能圖2.16 74LS138結(jié)構(gòu)A1、A2、A3分不為輸入端，G1為使能端的高電平，0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7分不為輸出端。在講38譯碼器的時(shí)候，老師還講了38譯碼器的邏輯真值表，而且，38譯碼器確實(shí)是依照邏輯真值表研制出

43、的，如下圖：圖2.17 74LS138 真值表注：表中的藍(lán)色區(qū)域?yàn)檩斎胧鼓芏?，黃色區(qū)域?yàn)檩斎脒x擇端，綠色區(qū)域表示該譯碼器不工作。其引腳功能為：A、B、C為譯碼地址輸入端；G1為選通端；2A、2B為選通端（低電平有效）；Y0Y7為譯碼輸出端（低電平有效）。(3) 74LS377結(jié)構(gòu)及功能簡單輸出接口通常用74LS377芯片。該芯片是一個(gè)種8D鎖存器，該芯片的引腳排列如下圖所示： 圖2.18 74LS377引腳及功能圖中相關(guān)引腳的功能如下：D0-D7:8位數(shù)據(jù)端輸入端。Q0-Q7:8位數(shù)據(jù)輸出端。G：使能操縱端。CLK：時(shí)鐘信號，上升沿鎖存數(shù)據(jù)。 表2.5 74LS377真值表CLKDQ1XXQ0

44、1110100X0XQ 下圖是利用74LS377進(jìn)行簡單輸出接口的擴(kuò)展的電路，圖中，由于74LS的G端與P2.7口連接，因此他的地址是：0XXX XXXX XXXX XXXXB。假如把“X”全置1的話，確實(shí)是0111 1111 1111 1111B即7FFH 圖2.19 74LS377輸出接口的擴(kuò)展電路 由于51的與74LS的CLK端相連，當(dāng)信號由低電平變高時(shí)，數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)證實(shí)輸出的數(shù)據(jù)。而現(xiàn)在P2.7也正輸出低電平，有效，因此，數(shù)據(jù)就被鎖存，有關(guān)程序如下：MOV DPTR， #7FFH ： 地址MOV A， #DATA ： DATA為要送出的數(shù)據(jù)MOV DPTR， A : P0口數(shù)據(jù)被7

45、4LS377鎖存第2.6節(jié) 條形碼閱讀器設(shè)計(jì)條形碼閱讀器是傳感器大伙兒族中的成員，它把發(fā)射端和接收端之間光的強(qiáng)弱變化轉(zhuǎn)化為電流的變化以達(dá)到探測的目的。條形碼閱讀器具有如下特點(diǎn):輸出回路和輸入回路是電隔離的(即電絕緣)，體積小、精度高、檢測距離遠(yuǎn)，防水、防腐蝕、防震動(dòng)，抗光、電、磁等干擾。因此它能夠在冶金、紡織、煙草、造紙、化工、電力、保安等各種行業(yè)得到應(yīng)用。條形碼閱讀器(光電傳感器)利用被檢測物對光束的遮擋或反射，由同步回路選通電路，從而檢測物體有無。物體不限于金屬，所有能反射光線的物體均可被檢測。條形碼閱讀器將輸入電流在發(fā)射器上轉(zhuǎn)換為光信號射出，接收器再依照接收到的光線的強(qiáng)弱或有無對目標(biāo)物體

46、進(jìn)行探測。工作原理如圖2.20所示。圖2.20 光電傳感器工作原理?xiàng)l形碼閱讀器在一般情況下由三部分構(gòu)成，它們分不為發(fā)送器、接收器和檢測電路。條形碼閱讀器的重要功能是能夠處理光的強(qiáng)度變化，利用光學(xué)元件，在傳播媒介中間使光束發(fā)生變化，利用光束來反射物體，使光束發(fā)射通過長距離后瞬間返回。發(fā)射器對準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來源于發(fā)光二極管(LED)和激光二極管。光束不間斷地發(fā)射，或者改變脈沖寬度。受脈沖調(diào)制的光束輻射強(qiáng)度在發(fā)射中通過多次選擇，朝著目標(biāo)不間斷地運(yùn)行。接收器由光電二極管或光電三極管組成。在接收器的前面，裝有光學(xué)元件如透鏡和光欄等。在其后面的是檢測電路，它能濾出有效信號和應(yīng)用該信號。此外

47、，條形碼閱讀器的結(jié)構(gòu)元件中還有發(fā)射板和光導(dǎo)纖維。條形碼閱讀器的種類也專門多，依照條形碼閱讀器在檢測物體時(shí)發(fā)射器所發(fā)出的光線被折回到接收器的途徑的同，可分為漫反射式、鏡反射式、對射式等。第2.7節(jié) 電機(jī)操縱電路設(shè)計(jì)為了提高抗干擾能力，系統(tǒng)采納了光電隔離技術(shù)。電機(jī)能夠采納多種方法操縱，如固態(tài)繼電器（SSR）、可控硅（SCR）及大功率場效應(yīng)管等，本設(shè)計(jì)采納固態(tài)繼電器（SSR）。采納電機(jī)操縱是為了提高效率，當(dāng)條形碼確認(rèn)后，由電磁閥帶動(dòng)電機(jī)，拉動(dòng)柜門打開，代替手工，方便顧客取包。2.7.1 固態(tài)繼電器介紹固態(tài)繼電器（Solid State Relay）簡稱SSR，它是用晶體管或可控硅代替常規(guī)繼電器的觸點(diǎn)

48、開關(guān)，而在前級中與光電隔離器融為一體，因此固態(tài)繼電器實(shí)際上是一種帶光電隔離器的無觸點(diǎn)開關(guān)。依照結(jié)構(gòu)形式，固態(tài)繼電器有直流型固態(tài)繼電器和交流型固態(tài)繼電器。本設(shè)計(jì)采納的是交流型固態(tài)繼電器。(1)直流型SSR。直流型SSR的原理電路如圖2.21所示：圖2.21 直流型SSR的原理電路直流型SSR要緊用于帶直流負(fù)載的場合，如直流電機(jī)操縱。直流步進(jìn)電機(jī)操縱和電磁閥等。(2)交流型SSR。交流型SSR又可分為過零型和移向型兩類。它采納雙向可控硅作為開關(guān)器件，用于交流大功率場合，如交流電機(jī)、交流電磁閥操縱等。其原理電路，如圖2.21所示。圖2.22 交流型SSR的原理電路過零型必須在負(fù)載電源電壓接近零且輸入

49、操縱信號有效時(shí)。輸入端負(fù)載電源才導(dǎo)通，只在流過雙向可控硅負(fù)載電流為零時(shí)才關(guān)斷。2.7.2 電機(jī)操縱電路原理 電機(jī)操縱電路如圖2.23所示：圖2.23 電機(jī)操縱電路第2.8節(jié) 電源除了220V的電源，我們還選擇了LM7805三端穩(wěn)壓器產(chǎn)生一個(gè)5V的電源。其電路如圖2.24所示。圖2.24 +5V電源電路三端固定輸出集成穩(wěn)壓器，它是一種串連調(diào)整式穩(wěn)壓器。它將全部電路集成在單塊硅片上，整個(gè)集成穩(wěn)壓電路只有輸入、輸出和公共三個(gè)引出端，使用特不方便。典型的有78正電壓輸出系列，79負(fù)電壓輸出系列。當(dāng)輸入的電壓VI、輸出電流IO或溫度變化時(shí)，輸出電壓VO可保持不變；另外，當(dāng)輸出短路。可使輸出電流IO限制為

50、一定值；若穩(wěn)壓器過熱，則它就停止工作，以免穩(wěn)壓器遭到損壞。三端固定輸出電壓集成穩(wěn)壓器，因內(nèi)部有過熱、過流愛護(hù)電路，因此它的性能優(yōu)良、可靠性高。有因這種穩(wěn)壓器具有體積小、使用方便、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此我們選用了這種芯片。第3章 系統(tǒng)流程圖第3.1節(jié) 操縱主程序流程圖依照硬件設(shè)計(jì)要求，操縱主程序流程圖如圖3.1所示。存儲(chǔ)柜通上電以后，單片機(jī)上電，首先進(jìn)行程序的初始化，包括定時(shí)器，外部中斷等初始化，以及各參數(shù)初始值的設(shè)定。默認(rèn)存儲(chǔ)柜為初始狀態(tài)，依照存包指令，掃面計(jì)數(shù)器的存儲(chǔ)包狀態(tài)。然后依照鍵盤才做的狀態(tài)。確定強(qiáng)度確定存儲(chǔ)狀態(tài)。用數(shù)碼管顯示存儲(chǔ)柜號和密碼。當(dāng)啟動(dòng)鍵按下以后，存儲(chǔ)柜進(jìn)入待命狀態(tài)，完成存包

51、取密掃描取包的循環(huán)過程。當(dāng)存儲(chǔ)出現(xiàn)錯(cuò)誤，發(fā)出操縱蜂鳴器發(fā)聲。 主程序主程序裝包數(shù)單元和柜體單元清零設(shè)8255A工作方式清顯示單元，指示燈設(shè)中斷方式開中斷啟動(dòng)電機(jī)1計(jì)數(shù)單元清零，出取包條形確認(rèn)碼計(jì)數(shù)單元加1送顯示柜數(shù)加1存包指令輸入柜門打開了嗎？是否有包裝入？此柜裝滿了嗎？AA輸入密碼后是否打開啟動(dòng)電機(jī)拉動(dòng)清包和箱計(jì)數(shù)單元重新啟動(dòng)嗎？NNNNYYYYYYNN圖3.1 操縱主程序流程圖第3.2節(jié) 顯示子程序程圖 子程序的顯示，顯示緩沖區(qū)的首地址并指向最左邊的一位，8255A口地址。當(dāng)存包時(shí)，輸出一密碼條，取出顯示的條碼。取包的時(shí)候，在掃描口掃描密碼條，等待顯示的數(shù)據(jù)，送顯示碼到8255A。進(jìn)行密碼

52、核對并執(zhí)行開柜或者密碼錯(cuò)誤返回重新執(zhí)行掃描。顯示子程序顯示緩沖區(qū)首地址指向最左邊一位顯示子程序顯示緩沖區(qū)首地址指向最左邊一位8255A口地址取出要顯示的數(shù)據(jù)求待顯示數(shù)據(jù)的顯示碼送顯示碼到82553位數(shù)顯示完了嗎？返回求下一個(gè)位選碼修改顯示緩沖地址NY第3.3節(jié) 輸入給定值中斷服務(wù)程序工作過程中所需的各種計(jì)時(shí)均有定時(shí)器0定時(shí)中斷服務(wù)程序提供。單片機(jī)晶振頻率12MHZ，定時(shí)器0選擇工作方式1，設(shè)置時(shí)刻常數(shù)，每0,1秒中斷一次。中斷處理流程如下：中斷服務(wù)程序讀入鍵值中斷服務(wù)程序讀入鍵值存入給定單元送顯示計(jì)算下一個(gè)顯示單元愛護(hù)顯示地址求下一位給定值單元地址輸入計(jì)數(shù)器加1返回 結(jié) 論我們的方案是利用單片

53、機(jī)來實(shí)現(xiàn)的，因此翻閱了大量的單片機(jī)書籍。我們往常的學(xué)習(xí)是圍繞MCS51系列的單片機(jī)，故在我們的系統(tǒng)中我們選擇了8031為CPU。我們在圖書館和和網(wǎng)站上查到了好多的單片機(jī)和傳感器方面的知識，這對我們的設(shè)計(jì)是專門有必要的，它也會(huì)對我們以后的工作有專門大的關(guān)心。設(shè)計(jì)總是在不斷的改進(jìn)和完善中完成的，每一個(gè)器件的選擇都要有專門多的考慮。我們在設(shè)計(jì)中不斷的更換新的器件和設(shè)計(jì)方法，最后做成了本次設(shè)計(jì)。差不多實(shí)現(xiàn)了畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書中的要求在這次項(xiàng)目設(shè)計(jì)中我們盡量做到完善。但在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中還存在專門多不能令人中意的地點(diǎn)，這些地點(diǎn)也暴露了我們在往常學(xué)習(xí)過程中的疏漏之處。我一定會(huì)在以后的工作中逐步的改正。附 錄程序

54、ORG 0000HAJMP MAINORG 0003HAJMP INT0LED1 EQU 22H ；IED2 EQU 23H ；LED3 EQU 24H ；BOX1 EQU 25H ；BOX2 EQU 26H ；BOX3 EQU 27H ；BOXES EQU 28H ；PARTS： EQU 2BH ；PRECNT EQU 2EH ；LEDADD1 EQU 8400H ；LEDADD2 EQU 8800H ；LEDADD3 EQU 8C00H ； BUFF EQU 2FH ； ORG 0100H MAIN： MOV SP， #50H MOV R0， #22HMOV A， #00HMOV R1，

55、#0DHCLRZERO： MOV R0， A ；INC R0DJNZ R1，CLRZEROMOV 20H， #00H ；MOV 21H， #00HMOV DPTR， #8003H ；MOV A， #98H MOVX DPTR ， ASETB IT0 ；SETB EX0 ；SETB EA ；MOV R0,#BOXESMOV DPTR, #LEDADD1 ; PUSH DPHPUSH DOLMOV DPTR, #8002HWAIT： MOV A, PRECNT ； CJNE A, #06H, WAIT ；WORK： SETB 00H ；SETB 03H ；MOV A, 20H ；MOV DPTR, #8002HMOVX DPTR， ALOOP1： MOVX A， DPTRJNB ACC.7， LOOP1 ；MOV LED1， #00H ；MOV LED2， #00HMOV LED3， #00HLCALL DISPLAY ；CLR 00H ；SETB 01H ；MOV A，20H ；MOV DPTR， #8002HMOVX DPTR ， ALOOP2： MO