自动售货机系统设计（有完整资料）

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编号：

CJ-51-2021-004

设计简介：

本设计是自动售货机系统设计，主要实现以下功能：

可实现LCD12864显示商品的名称数量以及价格；
可实现通过定时器控制支付时间以及步进电机打开关闭的时间；
可实现通过步进电机控制售货机的出货和关仓；
可实现购买后余量减少，出现余量不足时继电器工作；

标签：51单片机、LCD12864、自动售货

一、中控部分

核心控制器：STC89C52单片机

功能：
- 数据获取：从输入部分获取用户选择的商品信息。
- 数据处理：根据用户按键输入，判断选择的商品，并计算价格。
- 控制输出：根据处理结果，控制LCD12864显示模块、步进电机及驱动模块等输出设备。
特点：
- STC89C52单片机具有丰富的I/O端口、定时器和中断系统，能够高效处理多任务。
- 通过编程实现商品选择、价格计算和输出控制。

二、输入部分

输入部分由以下两部分组成：

独立按键
- 功能：
  - 通过五个独立按键选择商品。
  - 显示所有商品信息。
- 特点：按键操作简单，方便用户选择商品。
供电电路
- 功能：为整个系统提供稳定的电源。
- 特点：供电电路设计合理，确保各模块正常工作，同时具备过流、过压保护功能，提高系统的安全性。

三、输出部分

输出部分由以下四部分组成：

LCD12864显示模块
- 功能：
  - 显示当前商品信息。
  - 显示所有商品列表。
- 特点：LCD12864具有128x64像素的显示能力，显示内容丰富，适合展示商品信息。
步进电机及驱动模块
- 功能：
  - 模拟售货机的开关门动作。
- 特点：步进电机精度高，能够模拟真实的开关门动作，提升用户体验。
其他输出设备（可选）
- 例如：LED指示灯、蜂鸣器等，用于提示用户操作状态或商品出货状态。

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

首先将电路焊接在集成板上，共有以下部分，第一部分是电源模块，将电源插座、电源开关、10k电阻和一个指示灯依次焊接，焊接好之后插入DC 电源，指示灯点亮，电源模块测试正常。第二部分是显示模块，排针焊接好后，将LCD1602显示屏插入排针。第三部分是单片机模块，本次课题使用的是STC89C52单片机。第四部分是复位电路模块，一个复位按键、10uF极性电容、10k电阻为一个模块焊接，构成复位电路。第五部分是晶振电路模块，由两个30pF瓷片电容、一个11.05926MHz晶振焊接而成。第六部分是USB转TTL模块，焊接下载接口GND、TXD、RXD，将HEX文件下载到单片机中，查看是否能下载正常,测试验证一切正常。第七部分是独立按键模块。第八部分为蜂鸣器和LED指示灯，第九部分是ULN2003驱动芯片，第九部分是步进电机座子。下图5-1为焊接完整实物图：

图5-1电路焊接总图

5.2 商品种类实物

如图5-2所示，下图为上电后，此时显示屏显示可乐、雪碧、薯片、瓜子的单价和数量。

图5-2商品实物图

5.3 购买商品实物测试

如图5-3所示，此设计中K5、K4、K3、K2分别代表购买可乐、雪碧、薯片、瓜子。

按下按键购买，完成支付后电机打开，二十秒后电机关闭。

图5-3购买物品实物图

设计摘要：

本论文设计了一种以STC89C52单片机为核心控制器的自动售货机系统。该系统采用了中控部分、输入部分和输出部分构成，其中中控部分负责获取输入数据并进行内部处理，控制输出部分的功能。输入部分由独立按键和供电电路两个部分组成。独立按键包含五个按键，用于商品选择和展示所有商品信息。供电电路则为整个系统提供稳定的电力支持。输出部分包含LCD12864显示模块和步进电机及驱动模块。LCD12864显示模块用于显示当前商品信息和商品列表，步进电机及驱动模块模拟开关门的动作。

系统的工作流程如下：用户通过独立按键选择商品，中控部分获取并处理数据，判断库存和支付情况。LCD12864显示模块展示商品信息，并在需要时显示付款提示。支付成功后，步进电机及驱动模块打开门，顾客取走商品。若付款失败或商品无库存，显示相应提示信息。系统循环执行上述过程，确保正常运行。

该设计为自动售货机系统提供了一个稳定且高效的控制方案。未来可以根据实际需求进一步扩展功能，比如添加支付模块或增强交互性。这个系统的应用有望在自动售货领域得到广泛应用，提升购物体验和商业效率。

关键词：单片机；步进电机