自动售货机控制系统设计与实现.docx

自 动 售 货 机 控 制 系 统 设 计 与 实 现

以罐装饮料自动售货机为应用实例，进行控制系统的设计。首先介绍了ARM LPC21I9微处理器的性能特点，并指出了将该芯片作为控制系统主处理器的原因i 按实际需求，采用主板和驱动板模式进行硬件框架设计，通过CAN总线实现两板之间的通信，分析了现件电路的10大模块；详细介绍了占据主导池位的主板程序，以状态转移图的形式进行软件设计，分析了控制系统进入每种状态的入口条件和该状态下所处理的事务；最后重点介绍了以螺旋推送器和升降货架构成的货机出货模块和CAN通信模块的软硬件设计飞

3l主处理卷选择

根据对实际应用对象的功能和控制需求分析了木课题研究的自动售货机控制系统采用Philips公司生产的ARM7LPC2ll9微处理芯片作为主控制器管理整个系统4它是—个基于支持实时仿真和跟踪的16/32位ARM7TDMI-Sc·pu的微控制器，128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在录大时钟速率下运行。对代码规模有严格控制的应用，可使用l6位

ThumtJ模式将代码规模降低超过30%,而性能的损失却很小。，LPC2ll91具有

如下主要特点叩[3]]:

l6/32位16,4脚ARM7TDMI-S微控制器；

16K字节静态RA.Mt128K字节片内Fl邸h程序存储器（在工作温度范围内，片内Flash存储器至少可掠除和写I0,00()次）：

． 片内Boot装载程序实现ISF和IAP, Fl邸h综程时间lms，可祸程

512字节，扇区擦除或整片擦除只需400ms;

具有嵌人式[CE-.RT逻辑，调试开发方便；

． 丰富的内置模块，包 括2个CAN接口，， 多个串行口俨 2个32位定

时器，实时时钟等

极低的功耗，适合对功耗要求较高的应用，如便携式产品；

能够提供0.9MIPS/MHz的三级流水线结构；

代码密度高并兼容l6位的Thumb指令其，

对操作系统的支持广泛，包括WindowsCE、Linux、uC/OS-11等：

指令系统与A.RM9系列、ARM9E系列和ARMIOE系列兼容，便于用户的产品升级换代：

主频最高可达130MIPS, 高速的运算处理能力能胜任绝大多数的复杂应用：

双电源：

- CPU操作电压范围：1.65~ 1.95V(l.8V土8.3%);

- 1/0操作电压范栩：3.0~ 3.6 V(3.3V土10?).

结合本系统的实际应用悄况，主处理器的选择考虑了以下几点因素:

I.系统程序大小：LPC2119具有128kB片内Flash程序存储器，16kB静态RAM.本课题设计的自动售货机人机对话液晶界面设计占据了较大的代码容昼，总程序大致估计在70~90K之间，且预留约25%~30％的程序空间以供升级；

片内提供的外设功能：LPC2119·丰富的内置模块简化了外围电路设计。它拥有2个带有先进验收滤波器且互连的CAN接口：；4路10位AID转换器，转换时间低至2.44US:多个串行接口，包括2个550工业标准UART、高速l2C接口(400kbit/s)和2个SPI接口；

2个32位定时器（带4路捕获和4路比较通道）；PWM单元(6路输出）；实时时钟和看门狗。对这些模块的驱动编写，均只需对相应的寄存器操作，减少了程序员的工作虽；

充分考虑可获得的技术支持：在系统开发之初，会碰到很多的问题，必要的技术支持，不仅能激发开发人员的热悄，更亚要的是能够缩短开发周期。广州周立功单片机发展有限公司是专业从事单片机及外围元器件的推广应用、技术服务、开发工具的研发和生产。其代

理的Philips公司ARM系列嵌入式彼处理器为用户提供了配吞的书籍资料、仿真学习DEMO板和技术支持部门，可方便及时地获得所需的技术解答和方案支持。

控制系统硬件电路设计

功能特点

自动售货机是找声、光、机、电、检涓、控制及通信为一体的高科技智能化产品，按照售卖商品种类的不同，其机械和电气控制有若很大的差别。本课题研究的自动售货机采用升降货架配合螺旋式推送器组成出货机构，不仅能销售普通的罐装类商品，还能销售袋装类、盒装类小型商品；具备现金、射频卡和短信三种支付方式，方便不同场合、不同对象的用户消费