发布时间 : 星期四 文章自动售货机研究之控制系统的设计初稿更新完毕开始阅读a3412346c850ad02de8041e9
3.2.3货物选择及找零电路的设计
本设计所涉及的键盘数目较少因此采用按钮的形式.共有6个选择键，其原理图如下：
3.3 显示电路的设计
本系统设计的显示电路是为了给使用者以提示而设置的。本系统的显
示采用串行显示的方式，只使用单片机的一个串行口，利用共阴极驱动数码管发光显示数码和74LS373控制位选信号，就可以完成单片机的显示 原理图如下:
3.3货币识别系统
货币识别分别有对硬币和纸币的识别，由此在下文中分别介绍说明。 3.3.1对硬币的识别
硬币识别可采用多种方法， 如光电管检测大小、应变片测重量、激光扫描等， 而涡流传感器检测以其结构简单、成本低、测量准确及其非接触测量的特点而得到广泛应用。电涡流检测方法是在一线圈上通以高频的电信号， 其产生的变化的磁场通过钱币表面（等效于变化磁通通过钱币的表面），钱币上产生电涡流， 并产生反向的变化磁场， 从而削弱了原来线圈产生出来的磁场。依据激励磁场线圈幅值的变化， 即可测出真假币。 其原理如图7：
图7 电涡流检测原理图
图7中由Q1、L、C4等元件组成的振荡电路产生所需要的频率供给Q2，从而在
C点产生一正弦波振荡信号；A、B 两点外接传感线圈，当钱币通过时会改变C点信号的幅值大小， 而且真假币通过时其改变的幅值是不一样的，从而达到检测真假币的目的。
众所周知，实际应用中电子线路元器件受温漂的影响是比较大的，由于有些真假币材质相差并不是很大，导致信号差距很小，若温漂影响稍大一点， 则很难准确检测，为此采用电桥方法进行检测，从而纠正温漂造成的干扰。图中L3、L4均为外接传感头，即激励线圈，L3上方布一标准的1元硬币或其它用低碳钢做成的圆片，L4为检测有无钱币通过和是否为真假币，A、B两信号同时送到后续的运放之中进行相减，从而抵消因温漂所造成的影响。 3.2.2对纸币的识别
硬件数据采集设备的电源为发光二极光，所发出的光的波长峰值在红外线波段，但不是单光谱，其中红外光成分达到90%以上，因此，光源辐射光中起主要作用的实际上是红外辐射。实验中对各种纸币的特征的识别也主要是根据纸币的表面特征对红外辐射的敏感。红外辐射是光辐射中的一种类型，它具有普通光辐射的共性。这主要是因为不同的纸币表面特征不同，所以在相同的光辐射下会呈现不同的反映，从而可以用来识别不同的纸币，具体地说，首先，钞票的纸张材料是特定的，所以同一种钞票具有一定程度的共性；其次，钞票表面的图案差异，对于相同面值的钞票而言，其表明的各种图案相同，不同面值的钞票之间表明图案有较大区别，所以，根据所述的光的辐射理论，也可以根据它们对相同光辐射的不同反映来判断起面值归属；再次，钞票流通过程中所造成的不同程度的污损，就会造成钞票表面特征的变化，接受光辐射的特性就是有所变化。因此，光辐射可以反映钞票的新旧程度；另外，相对于伪币的鉴别，因为伪币的纸张一般都无法满足真钞的纸张特性，而且，伪币中某些图案达不到钞票的实际标准，如水印是在造纸过程中通过特征工艺抄制上去的无色图案，而伪钞的水印则是通过一定方式轧印或描绘上去的等等，这都能在钞票对光辐射的接受信息中反映出来。但是光辐射在传输过程中，会受外界环境的影响而产生能量损失。比如经过大气传输时，就会受到大气成分的吸收，而在不同的环境条件下，大气的成分含量有某些程度的变化，因而导致能量损失的程度不同。所以光辐射到钞票介质的传输距离越短，所造成的能量损失的影响就越微小，如果硬件的性能较好，外界的这种影响可以不予考虑。本系统中光源采用发光二极管，所发出的光的波长峰值在红外波段，并且90%以上是红外线，但不是单光谱，还有其它光谱范围的光线。接受管使用NPN型的光电三极管，工作在红外波长范围内，发射管和接受管分别有6个，采用光的透射方式，采集数据时，完全对应位于钞票的两侧。
当货币投入后经过识别，识别出信号后，伪币和异物被排出真币按面值由几组分配电磁阀分配到不同存币腔体内备用。当收到退币找零电信号后，通过退币电磁阀或者退币电机拉杆，将存币腔内下部依电信号程序退出，完成自动售货机的退币找零功能。
在本设计中，识别货币系统是如何设计、如何工作的，在这里将不做进一步的研究，只进行模拟输入货币设计。本课题设计主要是研究自动售货机的选择货物、出货以及找零功能。
3.3货物选择系统
货物选择系统主要通过按键操作来完成。在单片机应用系统中，除了复位按键有专门的复位电路及专一的复位功能外，其它按键都是以开关状态来设置控制功能或输入数据的。当所设置的功能键或数字键按下时，计算机应用系统应完成该按键所设定的功能，键信息输入是与软件结构密切相关的过程。[2]
对于一组键或一个键盘，总有一个接口电路与CPU相连。CPU可以采用查询或中断方式了解有无将键输入，并检查是哪一个键按下，将该键号送入累加器ACC，然后通过跳转指令转入执行该键的功能程序，执行完后再返回主程序。
3.4 系统输出原理
单片机输出有高、低电平之分。本系统通过驱动电机推出商品或找零等动作。选用光敏三极管。当输出端为高电平时驱动二极管发光，使电机电路导通，电机工作。当输出端为低电平时，二极管熄灭。电机电路断开，完成推货或退币动作。图8 为光敏三极管。
图8 光敏三极管