基于嵌入式单片机的智能自动售货机控制系统
基于单片机的自动售货机
基于单片机的自动售货机自动售货机是一种自动化的售货设备，它可以在没有人操作的情况下自动接待购买商品的请求，并且提供相应的商品服务。
自动售货机在现代社会中广泛应用于各种场合，例如商场、学校、地铁站等公共场所，它为人们提供了方便快捷的购物服务。
随着科技的不断发展，基于单片机的自动售货机已经成为了市场上的一种主流产品，它具有体积小、功耗低、响应速度快等优点。
本文将详细介绍基于单片机的自动售货机，包括其工作原理、主要功能和应用场景等方面。
基于单片机的自动售货机主要由单片机控制系统、显示屏、键盘、货道、货道电机、取货门、投币器等组成。
其工作原理如下：1. 用户选择商品：用户通过触摸屏或键盘输入商品编号或名称，向自动售货机发送购买请求。
2. 单片机控制系统接收信号：单片机控制系统接收到用户购买请求后，通过程序逻辑判断用户选择的商品信息。
3. 货道电机控制货道移动：单片机控制货道电机根据用户选择的商品信息，将对应的货道移动至取货门处。
5. 投币器处理支付信息：在用户取货之后，单片机控制投币器处理支付信息，完成商品交易流程。
基于单片机的自动售货机通过单片机控制系统实现了自动接受用户购买请求、处理货道移动和取货门打开等功能。
二、基于单片机的自动售货机的主要功能3. 支付功能：自动售货机通过单片机控制投币器处理支付信息，接受用户的硬币或纸币支付。
4. 显示功能：自动售货机配备显示屏，可以显示商品信息、价格、支付信息等。
5. 故障自检功能：自动售货机可通过单片机控制系统进行故障自检，一旦出现故障，可以及时报警并进行处理。
基于单片机的自动售货机具有智能化、高效率、便捷等特点，为用户提供了便利的购物体验。
基于单片机的自动售货机在现代社会中得到了广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 商场超市：商场超市是自动售货机的主要应用场景之一，它可以方便顾客随时购买日常生活用品、零食饮料等商品。
2. 学校机关：学校和机关是自动售货机的另一个主要应用场景，它可以为学生和上班族提供方便快捷的购物服务。
基于嵌入式单片机的智能售货机系统设计
基于嵌入式单片机的智能售货机系统设计作者：陶佳林，高虹，卢倩，袁健，陈西府来源：《科技创新与生产力》 2018年第9期摘要：针对目前广泛使用的智能售货机成本造价过高的问题，利用成本低廉的51系列单片，开发了基于嵌入式单片机的智能售货机。
介绍了该智能售货机硬件及软件系统的设计方法，调试运行表明，该智能售货机实现了货币识别、语音播报、液晶屏幕显示及联网支付等功能，并具有成本低廉、运行速度较快、扩展性好、功率低、允许片上flash程序存储器在线编程等优点。
基于51系列单片机在智能售货机上的嵌入式系统开发与应用，对此类智能电器的设计具有推广和借鉴意义。
关键词：智能售货机；嵌入式系统；单片机中图分类号：TH692.62；TP273 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2018.09.095随着社会的发展，越来越多的人力劳作被机械装置所取代，智能售货机就是其中的典型。
目前智能售货机已在全国范围内普遍流行，顾客只需支付钱币，根据自己的喜好选择对应的商品，即可完成购买，方便、新颖、智能的特点深受人们喜爱，各式各样的智能售货机正逐步取代小型超市，成为人们购物的选择[1]。
智能售货机是集机、电一体化的产物，自然离不开单片机的控制。
单片机作为一个微型处理器，是智能售货机系统的控制核心芯片，既满足了高处理速度的需求，又满足了成本低、维护简单、使用便捷的要求。
现有的智能售货机普遍采用32位DSP系列新品开发，成本较高，笔者利用8位单片机设计了一种集硬币支付、纸币支付、二维码联网支付等多种支付手段于一体的智能售货机，极大地降低了开发设计成本，有利于这一类智能电器的设计与推广应用。
1 智能售货机硬件结构设计基于嵌入式单片机的智能售货机系统由电源模块、金额输入模块、信息交互模块、出货电机驱动模块、嵌入式单片机控制模块组成，其硬件结构见图1。
1.1 嵌入式单片机控制模块嵌入式单片机采用8位的AT89S52单片机。
基于嵌入式单片机的智能自动售货机控制系统
识别装置 。系统初始化 主要分 为端 口初 始化 、
变量初始 化、 定时器初始化 、 外部中断初始化 、
ＣＡ Ｎ 总线初 始化等 。初始化 完成后 ，控制 系 统不断查询是否有信号输 入。一旦查询 到有信 号 输 入 ， 控 制 系 统 就进 入 销售 前 处理 状 态 ，完 成钱 币的识别和接收客户的购物 需求 。销售前 处理完成之后， 主控板发送销售指令给驱动板 ， 驱动 电机动作 ，将货物 由存储仓送到取货 口。 本次购物全部完成后 ，系统再次初始化 ，进入
ｊ 动售 货机、食品 自动售货机 、综合 自 动 售 用 了矩 阵控 制法 。 电机 驱 动模 块 主要 完 成 商 品 Ｌ 三种类 型。智能 自 助 售货机 主要 由货物 展 的传 送 功 能 ， 通 过 单 片 机 的 Ｉ ／ Ｏ 口控 制 电机 ，
置 、售 价 显示 装置 、 货物 仓 储装 置 、钱 币
ｌ ｌ Ｊ 昌
块 的电路设计 ，对机械传动机构进行有效 的控 制 。通信接 口设计 的目的就是实现主控板和驱 动 板 之 间 的通 讯 ，使 主 控 板 和 驱 动 板 能 相 互 合
作。
式在不 断地发生变化 ，为 了满足消 费者越 高的消 费需求 ，出现 了智能 自动售货机并 § 得到 了应用 。现代生活节奏越来越快 ，智 ｊ 动 售 货 机 有 着 方 便 、快 捷 、成 本 低 的突 出
，
通 讯 程 序 设 计是 智 能 自动 售 货 机 控 制 系 统 的软 件 设 计 的重 要 组 成 部 分 。作 为 现 场 总 线
的Ｃ ＡＮ总线 的通信模型 主要包括物 理层、数 据链 路层 和应用 层，Ｃ Ａ Ｎ 总线协 议没有 对应
用 层 进 行 定 义 。Ｃ Ａ Ｎ 控 制 器 主 要 完 成 物 理 层
基于单片机的自动售货机
基于单片机的自动售货机自动售货机是一种现代化的流通设备，可以方便地进行自动购买，其应用范围非常广泛。
由于其智能化和实用性，在商业场所、娱乐场所以及公共场所都得到了广泛的应用。
本文将介绍一种基于单片机的自动售货机。
该设备由单片机控制主板、货道选择面板、货道物理单元、存款单元，以及售货检测装置等部件组成。
下面将对这几个部件做详细的介绍：单片机控制主板单片机控制主板是整个设备的核心，它负责控制售货机的每个部件的工作状态，完成商品的存储、售卖和保管等工作。
主板采用AT89C51单片机，其可以通过编程实现对售货机状态的控制。
货道选择面板货道选择面板是售货机中的重要部分，它可以帮助用户选择需要购买的商品并进行支付。
在该部件中，采用了LCD液晶屏显示器、中文菜单等设计。
用户可以通过面板上的按键进行商品的选择、购买和支付等操作。
货道物理单元货道物理单元包括可控压缩机、货道板、货道电机和货道传感器等部件。
其中，可控压缩机负责为售货机提供冷却制冷，保持售货机内部温度恒定。
货道板用于存放商品，货道电机可以帮助商品抬升至预定的位置。
货道传感器可以检测货道内的商品数量，并向单片机主板反馈运行状态。
存款单元存款单元包括纸币器和硬币器等部件。
纸币器可以识别和检测纸币并将其存储在机内，供后续支付使用。
硬币器可以在售货机上实现硬币的投币、找零和储存等任务。
该部件可以根据用户的支付情况自动切换找零方案。
售货检测装置售货检测装置可以检测售货机中的商品是否已售出，并保证售货机内的商品存货充足。
当售货机内的商品被购买后，售货检测装置会向单片机控制主板反馈相关信息，帮助主板记录并保证货道内的商品数目充足。
总之，基于单片机的自动售货机是一种智能化和实用性非常高的设备。
通过控制单片机主板等部件，实现售货机的自动卖货和存储等功能，将为商业、娱乐和公共场所等多个领域提供便利。
基于单片机的自动售货机
基于单片机的自动售货机自动售货机是一种应用于零售业的自动化设备，它可以根据消费者的需求，自动提供各种商品和服务。
基于单片机的自动售货机是一种采用单片机控制的自动售货机，通过单片机的运算逻辑和控制功能，实现售货机的自动运行和交互操作。
1. 预支付功能：自动售货机可以通过扫描二维码或刷卡，实现预支付功能，消费者可以事先充值，然后在自动售货机上选择商品进行购买。
2. 产品存放：自动售货机内部设有多个卡槽或货道，用于存放各种商品。
每个货道都配备有传感器和电机，通过单片机的控制，实现对货道的开关控制和物品的出货功能。
3. 交互界面：自动售货机上配有触摸屏或按键面板，用于与消费者进行交互。
消费者可以通过触摸屏或按键选择商品、确认购买和支付方式等操作。
4. 数据处理：自动售货机通过单片机进行数据处理和存储，可以记录销售数量、商品种类、交易金额等信息。
这些数据可以用于统计分析和管理。
5. 故障检测和维护：自动售货机内置有故障检测功能，如货道堵塞、商品售罄等情况，会及时发出报警信号，并且在触摸屏上显示具体故障信息。
维护人员可以根据这些信息进行维护和修复。
1. 消费者选择商品：消费者通过触摸屏或按键选择自己需要的商品，然后确认购买。
2. 支付款项：消费者可以选择支付方式，如刷卡、扫码或现金支付等。
自动售货机会验证支付信息，并完成交易。
3. 出货功能：自动售货机通过控制货道的电机，将选购的商品从对应的货道送出，消费者可以取走物品。
4. 生成交易记录：自动售货机会将交易数据记录下来，并可以通过网络传输给管理人员，用于销售统计和财务结算。
1. 自动化程度高：通过单片机的控制，可以实现自动售货的各个环节，减少人工干预。
2. 操作简便：配备有触摸屏或按键面板，使得消费者可以轻松选择商品和支付方式。
4. 故障检测方便：自动售货机内置有故障检测和报警功能，有助于维护人员及时处理故障。
基于单片机的自动售货机在提高销售效率，提供便捷交易方式和方便数据管理方面具有重要的应用价值。
使用嵌入式技术构建智能自动售货机的步骤指南
使用嵌入式技术构建智能自动售货机的步骤指南智能自动售货机是一种集智能化、自动化和便捷性于一体的商业设备。
利用嵌入式技术构建智能自动售货机可以提高售货机的性能和功能，为消费者提供更好的购物体验。
以下是构建智能自动售货机的步骤指南，帮助你完成这一任务。
1. 确定需求和功能：在构建智能自动售货机之前，首先需要明确自动售货机的需求和功能。
考虑以下问题：售货机需要售卖什么商品？需要支付功能吗？需要货物补充和库存监控功能吗？需要显示屏、触摸屏和语音提示功能吗？根据需求和功能确定硬件设备和嵌入式系统的要求。
2. 选择合适的硬件设备：根据需求和功能，选择合适的硬件设备构建自动售货机。
例如，选择高性能的处理器、内存和存储设备来处理复杂的程序和大量的数据。
选择稳定可靠的传感器和执行器来实现货物的供给和交易等功能。
3. 开发嵌入式软件：使用嵌入式软件开发工具，如C语言或C++，编写嵌入式软件程序。
软件程序需要包括货物管理、支付系统、用户界面、交易记录和远程监控等功能。
编写可靠的软件代码，确保系统的稳定性和安全性。
4. 设计用户界面：为智能自动售货机设计用户界面，使用户可以方便地选择商品和完成支付等操作。
可以使用触摸屏、显示屏和键盘等设备来实现用户交互。
设计简洁直观的界面，减少用户的操作复杂度。
5. 实现支付功能：实现自动售货机的支付功能，使用户可以使用现金、刷卡或移动支付完成交易。
集成合适的支付硬件设备和支付接口，确保支付系统的安全性和可靠性。
考虑数据传输的加密和防护，以防止支付信息泄露和非法操作。
6. 集成货物补充和库存监控功能：为自动售货机集成货物补充和库存监控功能，以提高运营效率。
使用传感器和监测装置检测货物的库存情况，当货物数量低于设定阈值时，自动售货机发送警报并通知维护人员进行补充。
7. 实现远程监控功能：通过网络连接，实现远程监控功能，方便运营人员实时监控自动售货机的运行状态和销售情况。
可以使用远程监控软件或者手机应用程序来查看自动售货机的数据和报告，包括销售记录、库存状况和设备健康状态等。
基于单片机的自动售货机
基于单片机的自动售货机自动售货机是一种用于自动化销售商品的设备，它通过接收用户的指令和支付手段，选择商品、计算价格并完成交易等功能。
随着科技的不断发展，自动售货机已经成为了现代商业的重要组成部分。
本文将介绍基于单片机的自动售货机的原理、具体实现和应用。
基于单片机的自动售货机的原理是通过单片机来控制自动售货机的各种功能。
单片机是一种集成了CPU、存储器、输入/输出接口和各种外设的微型电子计算机。
在自动售货机中，单片机通过接收用户的指令和支付手段来选择商品、计算价格并完成交易。
具体来说，单片机可以通过接口读取货物库存情况，并根据用户选择的商品计算价格。
当用户支付时，单片机可以接收支付方式的输入，并进行判断，如现金支付，可以通过接口读取纸币或硬币的面值，并计算出找零的金额。
单片机可以通过接口控制售货机的出货口，将用户选择的商品送出。
1. 硬件设计：设计自动售货机的外壳和结构，以容纳商品和显示屏等设备。
同时需要设计单片机的接口和引脚布局，以实现与其他外设的连接。
2. 软件编程：根据自动售货机的需求，编写单片机的控制程序。
程序需要包括商品信息的存储和读取、用户指令的接收和判断、支付方式的接收和计算等功能。
3. 测试和调试：将硬件和软件进行组装，并进行测试和调试。
测试包括对单片机各个接口和功能的检测，以确保其正常工作。
1. 自动化程度高：通过单片机的控制，自动售货机可以实现自动化的销售功能，减少了人工的干预。
用户只需选择商品、支付和取货，即可完成整个购物流程。
2. 交易安全性高：自动售货机通过单片机控制支付方式的接收和计算，可以准确地计算交易金额，并保证找零的准确性。
单片机可以设置安全密码和报警装置，以防止盗窃和破坏。
基于单片机的自动售货机具有广泛的应用场景。
它可以应用于各类商业场所，如超市、商场、学校等。
通过自动售货机，用户可以方便地购买各种商品，无需排队和人工服务。
自动售货机还可以提供多样化的功能，如会员积分、促销活动等，以满足不同用户的需求。
基于单片机的自动售货机
基于单片机的自动售货机自动售货机是一种利用现代技术，利用单片机控制系统来实现商品的自动销售的设备。
随着科技的发展，自动售货机在我们的生活中起着越来越重要的作用。
它能够为我们提供方便快捷的购物体验，也能够有效地解决一些特定场合下的商品销售问题。
在这篇文章中，我们将详细介绍基于单片机的自动售货机的工作原理、设计要点和技术特点。
1. 自动售货机的工作原理自动售货机的工作原理可以简单分为以下几个步骤：1）选择商品：顾客通过触摸屏或按键选择要购买的商品，单片机控制系统接收到信号后，根据程序设计实现商品的显示和选择功能。
2）支付方式：顾客选择完商品后，需要通过现金投币、刷卡、支付宝等方式进行支付，单片机控制系统可以实现不同的支付方式的接口和识别功能。
3）出货：支付完成后，单片机控制系统通过电机控制和传感器检测实现商品的出货过程，确保商品能够顺利地送达到出货口。
4）找零和小票打印：如果是现金支付，单片机控制系统需要实现找零功能，将多余的零钱找零给顾客，并且打印小票进行交易记录。
2. 设计要点2）安全性：自动售货机涉及到支付和商品出货等环节，需要具有一定的安全性。
单片机控制系统需要确保支付数据的安全性，也需要确保商品出货过程的安全性。
3）易维护性：自动售货机需要进行定期的维护和保养工作，单片机控制系统需要设计成易于维护的结构，方便工作人员进行维护操作。
4）用户友好性：自动售货机的操作界面需要设计成用户友好的，方便顾客进行商品选择和支付操作，单片机控制系统需要实现良好的人机交互功能。
3. 技术特点1）实时控制：单片机控制系统可以实现对各个环节的实时监控和控制，确保售货机的各项功能能够稳定、准确地运行。
3）数据存储和交易记录：单片机控制系统可以实现对交易数据的存储和管理，能够生成详细的交易记录，方便售货机管理和统计分析。
4）智能监控和诊断：单片机控制系统可以实现售货机的智能监控和故障诊断功能，能够及时发现和解决售货机的故障问题。
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基于嵌入式单片机的智能自动售货机控制系统
作者：李海
来源：《电子技术与软件工程》2015年第22期
摘要智能自动售货机是能实现自助购物功能的光机电一体化设备，其控制系统的开发技术并不十分成熟，因此，研究基于嵌入式单片机的智能自动售货机控制系统有重要意义。
【关键词】嵌入式单片机自动售货机控制系统
1 前言
随着我国商品经济的不断发展，商业经营模式在不断地发生变化，为了满足消费者越来越高的消费需求，出现了智能自动售货机并迅速得到了应用。
现代生活节奏越来越快，智能自动售货机有着方便、快捷、成本低的突出特点，其市场前景十分广阔。
但是，我国对智能自动售货机的研制起步较晚，尤其是其控制系统开发技术并不十分成熟。
针对这样的零售业服务需求和技术现状，本文将主要应用嵌入式单片机技术进行智能自动售货机控制系统开发。
2 智能自动售货机的结构组成及工作原理
智能自动售货机是能实现无人自动售货功能的光机电一体化设备，其产品大致分为饮料自动售货机、食品自动售货机、综合自动售货机三种类型。
智能自助售货机主要由货物展示装置、售价显示装置、货物仓储装置、钱币识别及找零装置、商品输送装置等组成。
不同类型的智能自动售货机功能是不同的，其商品输送装置的结构组成有非常大的区别，比如饮料自动售货机必须在放置饮料容器后才能调制饮料，而食品自动售货机只需将货物由仓储装置传送到取货口。
下面介绍智能自助售货机的工作原理。
顾客把纸币或硬币放到投币口，控制系统检测到有信号输入，通过语音装置依次通知客户下一步的具体操作流程；钱币识别装置对纸币或硬币的真伪和面额进行识别，若所投钱币无法识别为真币，则提示无法识别并将钱币退回投币口，否则显示货币金额，经客户确认后提示请选择所需货物；控制系统不间断地进行按键扫描，当确认键盘有键按下时，判断客户所选货物是否还有库存，并判断所选货物价值是否在投币金额范围内，若是则发指令给商品输送装置将货物传输到取货口，否则语音提示库存不足或投币金额不足请继续投币；出货完成后，语音提示继续购物还是结束购物；若客户选择结束购物，则显示找零金额并进行语音提示，找零装置将剩余金额的货币送出，购物结束；控制系统将本次购物信息进行存储，系统初始化，不断检测下次购物信号的输入。
3 智能自动售货机控制系统的硬件设计
由上文所述的智能自动售货机的工作原理，智能自动售货机控制系统的硬件设计包括微控制器的选型、主控板的设计、驱动板的设计和通信接口的设计。
其中，主控板的设计主要用来实现用户的各种需求，包括钱币识别和找零模块、语音提示模块、LCD显示模块等的电路设计。
驱动板的设计主要指电机驱动模块的电路设计，对机械传动机构进行有效的控制。
通信接口设计的目的就是实现主控板和驱动板之间的通讯，使主控板和驱动板能相互合作。
从智能自动售货机所要实现的功能需求出发，结合微控制器的发展现状，选用意法半导体公司生产的STM32F107 VCT6单片机作为智能自动售货机的微控制器，该单片机是32位的单片机，有丰富的I/O口和集成在片内的外设，还有功能强大的固件库，方便了嵌入式软件的开发。
主控板上集成的外设主要有MDB外设、数据存储器、键盘与显式模块，集成了电源电路、外设驱动电路、键盘与显式电路，主控板需要5V和24V两种电压值，5V电压给单片机供电，24V电压给电机供电，为了保证控制系统的抗干扰能力，MDK模块电路采用了光电耦合的方式，键盘控制电路采用了矩阵控制法。
电机驱动模块主要完成商品的传送功能，通过单片机的I/O口控制电机，使用矩阵是电机控制技术来节省I/O口资源，电机驱动电路应该设计电流电压放大电路，因为I/O口提供的电压不足以驱动电机。
主控板和驱动板之间的通讯选用CAN总线的通信方式，CAN总线是嵌入式工业控制局域网的标准总线，数据传输速率高，抗干扰性好，传输距离远，非常适合用于智能自动售货机控制系统的开发。
4 智能自动售货机控制系统的软件设计
在智能自动售货机控制系统的工作原理和硬件设计的基础上，采用模块化的设计思想，进行控制系统的软件设计。
控制系统的软件设计主要包括主控板的程序设计和驱动板的程序设计。
主控板主要用来实现客户的各种需求，如钱币识别与找零、LCD显示、语音提示等，是控制系统软件设计的重中之重；驱动板不间断的查询主板的命令，并执行指令以控制电机的运动，最后将程序执行的结果反馈给主控板。
用嵌入式实时操作系统µCOS-Ⅱ实现主控板的程序设计，能同时进行多任务的管理，使控制系统的可靠性比较高。
软件以定时器作为系统时钟中断源，不间断地扫描键盘上是否有键按下，定时查询系统状态，定时激活钱币识别装置。
系统初始化主要分为端口初始化、变量初始化、定时器初始化、外部中断初始化、CAN总线初始化等。
初始化完成后，控制系统不断查询是否有信号输入。
一旦查询到有信号输入，控制系统就进入销售前处理状态，完成钱币的识别和接收客户的购物需求。
销售前处理完成之后，主控板发送销售指令给驱动板，驱动电机动作，将货物由存储仓送到取货口。
本次购物全部完成后，系统再次初始化，进入待机状态。
通讯程序设计是智能自动售货机控制系统的软件设计的重要组成部分。
作为现场总线的CAN总线的通信模型主要包括物理层、数据链路层和应用层，CAN总线协议没有对应用层进
行定义。
CAN控制器主要完成物理层和数据链路层的功能，应用层与用户的需要密切相关，用户可以自行定义智能自动售货机的CAN总线通信协议。
5 结论与展望
智能自动售货机是综合应用了光机电一体化技术的自动化装备，能为人们提供更加方便快捷的服务，应用前景十分广泛。
本文介绍了智能自动售货机的组成结构和工作原理，讨论了其控制系统的硬件设计和软件设计，对自助服务设备的开发有一定的参考价值。
参考文献
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