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自动售货机总体方案设计

自动售货机是一种商业自动化设备，可以实现无人售货和

光机电一体化。它不受场地限制，方便快捷，每天24小时售

货，因此深受上班族的欢迎。自动售货机在公共场所广泛使用，

出售的商品种类繁多，包括饮料、零食、香烟、糖果、牙刷、

方便面、自动照相机等。近年来，我国的自动售货机行业发展

迅速，已经在汽车总站、商厦、医院、小区、学校等地区广泛

应用。这种方便快捷的购物方式越来越受到人们的欢迎，也成

为现代化城市配套设施的必需品。

在进行自动售货机的程序编写之前，需要确定自动售货机

的功能和状态。售货机的基本功能是进行货币运算，并根据货

币数值判断是否能够购买商品。例如，售货机中有8种商品，

每种商品都有一个价格，投入的货币超过商品价格时，售货机

会提示可以购买该商品。当按下商品选择按钮时，售货机会进

行减法运算，从投入的货币总值中减去商品价格，并启动相应

的电机，将商品提取到出货口。售货机还需要有货币识别系统

和货币传输系统来实现完整的售货和退币功能。售货机的工作

流程图如图1.2所示。

为了满足任务书的要求，设计了自动售货机的总体方案。

自动售货机的结构示意图如图2.1所示，包括LCD显示屏、

投币口、投币指示灯、报警灯、饮料出口和确定取消按钮等。

在设计自动售货机的过程中，需要考虑到售货机的系统需求，

以确保售货机的正常运行。

商品选择开关、各种指示灯、钱币识别传感器、显示机构、

PLC（主控制器）、退币电动机、补料机构、出货电磁阀等组

成自动售货机的系统结构框图，如图2.2所示。

PLC控制系统接收人民币识别系统信息，确认已接受的

人民币是否可购买消费者所指定的商品，确认后按要求售出商

品。钱币识别传感器包括纸币识别器、硬币识别器、硬币找零

系统等，主要实现识别真假纸币和硬币，拒收假币和残币，正

确找零的功能。补料及出货系统由多层货架组成，当购物者指

定所需商品后，由控制系统启动出货系统出货；当某种货物被

取出后，补料机构自动补料。显示机构显示购买的瓶数、投入

的钱数以及剩余的钱数。

由于设计中的货物品种不多，因此要求上没有现实中的自

动售货机功能强大。本自动售货机的自动控制系统主要包括计

币系统、比较系统、选择系统、饮料供应系统和退币系统。计

币系统记录5角、1元或5元钱的个数，通过个数与币值相乘

或相加，并将总钱币数据存放在D9（数据寄存器）中。比较

系统将D9内的钱币数据和可以购买饮料的价格进行比较，根

据投入的钱币总值亮相应的指示灯。选择系统根据比较电路完

成后选择电路指示灯亮，选择相应的饮料后，饮料供应系统启

动，输出饮料。退币系统将数据寄存器D9中的钱币退回。

自动售货机的硬件机构包括金额显示屏、选择商品按键、

商品展示窗和投币口。

自动售货机是一种自动化销售设备，它能够提供各种商品

的销售服务。下面将介绍自动售货机的结构和硬件选择。

自动售货机的外观主要由箱体、商品样品展示窗、商品驱

动机构、商品贮存部分、钱币识别系统和PLC控制系统组成。

箱体正面上部为商品展示窗和价格标签，中部设有投币入口、

退币钮和金额显示窗，价格标签附近设有选择商品的按键，正

面下部为退币口和顾客取货口。商品样品展示窗由透明有机板

窗、样品展示架、商品价格标签、选购按钮和照明灯组成，设

在前门体内部的可开启样品门，用来更换商品样品和价格标签。

商品驱动机构采用“螺旋移动”等动作移到取货口。商品的贮存

方式主要是摆放在双螺旋体中，通过双螺旋体的旋转把商品推

到出货口。钱币识别系统由钱币识别器、识别后的钱币自动分

类贮存机构和退币机构3部分组成。PLC控制系统是自动售货

机在自动销售过程中的“大脑”，具备预设价格、售出累计、驱

动检测和故障自检等功能。

在硬件选择方面，电机的选择需要考虑电机动作推饮料下

来的反向电流，因此需要用PC847光电隔离器把控制和驱动

信号隔离开来，然后用L293D步进驱动电机，电机驱动需24

V电压，控制信号经过L293D后变为24V左右的电源信号才

可驱动电机。货币处理装置包括投入状态检测装置、退还操作

检测装置和状态输出装置。在投入状态及投入货币退还操作的

有无达到规定的基准状态时，将得到的基准状态信号利用外部

连接装置向投入外部装置输出。

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