基于單片機(jī)自動存包柜系統(tǒng)的設(shè)計

PAGE機(jī)械電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書作者：學(xué)號：班級：專業(yè)：電氣自動化技術(shù)題目：基于單片機(jī)自動存包柜系統(tǒng)設(shè)計指導(dǎo)者：（姓名）（專業(yè)技術(shù)職務(wù)）評閱者：（姓名）（專業(yè)技術(shù)職務(wù)）機(jī)械電氣工程學(xué)院制二O年月日畢業(yè)設(shè)計（論文）中文摘要中文摘要：本文詳細(xì)介紹了國內(nèi)自動存包控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，發(fā)展中所面臨的問題。并詳細(xì)介紹了本系統(tǒng)采用的單片機(jī)做控制器，可以同時管理N個存包柜。柜門鎖由電磁閥控制，當(dāng)顧客需要存包的時候，可以自行到存包柜前按“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，控制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，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：自動存包單片機(jī)光電傳感器條形碼閱讀器畢業(yè)設(shè)計（論文）外文摘要DesignofAutomaticPackageofCounterAbstractThispaperdescribesthecontrolsystemofthedomesticauto-savepackagedevelopmentstatusoftheproblemsfaceingthedevelopment.Anddetailsofthesystemmicrocontrollertodowiththecontroller,canmanageapackageofcounterN.Controlledbyasolenoidvalvecabinetlocks,whencustomersneedtosavethepackage,theycankeeptheirownbagtothecounterbeforethepressthe"open"button,themicrocontrollerreceivesapulsesignal,andthesystemI/Oporttoissuetheappropriatesignal,controllockdoorofthesolenoidvalvewillbeanemptyboxisopened,thecustomercandepositbags,andcabinetdoor.Whenthecustomerneedstotakewhenthepackageistosimplyplacethebarcodeinfrontofbarcodereaders,barcodereadersbarcodeinformationcollectedbythehigh-lowoutputsignalstotheappropriatemicrocontroller,thepasswordsystemisrelativelyconsistent,theissueoutoftheboxsignaltothesolenoidvalveisthedooropen,thecustomercanremovethepackage.

Keywords:AutomaticStorageBagMicrocontrollerPhotoelectricSensorsBarCodeReader

XX職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）目錄前言 173831自動存包柜 163411.1自動存包柜的發(fā)展概述 1165861.2總體方案確定 2142722系統(tǒng)硬件設(shè)計 2323782.1MCS—51單片機(jī)主要應(yīng)用特性 2321032.2自動存包系統(tǒng)面板設(shè)計及控制原理圖 4177942.3微型處理器 692102.4系統(tǒng)擴(kuò)展 850982.5輸入/輸出接口系統(tǒng)設(shè)計 16212502.6條形碼閱讀器設(shè)計 2056792.7電機(jī)控制電路設(shè)計 209582.8電源 21113923系統(tǒng)流程圖 24230063.1控制主程序流程圖 2499863.2顯示子程序程圖 2569823.3輸入給定值中斷服務(wù)程序 2522812結(jié)論 331705附錄 26致謝 33參考文獻(xiàn)2105 34XX職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第1頁共34頁前言隨著我國的不斷發(fā)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，特別是對物品的自動存儲提出了更新更高的要求。在當(dāng)前各種多功能全自動存包機(jī)逐漸進(jìn)入各超市的情況下，我們有必要對國產(chǎn)自動存包控制的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展作進(jìn)一步探討。在超市、綜合商店、個人商店等人流量大的地方，常常需要對顧客隨帶物品進(jìn)行存儲。如果用人工完成不但麻煩，而且效率低，勞動強(qiáng)度大。隨著微型計算機(jī)控制的普及，特別是單片機(jī)的應(yīng)用，給該類系統(tǒng)的設(shè)計帶來了極大的便利，在本次設(shè)計中，將主要介紹單片機(jī)控制自動存包控制系統(tǒng)的設(shè)計方法。自動存包柜1.1自動存包柜的發(fā)展概述電子存包柜又名自動存包柜、電子寄存柜，是20世紀(jì)嵌入式計算機(jī)快速發(fā)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別中的鋼制家具。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。電子存包柜主要由以下幾種類型：(1)機(jī)設(shè)條碼式電子存包柜存物時：按“存”鍵，寄存柜自動打印一張密碼條，機(jī)器語音提示：“請取密碼條”。使用者抽出密碼紙，對應(yīng)的箱門自動打開，存好后關(guān)上箱門。取物時：直接將條碼紙在掃描口掃描，對應(yīng)的箱門會自動打開。語音提示：“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，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，并將信息自動記錄下，同時自動打開該箱，供使用者存物，存完后使用者自己關(guān)好箱門；取物時，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，正確后才會打開該箱供使用者取物（同時機(jī)器會自動記錄當(dāng)時的時間、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，須先按一下操作鍵盤中的“存”鍵再刷卡（即讓寄存柜讀取卡號），寄存柜先識別是否為該場所的IC卡，若不是則拒絕存物；若是，機(jī)器會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，并將信息自動記錄下，同時自動打開該箱，供使用者存物，存完后自己關(guān)好箱門；取物時，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，正確后才會打開該箱供使用者取物（同時機(jī)器會自動記錄當(dāng)時的時間、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卡電子存包柜基本功能與非接觸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)管理軟件等，以實(shí)現(xiàn)寄存狀態(tài)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，分段收費(fèi)，報表打印等功能?，F(xiàn)在公共場所應(yīng)用比較廣泛。因此，研制出一種能自動存包的裝置有很重大的意義，我所研究的就是這方面的課題。XX職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第2頁共34頁1.2總體方案確定根據(jù)“自動存包”這一目的要求，做如下設(shè)計安排：第一部分：CPU核心控制部分，由單片機(jī)8031、復(fù)位電路、時鐘電路等構(gòu)成，是整個系統(tǒng)的核心。第二部分：鍵盤顯示控制部分。對3個數(shù)碼管和2個按鍵進(jìn)行管理，3個數(shù)碼管用于顯示兩位柜號和3位密碼，12個按鍵分別為10個數(shù)字鍵和2個功能鍵。通過這些鍵盤，用戶就可以完成所有的操作。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控制20個燈的狀態(tài)（亮滅）來模擬柜子的存包取包的過程。軟件部分主要采用我們自己設(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2.1MCS—51單片機(jī)主要應(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)可以算是相當(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。MCS-51系列單片機(jī)主要包括8031、8051和8751等通用產(chǎn)品，其主要功能如下：8位CPU4kbytes程序存儲器(ROM)128bytes的數(shù)據(jù)存儲器(RAM)32條I/O口線111條指令，大部分為單字節(jié)指令21個專用寄存器2個可編程定時/計數(shù)器5個中斷源，2個優(yōu)先級一個全雙工串行通信口外部數(shù)據(jù)存儲器尋址空間為64kB外部程序存儲器尋址空間為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管理，眾多的邏輯位操作功能及面向控制的豐富的指令系統(tǒng)，堪稱為一代“名機(jī)”，為以后的其它單片機(jī)的發(fā)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發(fā)展了MCS-51單片機(jī)，像PHILIPS、Dallas、ATMEL等著名的半導(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公司也發(fā)展了兼容MCS-51的單片機(jī)品種。近年來MCS-51獲得了飛速的發(fā)展，MCS-51的發(fā)源公司Intel由于忙于開發(fā)PC及高端XX職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第3頁共34頁微處理器而無精力繼續(xù)發(fā)展自己的單片機(jī)，而由其它廠商將其發(fā)展，最典型的是PHILIPS和ATMEL公司，PHILIPS公司主要是改善其性能，在原來的基礎(chǔ)上發(fā)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)展串行總線(I2C)和控制網(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，仍采用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個專用控制寄存器、4kB的程序存儲器、128字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器、4組8位的并行口、兩個16位的可編程定時/計數(shù)器、一個全雙工的串行口以及布爾處理器。MCS-51采用模塊式結(jié)構(gòu)，MCS-51系列中各種加強(qiáng)型單片機(jī)都是以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2.1MCS-51系列單片機(jī)常用產(chǎn)品特性型號片內(nèi)存儲器I/O線定時器/計數(shù)器片外尋址空間（KB）程序數(shù)據(jù)程序數(shù)據(jù)80514KROM128322個16位646487514KEPROM128322個16位64648031無128322個16位646480C514KROM128322個16位646487C514KEPROM128322個16位646480C31無128322個16位646480524KROM256323個16位646487524KEPROM256323個16位64648032無256323個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)存儲器和程序存儲器的尋址范圍達(dá)216=64kB，這作為單片機(jī)控制來說已是比較大的，這同時具備對口的訪問能力。此外，MCS-51采用模塊化結(jié)構(gòu)，可方便地增刪一個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、方便的邏輯操作和控制指令、對于編程來說，是相當(dāng)靈活和方便的。XX職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第4頁共34頁MCS-51單片機(jī)的工作頻率為2-12MHz，當(dāng)振蕩頻率為12MHz時，一個機(jī)器周期為1us,這個速度應(yīng)該說是比較快的。MCS-51把微型計算機(jī)的主要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)，所以它是低端控制系統(tǒng)最佳器件。鑒于MCS-51的以上特點(diǎn)，本文的設(shè)計就是基于MCS-51的8031型號單片機(jī)來設(shè)計的自動存包系統(tǒng)。2.2自動存包系統(tǒng)面板設(shè)計及控制原理圖2.2.1面板設(shè)計787821659430警報運(yùn)行掃描出單區(qū)域顯示區(qū)域存包取包圖2.1控制面板下圖為實(shí)物圖的展示：XX職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第5頁共34頁圖2.1實(shí)物圖展示2.2.2系統(tǒng)控制原理圖XX職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第6頁共34頁圖2.3自動存包系統(tǒng)控制原理圖在本系統(tǒng)設(shè)計的自動存包系統(tǒng)中，采用8031單片機(jī)設(shè)計一個最小系統(tǒng)，為了讀鍵盤給定值及完成檢測和控制，系統(tǒng)中擴(kuò)展一片8255A可編程接口及程序存儲器EPROM2764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)。2.3微型處理器8031單片機(jī)是Intel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)基本一樣。2.3.18031性能特點(diǎn)8031的主要性能包括:（1）與MCS-51位控制器產(chǎn)品系列兼容。（2）寬工作電壓范圍，VCC可為2.7V～6V。（3）全靜態(tài)工作，可從0Hz至16Hz。（4）128×8位內(nèi)部RAM。（5）32條可編程I/O線。（6）兩個16位定時器/計數(shù)器。（7）中斷結(jié)構(gòu)具有5個中斷源和2個優(yōu)先級。2.3.28031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2.48031引腳圖在圖2.4中所示，8031單片機(jī)采用40引腳雙列直插封裝(DIP)形式。采用方形封裝工藝。由于受到引腳數(shù)目的限制，所以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條控制和其它電源復(fù)用的引腳，32條XX職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第7頁共34頁輸入/輸出引腳。下面分別說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，正常工作時接+5V電源。GND：接電源地。（2）時鐘振蕩引腳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。在測外部時鐘電路時，對于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,接至上述振蕩器的反相放大器的輸出端，振蕩器的頻率是晶體振蕩頻率。若采用外部時鐘電路時，對于HMOS單片機(jī)，該引腳輸入外部時鐘脈沖；對于CHMOS單片機(jī)，此引腳應(yīng)懸空。（3）控制信號引腳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，ALE用于控制把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)存儲器或外接I/O口時，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，因此可以作為外部時鐘或外部定時信號使用。但應(yīng)注意，此時不能訪問單片機(jī)外部程序、數(shù)據(jù)存儲器或外設(shè)I/O接口。PSEN:片外程序存儲器讀選通信號。在CPU向片外程序存儲器讀取指令和常數(shù)時，每個機(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)存儲器或I/O接口時無效出現(xiàn)。EA/Vpp:訪問程序存儲器控制信號/編程電源輸入端。當(dāng)EA端輸入高電平時，單片機(jī)訪問片內(nèi)的程序存儲器，在低4KB地址時，將自動轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程序存儲器的程序。當(dāng)EA輸入低電平時，CPU僅訪問片外程序存儲器。在對8751EPROM編程時，此引腳接+21V的編程電壓VPP。RST/Vpd:復(fù)位/掉電保護(hù)信號輸入端。單片機(jī)上電后，只要在該引腳上輸入24個振蕩周期2個機(jī)器周期0寬度以上的高電平就會使單片機(jī)復(fù)位；若在RST與Vcc之間接一個10μF的電容，則可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)上電自動復(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，+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)位后能繼續(xù)正常運(yùn)行。（4）輸入/輸出（I/O）引腳P0、P1、P2、P3（共32根）P0.0～P0.7:P0口是一個8位雙向I/O端口。在訪問片外存儲器時，它分時提供低8位地址和作8位雙向數(shù)據(jù)總線。在EPROM編程時，從P0口輸入指令字節(jié)；在驗(yàn)證程序時，則輸出指令字節(jié)(驗(yàn)證時要外接上拉電阻)。P0口能一吸收電流的方式驅(qū)動8個LSTTL負(fù)載。P1.0～P1.7:P1口是8位準(zhǔn)雙向I/O端口。在EPROM編程和程序驗(yàn)證時，它輸入低8位址。P1口能驅(qū)動4個LSTTL負(fù)載。P2.0～P2.7:P2口是8位準(zhǔn)雙向I/O端口。在CPU訪問外部存儲器時，它輸出高8位地址。在對EPROM編程和程序驗(yàn)證時，它輸出高8位地址。P2口可驅(qū)動4個LSTTL負(fù)載。P3.0～P3.7:P3口是8位準(zhǔn)雙I/O端口。它是一個復(fù)用功能口。作為第一功能使用時，為普通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,各引腳的定義如表2-2所示。P3口的每一引腳均可獨(dú)立定義第一功能的輸入輸出或第二功能。P3口能驅(qū)動4XX職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第8頁共34頁個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（定時器0外部輸入）P3.515T1（定時器1外部輸入）P3.616（外部數(shù)據(jù)存儲器寫脈沖）P3.717（外部數(shù)據(jù)存儲器讀脈沖）2.4系統(tǒng)擴(kuò)展8031具有很強(qiáng)的擴(kuò)展功能，允許擴(kuò)展各種外圍電路以補(bǔ)充片內(nèi)資源不足，適應(yīng)特定應(yīng)用的需要，擴(kuò)展內(nèi)容包括數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器、I/O接口等擴(kuò)展結(jié)構(gòu)如圖2.5所示：80318031數(shù)據(jù)存儲器I/O接口程序存儲器2.4.1I/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，所以我們使用8255A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)XX職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第9頁共34頁提供三個8位I/O端口，允許采用同步、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①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組控制器和B控制器，數(shù)據(jù)緩沖器及讀寫控制邏輯，如圖2-6所示。1A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)上略有差別。A口由一個8位的數(shù)據(jù)輸出緩沖/鎖存器和一個8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖/鎖存器組成。B口由一個8位的數(shù)據(jù)輸出緩沖/鎖存器和一個8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器組成。三個端口都可以和外設(shè)相連，分別傳送外設(shè)的輸入/輸出數(shù)據(jù)或控制信息。2A、B組控制電路。這是兩組根據(jù)CPU的命令字控制8255工作方式的電路。A組控制A口及C口的高4位，B組控制B口及C口的低4位。3數(shù)據(jù)總線緩沖器。它是一個8位的雙向三態(tài)驅(qū)動器，用于與單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線相連，傳送數(shù)據(jù)或控制信息。4讀/寫控制邏輯。這部分電路接收MCS-51送來的讀/寫命令和選口地址，用于控制對8255A的讀/寫。圖2.68255A芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖②引腳功能8255A有40條引腳，采用雙列直插式封裝。如圖2.7所示。XX職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第10頁共34頁圖2.78255A引腳圖1數(shù)據(jù)總線（8條）：D0～D7:三態(tài)雙向數(shù)據(jù)總線，8255A與CPU數(shù)據(jù)傳送的通道，當(dāng)CPU執(zhí)行輸入輸出指令時，通過它實(shí)現(xiàn)8位數(shù)據(jù)的讀/寫操作，控制字和狀態(tài)信息也通過數(shù)據(jù)總線傳送。2控制總線（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)這個輸入引腳為低電平時有效，表示芯片被選中，允許8255A與CPU進(jìn)行通訊。:讀信號線，當(dāng)這個輸入引腳為低電平時，允許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)這個輸入引腳為低電平時，允許CPU將數(shù)據(jù)或控制字寫入8255A。A0、A1：地址輸入線。當(dāng)=0，芯片被選中時，這兩位的4種組合00、01、10、11分別用于選擇A、B、C口和控制寄存器。其組合如表2.3。表2.38255A控制信號功能表A1A2端口地址端口功能0000100HA口讀A口0001000HA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控制口寫控制字1××××××總線高阻XX職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第11頁共34頁3并行I/O總線（24條）：這些總線用于和外設(shè)相連，分別與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：PA0～PA7:端口A輸入輸出線，一個8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器，一個8位的數(shù)據(jù)輸入鎖存器。PB0～PB7:端口B輸入輸出線，一個8位的I/O鎖存器，一個8位的輸入輸出緩沖器。PC0～PC7:端口C輸入輸出線，一個8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器，一個8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器。4電源線（2條）：VCC為＋5V電源線，允許變化±10%；GND為地線。(2)8255A方式控制字8255A有兩個控制字：方式控制字和C口單一置復(fù)位控制字。用戶通過程序可以把這兩個控制字送到8255A的控制寄存器（A1A0＝11B），以設(shè)定8255A的工作方式和C口各位狀態(tài)。這兩個控制字以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還是輸出方式，是由方式控制字決定的。方式控制字格式如圖2.7所示。D7為控制字標(biāo)志位，若D7=1,則本控制字為方式控制字，若D7＝0，則本控制字為C口單一置復(fù)位控制字。D6～D3為A組控制位。其中，D6和D5位A組方式選擇位：若D6D5＝00，則A組設(shè)定為方式0；若D6D5＝01，則A組設(shè)定為方式1：若D6D5＝1×（×為任意），則A組設(shè)定為方式2。D4為A口輸入/輸出控制位：若D4＝0，則PA0～PA7，用于輸出數(shù)據(jù)；若D4＝0，則PA0～PA7用于輸入數(shù)據(jù)。D3位C口高4位輸入/輸出控制位：若D3＝0，則PC4～PC7為輸出數(shù)據(jù)方式；若D3＝1，則PC4～PC7為輸入方式。圖2.8方式控制字D2～D0為B組控制位，其作用和D6～D3類似。其中，D2為方式選擇位，若D2＝0，則XX職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第12頁共34頁B組設(shè)定為方式0，若D2＝1，則B組設(shè)定為方式1。D1為B口輸入/輸出控制位，D1＝0，則PB0～PB7用于輸出數(shù)據(jù)，若D1＝1，則PB0～PB7用于輸入數(shù)據(jù)。D0為C口低4位輸入/輸出控制位，若D0＝0，則PC0～PC3用于輸出數(shù)據(jù)，若D0＝1，則PC0～PC3用于輸入數(shù)據(jù)。如圖2.9所示：圖2.9置位控制字(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)。正確的選用方式控制字，并把它通過程序送給8255A的控制字寄存器就可設(shè)定8255A的工作方式。方式0（基本輸入/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4位口中的任何一個端口都可以被設(shè)定為輸入或輸出。輸出鎖存，輸入不鎖存。根據(jù)控制字D4、D3、D1、D0位的變化，方式0有16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/輸出操作的控制和同步信號；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/輸出操作的控制和同步信號。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PC3～PC7用來作為輸入/輸出操作的控制XX職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第13頁共34頁和同步信號；B口和C口的PC0～PC2則可編程為方式0或方式1工作。(4)8255A與CPU8031的接口8255A與CPU8031的接口連線如圖2.10所示。圖2.108255A與CPU8031的接線圖8255A與單片機(jī)間有3組連線：D7～D8根數(shù)據(jù)線依次與P0口的P0.7～P0.0一一對應(yīng)連接：RD、WR、RESET等3根控制線與單片機(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I/O引腳連接。2.4.2存儲功能擴(kuò)展由于我們需要保存一定的數(shù)據(jù)，而8031片內(nèi)沒有程序存儲功能，因此，EA管腳總是接低電平。根據(jù)保存的數(shù)據(jù)量需要，我們選用了EPROM2764為外擴(kuò)的數(shù)據(jù)存儲器。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地址信號和數(shù)據(jù)信號區(qū)分開。74LS373的鎖存控制端直接與單片機(jī)的鎖存控制信號ALE相連，在ALE的下降沿鎖存低8位地址。其中，D0～D7為數(shù)據(jù)輸入端；Q0～Q7為數(shù)據(jù)輸出端；OE為三態(tài)允許控制端（低電平有效）；LE為鎖存允許端。XX職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第14頁共34頁圖2.1174LS373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2.474LS373真值表LEDnQnLHHHLHLLLLLLLLHHHXXZ(2)2764EPROM紫外線擦除電可編程只讀存儲器EPROM是國內(nèi)用得較多的程序存儲器。EPROM芯片上有一個玻璃窗口，在紫外線照射下，存儲器中的各位信息均變1，即處于擦除狀態(tài)。擦除干凈的EPROM可以通過編程器將應(yīng)用程序固化到芯片中。本次設(shè)計所選用的是2764EPROM。①2764的概述這是一種可以擦去重寫的只讀存儲器。通常用紫外線對其窗口進(jìn)行照射，即可把它所存儲的內(nèi)容擦去。之后，又可以對其重新進(jìn)行編程，寫入新的內(nèi)容。一旦寫入，其存儲的內(nèi)容可以長期（幾十年）地保存，即使去掉電源電壓，也不會影響它所存儲的內(nèi)容。圖2.11為通用的EPROM2764的引腳圖，它的容量為8K×8bit。8K表示有8×1024個存儲單元，8位表示每個單元存儲數(shù)據(jù)的寬度是8位。前者確定了地址線的位數(shù)是12位（A0～A12），后者確定了數(shù)據(jù)線的位數(shù)是8位（D0～D7）。目前，除了串行存儲器之外，一般情況下，我們使用的都是8位數(shù)據(jù)存儲器。單一+5V供電，工作電流為75mA，維持電流為35mA，讀出時間最大為250ns，DIP28封裝。XX職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第15頁共34頁2764Vpp2764VppA12A7A6A5A4A3A2A1A0D0D1D2GNDVccPGMN.CA8A9A11OEA10CED7D6D5D4D32764—8KEPROM②引腳功能其中，A0～A12為地址線；D0～D7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。也就是說，只有當(dāng)為低電平時，2764才被選中，否則，2764不工作。③EPROM2764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程序存儲器電路如圖2.12所示。1地址線。單片機(jī)擴(kuò)展片外存儲器時，地址是由P0和P2口提供的。圖2.12中，2764的13條地址線（A0～A12）中，低8位A0～A7通過鎖存器74LS373與P0口連接，高4位A8～A12直接與P2口的P2.0～P2.3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。XX職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第16頁共34頁圖2.138031擴(kuò)展2764EPROM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口是一個分時復(fù)用的地址/數(shù)據(jù)線。3控制線。CPU執(zhí)行2764中存放的程序指令時，取指階段就是對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的讀操作控制都是通過控制線實(shí)現(xiàn)的。2764控制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器時，只要端出現(xiàn)負(fù)脈沖，即可從2764中讀出程序。2.5輸入/輸出接口系統(tǒng)設(shè)計輸入/輸出接口系統(tǒng)就是指人與計算機(jī)之間建立聯(lián)系、交換信息的輸入/輸出設(shè)備接口，就是人機(jī)交互接口。這些輸入/輸出設(shè)備主要有鍵盤和顯示器等。它們是系統(tǒng)中必不可少的輸入、輸出設(shè)備，是控制系統(tǒng)與操作人員之間交互的窗口。2.5.1鍵盤系統(tǒng)設(shè)計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。鍵盤可以XX職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第17頁共34頁分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤兩種類型。前者能自動識別按下的按鍵并且能產(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，但是需要專用的硬件電路。本次設(shè)計中所采用的就是編碼鍵盤。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)計了一個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）分別接到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管腳。當(dāng)按下某一個按鍵時，KEYSTROBE為高電平，經(jīng)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)計只有3位顯示，所以最多只能給定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，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碼將會出現(xiàn)在輸出線上。2.5.2顯示系統(tǒng)設(shè)計為了使操作人員及時掌握生產(chǎn)情況，在一般的微型計算機(jī)控制系統(tǒng)或者智能儀器當(dāng)中，都配有顯示程序。本次設(shè)計采用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：①顯示和記錄儀表，②CRT顯示終端，③LED或者LCD顯示器，④大屏幕顯示器。本次設(shè)計所采用的是LED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，可以發(fā)出各種單色光線。發(fā)光二極管可以有多種組成形式，其中7段數(shù)碼管應(yīng)用最多，根據(jù)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XX職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第18頁共34頁圖2.15LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)(2)74LS138結(jié)構(gòu)及功能圖2.1674LS138結(jié)構(gòu)A1、A2、A3分別為輸入端，G1為使能端的高電平，0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7分別為輸出端。在講38譯碼器的時候，老師還講了38譯碼器的邏輯真值表，而且，38譯碼器就是根據(jù)邏輯真值表研制出的，如下圖：XX職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第19頁共34頁圖2.1774LS138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）；Y0~Y7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。該芯片是一個種8D鎖存器，該芯片的引腳排列如下圖所示：圖2.1874LS377引腳及功能圖中相關(guān)引腳的功能如下：XX職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第20頁共34頁D0-D7:8位數(shù)據(jù)端輸入端。Q0-Q7:8位數(shù)據(jù)輸出端。G：使能控制端。CLK：時鐘信號，上升沿鎖存數(shù)據(jù)。CLKDQ1XXQ01110100X0XQ表2.574LS377真值表下圖是利用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，所以他的地址是：0XXXXXXXXXXXXXXXB。如果把“X”全置1的話，就是0111111111111111B即7FFH圖2.1974LS377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，數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)證實(shí)輸出的數(shù)據(jù)。而此時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：MOVDPTR，#7FFH：地址MOVA，#DATA：DATA為要送出的數(shù)據(jù)MOV@DPTR，A:P0口數(shù)據(jù)被74LS377鎖存2.6條形碼閱讀器設(shè)計條形碼閱讀器是傳感器大家族中的成員，它把發(fā)射端和接收端之間光的強(qiáng)弱變化轉(zhuǎn)化為XX職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第21頁共34頁電流的變化以達(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，抗光、電、磁等干擾。所以它可以在冶金、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，接收器再根據(jù)接收到的光線的強(qiáng)弱或有無對目標(biāo)物體進(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條形碼閱讀器在一般情況下由三部分構(gòu)成，它們分別為發(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)射經(jīng)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)射中經(jīng)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，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很多，根據(jù)條形碼閱讀器在檢測物體時發(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。2.7電機(jī)控制電路設(shè)計為了提高抗干擾能力，系統(tǒng)采用了光電隔離技術(shù)。電機(jī)可以采用多種方法控制，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)計采用固態(tài)繼電器（SSR）。采用電機(jī)控制是為了提高效率，當(dāng)條形碼確認(rèn)后，由電磁閥帶動電機(jī)，拉動柜門打開，代替手工，方便顧客取包。XX職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第22頁共34頁2.7.1固態(tài)繼電器介紹固態(tài)繼電器（SolidStateRelay）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)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)。根據(jù)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)計采用的是交流型固態(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主要用于帶直流負(fù)載的場合，如直流電機(jī)控制。直流步進(jìn)電機(jī)控制和電磁閥等。(2)交流型SSR。交流型SSR又可分為過零型和移向型兩類。它采用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)、交流電磁閥控制等。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控制信號有效時。輸入端負(fù)載電源才導(dǎo)通，只在流過雙向可控硅負(fù)載電流為零時才關(guān)斷。2.7.2電機(jī)控制電路原理XXXX職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第23頁共34頁：圖2.23電機(jī)控制電路2.8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＋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，整個集成穩(wěn)壓電路只有輸入、輸出和公共三個引出端，使用非常方便。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，輸出電壓VO可保持不變；另外，當(dāng)輸出短路?？墒馆敵鲭娏鱅O限制為一定值；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、過流保護(hù)電路，因此它的性能優(yōu)XXXX職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第24頁共34頁良、可靠性高。有因這種穩(wěn)壓器具有體積小、使用方便、價格低廉等優(yōu)點(diǎn)，所以我們選用了這種芯片。第3章系統(tǒng)流程圖3.1控制主程序流程圖根據(jù)硬件設(shè)計要求，控制主程序流程圖如圖3.1所示。存儲柜通上電以后，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)存儲柜為初始狀態(tài)，根據(jù)存包指令，掃面計數(shù)器的存儲包狀態(tài)。然后根據(jù)鍵盤才做的狀態(tài)。確定強(qiáng)度確定存儲狀態(tài)。用數(shù)碼管顯示存儲柜號和密碼。當(dāng)啟動鍵按下以后，存儲柜進(jìn)入待命狀態(tài)，完成存包——取密——掃描——取包的循環(huán)過程。當(dāng)存儲出現(xiàn)錯誤，發(fā)出控制蜂鳴器發(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電機(jī)1計數(shù)單元清零，出取包條形確認(rèn)碼計數(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電機(jī)拉動清包和箱計數(shù)單元重新啟動嗎？NNNNYYYYYYNN圖3.1控制主程序流程圖XXXX技術(shù)學(xué)院機(jī)械電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第25頁共34頁3.2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，輸出一密碼條，取出顯示的條碼。取包的時候，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)行密碼核對并執(zhí)行開柜或者密碼錯誤返回重新執(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？返回求下一個位選碼修改顯示緩沖地址NY3.3輸入給定值中斷服務(wù)程序工作過程中所需的各種計時均有定時器0定時中斷服務(wù)程序提供。單片機(jī)晶振頻率12MHZ，定時器0選擇工作方式1，設(shè)置時間常數(shù)，每0,1秒中斷一次。中斷處理流程如下：XXXX技術(shù)學(xué)院機(jī)械電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第26頁共34頁中斷服務(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算下一個顯示單元保護(hù)顯示地址求下一位給定值單元地址輸入計數(shù)器加1返回附錄程序ORG0000HAJMPMAINORG0003HAJMPINT0XXXX技術(shù)學(xué)院機(jī)械電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第27頁共34頁；LED1EQU22H；IED2EQU23HLED3EQU24H；BOX1EQU25H；BOX2EQU26H；BOX3EQU27H；BOXESEQU28H；PARTS：EQU2BH；PRECNTEQU2EH；LEDADD1EQU8400H；LEDADD2EQU8800H；LEDADD3EQU8C00H；BUFFEQU2FH；ORG0100HMAIN：MOVSP，#50HMOVR0，#22HMOVA，#00HMOVR1，#0DHCLRZERO：MOV@R0，A；INCR0DJNZR1，CLRZEROMOV20H，#00H；MOV21H，#00HMOVDPTR，#8003H；MOVA，#98HMOVX@DPTR，ASETBIT0；SETBEX0；SETBEA；MOVR0,#BOXESMOVDPTR,#LEDADD1;PUSHDPHPUSHDOLMOVDPTR,#8002HWAIT：MOVA,PRECNT；CJNEA,#06H,WAIT；WORK：SETB00H；SETB03H；MOVA,20HXXXX技術(shù)學(xué)院機(jī)械電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第28頁共34頁；MOVDPTR,#8002HMOVX@DPTR，ALOOP1：MOVXA，@DPTRJNBACC.7，LOOP1；MOVLED1，#00H；MOVLED2，#00HMOVLED3，#00HLCALLDISPLAY；CLR00H；SETB01H；MOVA，20H；MOVDPTR，#8002HMOVX@DPTR，ALOOP2：MOVDPTR，#8002HMOVXA，@DPTRJNBACC.6，LOOP2；JNBACC.4，STOP；LCALLPARTADD1；LCALLDISPLAY；LCALLPARTCOMP；JB08H,STOPM；AJMPLOOP2；STOPM：LCALLBOXADD1；LCALLBOXCOMP；JB09H,FINISH；LJMPWORK；FINISH：CLR00H；CLR01HMOVA，20HMOVX@DPTR，AMOVBOX1，#00HMOVBOX2，#00HMOVBOX3，#00HLOOP3MOVDPTR，#8002H；MOVXA，@DPTRJBACC.5，LOOP3LJMPWORK；STOP：CLR00H；CLR01HXXXX技術(shù)學(xué)院機(jī)械電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第29頁共34頁MOVA，20HMOVX@DPTR，ALJMPMAIN；INTO：MOV@DPTR，#8000H；MOVXA，@DPTRMOV@RO，AMOVDPTR，#8001H；MOVX@DPTR，APOPDPL；POPDPHMOVX@DPTR，A；MOVA，DPHADDA，#04H；MOVDPH，APUSHDPH；PUSHDPLINCR0；INCPRECNT；RESTDISPLAY：MOVA，LED1；MOVDPTR，#SEGTBLMOVCA，@A+DPTR；MOVDPTR，#8001H；MOVX@DPTR，AMOVDPTR，#LEDADD1；MOVX@DPTR，AMOVA，LED2；MOVDPTR，#SEGTBLMOVCA，@A+DPTRMOVDPTR，AMOVX@DPTR，AMOVDPTR，#LEDADD2；MOVX@DPTR，AMOVA，LED3；MOVDPTR#SEGTBLMOVCA，A+DPTRMOVDPTR，8001HMOVX@DPTR，AMOVDPTR，#LEDADD3；MOVX@DPTR，AXXXX技術(shù)學(xué)院機(jī)械電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第30頁共34頁RETSEGTBLDB3FH，06H，5BH，4FH，66H，6DH，7DH，07H，7FH，67HPARTADD1：MOVR0，#LED3；MOVA，@R0ADDA，01HDAAJB24H，ADD2RETADD2：CLR24HDECR0MOVA，@R0ADDA，#01HDAAJB1CH，ADD3RETADD3：CLR1CHDECR0MOVA，@R0ADDA，#01HDAAJB14H，ADD4RETADD4：CLR14HMOVR0，#00HRETPARTCOMP：MOVR0，#PARTS；MOVR1，#LED1；MOVR2，#03HCOMP1：MOVA，@R0MOVBUFF，@R1CJNEA，CUFF，COMP2INCR0INCR1DINZR2，COMP1