自动存包柜的控制系统设计（单片机）.doc

1、摘 要本文详细介绍了国内自动存包控制系统的发展现状，发展中所面临的问题。并详细介绍了采用的单片机做控制器，可以同时管理N个存包柜的控制系统。柜门锁由电磁阀控制，当顾客需要存包的时候，可以自行到存包柜前按“开门”键，单片机接收到一脉冲信号，并通过系统I/O口发出相应的信号，控制锁柜门的电磁阀将一空箱打开，顾客即可存包，并将柜门关上。当顾客需要取包时，要将只要将条码放置到条形码阅读器前方，条形码阅读器采集到条码信息输出相应的高低电平信号传给单片机，系统比较密码一致后，发出开箱信号至电磁阀是柜门打开，顾客即可将包取出。 关键词：自动存包 单片机 光电传感器 条形码阅读器Abstract This p

2、aper describes the control system of the domestic auto-save package development status of the problems fa c e in g the development. And details of the system mi c r o con troll er to do with the controller, can manage a package of counter N. Controlled by a solenoid valve cabinet locks, when custome

3、rs need to save the package, they can keep their own bag to the counter before the press the open button, the mic r o c on tr l l e r receives a pulse signal, and the system I / O port to issue the appropriate signal, control lock door of the solenoid valve will be an empty box is opened, the custom

4、er can deposit bags, and cabinet door. When the customer needs to take when the package is to simply place the bar c ode in front of bar code readers, bar code readers bar code information collected by the high-low output signals to the appropriate micro cont roller, the password system is relativel

5、y consistent, the issue out of the box signal to the solenoid valve is the door open, the customer can remove the package. Keywords: Automatic Storage Bag Microcontroller Photoelectric Sensors Bar Code Reader 目 录第一章 绪论111 题目来源及课题意义112 自动存包柜控制系统的工作原理及技术要求113 系统的主要技术参数：1 1 .4 自动存包柜的特点及特点.2第二章 自动存包柜选择及

6、电路221 自动存包柜系统框图422 主机电路核心器件的选择523 光电开关的选择624 键盘、显示器接口电路725 开箱控制电路726 打印机控制电路8第三章 系统硬件设计931 8031的组成及管脚介绍932 输入电路设计13321 条码技术介绍133211 条形码的识别原理133212 条码识读系统143213 条码印制14322 光电开关介绍153221 光电开关的工作原理153222 光电开关的分类163223 光电开关的使用注意事项17323 限位开关介绍18324 74LS138介绍18325 输入电路连接19326 键盘设计2133 芯片使用21331 外部地址锁存器介绍223

7、32 程序存储器EPROM的扩展介绍22333 静态数据存储器的扩展介绍25334 8255A的内部结构2734 输出电路设计28341 显示部分设计28342 驱动电路设计31343 报警电路设计32第四章 系统软件设计3641 主程序模块3642 键输入程序设计3743 驱动电路程序设计37结束语40参考文献41附录A 程序清单43附录B 系统框图51附录C 系统硬件图52第一章 绪论11 题目来源及课题意义随着生活水平的提高，人们对于社会消费品的质量和数量的要求以及对社会的服务质量也在逐渐增加。为了更好的为广大的顾客服务，在一些商场、影院、超市等公共场合，通常有电脑控制的自动存包柜，来方

8、便广大的顾客朋友们，因此各种各样的自动存包柜也陆续的产生了。电脑控制的自动存包柜具有功能实用、操作简便、安全可靠、抗干扰性强等优点，能够更好的服务于不同市场的广大群众。顾客可以根据简明清晰的操作说明自行的完成存取物品的工作。自助式存取可以避免开放式存包带来的不必要的纠纷，又可以节约人员开支，达到减员增效的目的。同时，存包可以解放顾客的双手，使顾客更方便的进行购物。12 自动存包柜控制系统的工作原理及技术要求本系统采用MCS51单片机做控制器，可以同时管理24个存包柜。柜门锁由电磁阀控制，当顾客需要存包的时候，可以自行到存包柜前按“开门”键，单片机接收到一脉冲信号，并通过系统I/O口发出相应的信

9、号，控制锁柜门的电磁阀将一空箱打开，顾客即可存包，并将柜门关上。当顾客需要取包时，要将只要将条码放置到条形码阅读器前方，条形码阅读器采集到条码信息输出相应的高低电平信号传给单片机，系统比较密码一致后，发出开箱信号至电磁阀是柜门打开，顾客即可将包取出。要求本系统具有较高的自动化程度，它是以MCS51单片机为核心，自动控制柜门的打开，并通过条码技术实施红外线检测开门。关门后通过打印机打印条码，并自动切纸；实时显示无物的箱体号。并具有断电保护功能，用红外线检测箱内是否有物品，并报警。在现实生活中有着积极的作用。13 系统的主要技术参数：（1） 工作电压：AC220V，50Hz（2） 控制门数：24门

10、 （4列6）（3） 显示无物箱号（4） 采用条码红外线检测开门技术（5） 断电保护功能1.4 1.4 自动存包柜的特点及创新 操作简便：采用全中文触摸式操作界面，清晰直观，用户可任意设置制冷相关设备的各项参数，比起普通的电控装置，不再有故障报警代码以及繁琐的参数设置，大大降低了用户使用难度。 实时监控：通过触摸屏我们可以看到实时温度、压缩机开停机状态、化 霜状态、电磁阀状态、距下次化霜时间等等。清晰直观的呈现出各个设备的实时工作状态。 历史记录：强大的存储记忆功能，可查看当前温度、历史温度、当前故障、历史故障、化霜、电磁阀历史记录，温度趋势图. 故障报警：当冷库出现故障时，不再是以往的出现故障

11、代码，让非专业人士难以判断故障原因。接到报警后，蜂鸣器响的同时，触摸屏会出现滚动的中文字幕：冷风机电机过载、高低压保护、冷凝电机过载、冷库温度过高、冷库温度过低、温度传感器故障、油压保护等，如有多台设备，故障内容前面会显示对应编号，1号机、2号机. 该功能显得极其重要，不仅能够第一时间判断故障原因，节省了维修时间，比起传统的单片机原理系统，plc可编程控制系统能够为我们做出更多的故障判断，给维修人员带来了方便，减少不必要的损失。 参数设置：可任意设置各项工作参数，即使是非专业人员也可以轻松掌握， 如手自动开停机切换；开停机温度设置；温度上下限（温度报警设置）；化霜时长设置；化霜间隔设置；开停机

12、压力设置（适用于并联机组吸气压力控制开停机）。 另外，此功能我们建议设置密码，为防止非工作人员误操作 影响设备的正常运行。第二章 自动存包柜选择及电路21 自动存包柜系统框图自动存包柜的系统框图如图2.1。该系统MC51单片机为核心，还有显示屏及按键，打印机，红外线检测，断电保护等部分。图 2.1 自动存包柜系统框图22 主机电路核心器件的选择单片机是在一块硅片上集成了微处理器，存储器和各种输入、输出接口，这样的一快芯片具有一台计算机的属性，因而被称为单片微型计算机，简称单片机。单片机的优点是体积小，重量轻，抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发也较为容易。目前单片机

13、已经广泛的应用在工业自动化控制，自动检测，智能仪表，家用电器等各个方面。随着单片机的发展趋势，为了满足不同用户的需要，单片机有了很大的改善。1CPU的改进（1）采用双CPU结构。（2）增加数据总线宽度。（3）采用流水线结构。（4）采用串行总线结构。2存储器的发展（1）加大存储器容量。（2）片内EPROM采用E2PROM或闪存存储器。（3）程序保密化。3片内I/O的改进（1）增加并行口的驱动能力。（2）增加I/O的逻辑控制功能。（3）有些单片机还提供了一些特殊的串行接口功能。4外围电路内装化。5低功耗化。一、MCS是Intel公司生产的单片机符号，如MCS-48、MCS-51系列单片机。MCS-

14、51系列包括三个基本型8031、8051、8751等。8031内部包括一个8位CPU、128个字节RAM，21个特殊功能寄存器、4个8位并行I/O口，1个全双工串行口，2个16位定时器/计数器，需要外部EPROM芯片。8051是在8031的基础上，片内又集成有4K ROM，作为程序存储器，是一个程序不超过4K字节的小系统。8751是在8031的基础上，增加4K字节的EPROM，它构成了一个程序小于4KB的系统。用户可以将程序固化在EPROM内，可以反复修改程序。但是它的价格比较昂贵。8031外扩一片4KB EPROM就相当于8751，它的最大优点是价格便宜。在本系统中我们只需要选用8031就可以满足系统的要求。实现存包柜的各项功能。另外AT89C51也是我们常用到的单片机芯片。AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压