基于A(yíng)T89C52單片機的自動(dòng)存取柜的設計與實(shí)現

1、需求信息：

在大型超市、圖書(shū)館、火車(chē)及汽車(chē)站，人們經(jīng)常需要寄存包裹。采用人工方法存取包裹即費人工又費時(shí)間，與信息社會(huì )格格不入。故而筆者設計一套基于單片機AT89C52的自動(dòng)存取柜（16柜）的微機系統，能夠完全實(shí)現自動(dòng)化。顧客只須按存包鍵，某一柜門(mén)自動(dòng)打開(kāi)，同時(shí)系統打印密碼和柜號。當顧客取包時(shí)，按取包鍵，同時(shí)輸入密碼（人機互動(dòng)），系統確認密碼正確后其柜門(mén)再次打開(kāi)，顧客取包離開(kāi)。

2、自動(dòng)存取柜的硬件系統設計：

自動(dòng)存取柜的硬件系統設計如圖2.1

2.1 本次設計采用TM162 162字符液晶點(diǎn)陣式LCD，數據線(xiàn)掛接總數據線(xiàn)，數據或命令端RS接P2.2，讀寫(xiě)端 R/W接P2.3，使能E接P2.4,命令寫(xiě)入地址為E3FFH，數據寫(xiě)入地址為E7FFH，讀狀態(tài)地址為EBFFH，不需要生成新的字符，只要使用其內部字符庫的字符即可，使用時(shí)送入需顯示數據的ASCII碼值即可。

2.2 本次設計采用微型打印機GP16。如圖所示。片選接P2.5，BUSY端接P1.7，數據口接總數據線(xiàn)，其地址為DFFFH，打印機可作為外部RAM對待，向打印機發(fā)送命令或數據時(shí)，只要向口地址DFFFH寫(xiě)入相應數據字節即可，BUSY信號采用查詢(xún)P1.7口方式控制打印機。

2.3 本次設計我們采用專(zhuān)用鍵盤(pán)管理芯片74C922。74C922為CMOS工藝技術(shù)制造，工作電壓為3—15V，“二鍵鎖定”功能，編碼輸出為三芯輸出，可直接與微處理器數據線(xiàn)相連，內部振蕩器完成4×4矩形鍵盤(pán)掃描，有按鍵時(shí)，DA變高，接到AT89C52的INT0口，并且設INT0為電平觸發(fā)，當DA 變高時(shí)，經(jīng)過(guò)非門(mén)變低產(chǎn)生INT0外部中斷，通知AT89C52從P1口讀鍵值，從而完成相應的散轉程序功能。根據接線(xiàn)圖 及真值表，我們知道，10個(gè)數字鍵0­—9對應ABCD輸出（0000—1001），存包健對應ABCD輸出（1010），取包鍵對應ABCD輸出（1011）。

2.4 本次設計采用兩片8255 I/O擴展48路I/O口，其地址分別為7FFCH7FFFH和BFFCHBFFFH。PA口設為輸出，通過(guò)驅動(dòng)芯片7407接16接繼電器開(kāi)柜鎖，當PA口某置1時(shí)，產(chǎn)生電磁力吸合鎖舌，使鎖打開(kāi)，當PA口某位置0時(shí)，電磁力消失釋放鎖舌。PB口外接16路限位開(kāi)關(guān)，設為輸入口。在柜門(mén)的啟停位置安裝限位開(kāi)關(guān)，當柜門(mén)被自動(dòng)打開(kāi)時(shí)或人工關(guān)上時(shí)，限位開(kāi)關(guān)發(fā)出高或低的電平信號。CPU檢測柜門(mén)關(guān)上與否？PC口外接16路反射紅外傳感器開(kāi)關(guān)，設為輸入口，紅外傳感器屬于非接觸無(wú)損檢測電子開(kāi)關(guān)，它利用物體對紅外線(xiàn)的反射現象來(lái)檢測物體有無(wú)。它由調制脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的調制脈沖經(jīng)發(fā)射管G輻射出910—940mm 的紅外線(xiàn)脈沖，當被檢測到物體進(jìn)入傳感器作用范圍時(shí)，紅外線(xiàn)脈沖被反射回來(lái)進(jìn)入接受管D，由接受管D的光電效應和控制器中的解調放大器，將紅外線(xiàn)脈沖解調為電脈沖信號，并經(jīng)選通放大，整流為直流電平，再由抗干擾網(wǎng)絡(luò )濾去干擾后，觸發(fā)驅動(dòng)器，并輸出一開(kāi)關(guān)信號。當有物為1，無(wú)物為0。此信號通過(guò)光電隔離及反相器輸入到8255的PC口，圖2.2 為紅外反射式傳感器開(kāi)關(guān)原理圖。

3、自動(dòng)存取柜系統的軟件設計

本次設計有主程序和INT0中斷程序及相關(guān)的子程序組成。設有兩個(gè)標志位，其中一個(gè)標志位flag1為存滿(mǎn)標志位，當PC口輸入為FFH時(shí)，紅外反射式傳感器檢測到所有柜存滿(mǎn)，此時(shí)液晶LCD顯示full！否則顯示welcome！另外一個(gè)標志位為flag2,即取包鍵標志位。即當只有按取包鍵后，flag2置1，液晶LCD顯示Please input code ，當取包裹人依次鍵入密碼時(shí)，CPU檢測到flag2為 1，液晶 LCD才逐位顯示密碼，否則在其他時(shí)刻鍵入數字鍵無(wú)效。當存包時(shí)，flag2被置0。由于篇幅所限，本處給出主程序流程圖圖3.1和外部INT0中斷流程圖3.2。值得注意 的是，本次設計為當一個(gè)人操作本系統時(shí)，應保證其他柜門(mén)已關(guān)上這一前提，即不允許兩個(gè)人同時(shí)操作本系統。

4、軟硬件抗干擾技術(shù)

復位看門(mén)狗及電源監控采用Maxim公司的MAX813芯片.此處不多述。

軟件方面采用:a:在程序中插入空操作指令實(shí)現指令指針PC的容錯。插入原則為：在跳轉或多字節指令前插入來(lái)保證指令的正確執行。在比較重要的指令前插入：如中斷， 圖3.2 外部INT0中斷流程圖

堆棧等及在 程序中每隔若干條指令插一次。b重復設置各種工作方式控制字這樣，通過(guò)軟硬件雙重監控，防止程序跑飛。

5、結束語(yǔ)

通過(guò)以上介紹，我們全部采用經(jīng)典的智能芯片如AT89C52,8255芯片，字符點(diǎn)陣式液晶顯示，GP16打印機，74C922等完成了人機互動(dòng)能力強，軟件硬件簡(jiǎn)單明了，工作可靠的自動(dòng)存取柜系統。經(jīng)實(shí)驗證明，完全達到設計目的。

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