基于嵌入式單片機(jī)的智能化自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)的研究

摘 要 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，智能化技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，智能化自動(dòng)售貨機(jī)的控制設(shè)備模擬器件結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，雖然成本低，但是對(duì)于自動(dòng)售貨機(jī)的運(yùn)行缺乏保證性和穩(wěn)定性，對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展有著一定的影響。嵌入式單片機(jī)的出現(xiàn)，使得在自動(dòng)售貨機(jī)中的應(yīng)用更加的穩(wěn)定可靠，對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)的軟件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了進(jìn)一步的優(yōu)化調(diào)整，為消費(fèi)者的生活提供了更優(yōu)質(zhì)的便利。為此，本文根據(jù)嵌入式單片機(jī)的智能自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞 嵌入式單片機(jī) 智能化 自動(dòng)售貨機(jī) 控制系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP273文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1單片機(jī)嵌入式自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)概述

自動(dòng)售貨機(jī)控制技術(shù)在工作時(shí)會(huì)伴隨著大量文件傳輸協(xié)議，文件傳輸協(xié)議過(guò)得多會(huì)阻礙系統(tǒng)傳輸速率，導(dǎo)致自動(dòng)售貨機(jī)控制傳輸速度減慢，因此，需要采取一定措施減少這些文件傳輸協(xié)議的出現(xiàn)或者在該協(xié)議出現(xiàn)并大量累積時(shí)進(jìn)行及時(shí)的清理，保證系統(tǒng)內(nèi)部不受影響?；趩纹瑱C(jī)的嵌入式系統(tǒng)與自動(dòng)售貨機(jī)控制技術(shù)相結(jié)合，能夠?qū)⒆詣?dòng)售貨機(jī)控制工作期間產(chǎn)生的各類協(xié)議進(jìn)行打包成為數(shù)據(jù)包，這樣可以有效節(jié)省自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)的空間使用，從而提高自動(dòng)售貨機(jī)控制的傳輸速率。同時(shí)，將單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)與自動(dòng)售貨機(jī)控制技術(shù)相結(jié)合和，不僅可以提高自動(dòng)售貨機(jī)控制的工作效率，提升自動(dòng)售貨機(jī)控制工作的傳輸速率。對(duì)于單片機(jī)本身而言，單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)的功能得到完善，系統(tǒng)性能得到有效提升，從而加強(qiáng)了單片機(jī)的穩(wěn)定性和可靠性，避免了出現(xiàn)由于單片機(jī)工作不穩(wěn)定導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的現(xiàn)象。因此，單片機(jī)嵌入式自動(dòng)售貨機(jī)控制技術(shù)系統(tǒng)是兩種功能的有機(jī)結(jié)合，無(wú)論對(duì)于自動(dòng)售貨機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展還是對(duì)于單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用都具有非常重要的積極意義。

2單片機(jī)主程序設(shè)計(jì)

在整個(gè)系統(tǒng)配置能夠達(dá)到運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)后，也就是說(shuō)網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)設(shè)備以及應(yīng)用程序得到正確合理的配置后，需要對(duì)單片機(jī)的工作進(jìn)行深入分析，繼而編寫單片機(jī)的主程序。由于單片機(jī)功能的特殊性，在其主程序編碼過(guò)程中，需要結(jié)合單片機(jī)的功能特點(diǎn)進(jìn)行編碼，以保障單片機(jī)的主程序能夠符合整個(gè)系統(tǒng)的功能特點(diǎn)。以單片機(jī)封包解包的工作過(guò)程為例，在系統(tǒng)工作過(guò)程中，為最大限度的節(jié)省網(wǎng)絡(luò)空間，提升傳輸效率，單片機(jī)需要時(shí)刻進(jìn)行查詢，因此，單片機(jī)的主程序編碼應(yīng)該設(shè)置在系統(tǒng)開始工作后進(jìn)行不間斷的查詢，主要對(duì)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的某些需要進(jìn)行打包的協(xié)議進(jìn)行探查，以保障單片機(jī)能及時(shí)將這些協(xié)議進(jìn)行封包。

3嵌入式單片機(jī)分析

3.1主要的結(jié)構(gòu)內(nèi)容

嵌入式單片機(jī)是智能自動(dòng)售貨機(jī)的主要控制系統(tǒng)，通過(guò)嵌入式單片機(jī)結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)一些最基本最簡(jiǎn)單的功能。嵌入式單片機(jī)的主要結(jié)構(gòu)是由板機(jī)支持包和嵌入式操作系統(tǒng)構(gòu)成，此外還包含了編輯程序接口和嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)。在嵌入式單片機(jī)的應(yīng)用過(guò)程中，要保證對(duì)于環(huán)境現(xiàn)狀的需求，同時(shí)也要避免嵌入式單片機(jī)與其他的設(shè)備在應(yīng)用中發(fā)生沖突。對(duì)其他的設(shè)備進(jìn)行使用中，要對(duì)相應(yīng)的技術(shù)形式進(jìn)行規(guī)范使用，保證智能化控制系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行，從而提高工作端穩(wěn)定性。

3.2嵌入式單片機(jī)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)之處

嵌入式單片機(jī)在使用過(guò)程中，要對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，避免單片機(jī)在應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)各種各樣的意外情況。此外，嵌入式單片機(jī)在應(yīng)用中要將各種程序和操作系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)管理模式的集中統(tǒng)一。同時(shí)，編程系統(tǒng)在使用中，要利用編程系統(tǒng)的函數(shù)理論，對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算編輯，更好的提高編程系統(tǒng)數(shù)值的可靠性和準(zhǔn)確性，以防止相關(guān)的數(shù)值發(fā)生變化，以免發(fā)生異常狀況，保證智能自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)備系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。

3.3嵌入式單片機(jī)應(yīng)用的注意部分

智能化自動(dòng)售貨機(jī)的系統(tǒng)控制應(yīng)用，是通過(guò)對(duì)嵌入式單片機(jī)的應(yīng)用展開，對(duì)嵌入式單片機(jī)的應(yīng)用發(fā)出信號(hào)，使得控制器系統(tǒng)的工作能夠高效率的完成。不僅如此，在使用中也要注意以下幾點(diǎn)：

（1）嵌入式單片機(jī)在應(yīng)用中，要盡可能的對(duì)時(shí)間進(jìn)行改變，對(duì)其輸出的信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，從而更好的保證其設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。在實(shí)際操作中，這種方式實(shí)際上會(huì)浪費(fèi)CPU過(guò)多的時(shí)間。

（2）嵌入式單片機(jī)在應(yīng)用中，要對(duì)定時(shí)器進(jìn)行延時(shí)控制應(yīng)用，以提高其控制的效率。此外，要對(duì)電機(jī)服務(wù)進(jìn)行中斷控制，對(duì)信號(hào)進(jìn)行操作控制，這樣才能更好的實(shí)現(xiàn)電機(jī)運(yùn)行的時(shí)間和速度。在運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)各種各樣的異常情況，只有對(duì)工作進(jìn)行相關(guān)的調(diào)整，才能更好的開展工作，延長(zhǎng)設(shè)備的使用時(shí)間。

4單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)方法

4.1單片機(jī)硬件方面的自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)

從單片機(jī)硬件方面進(jìn)行自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)，需要借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在硬件設(shè)施上的進(jìn)步和提高，使用功能和更加強(qiáng)大的硬件設(shè)施投入單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)工作，可以有效提高單片機(jī)嵌入視系統(tǒng)的系統(tǒng)性能。目前單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)的硬件設(shè)備主要依據(jù)單片機(jī)的工作狀態(tài)，系統(tǒng)記錄的工作數(shù)據(jù)分析工作效率等方面分析在何種配置下系統(tǒng)可以達(dá)到最佳的工作狀態(tài)并且消耗最低，最終選擇一個(gè)工作效率最高、消耗最小的系統(tǒng)配置進(jìn)行安裝和分配，從而實(shí)現(xiàn)降自動(dòng)售貨機(jī)的目的。

4.2單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)軟件方面的自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)

單片機(jī)作為整個(gè)單片機(jī)嵌入式操作系統(tǒng)的中心部件，其功能涉及到整個(gè)系統(tǒng)的正常工作。因此，在軟件方面，單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)需要提高單片機(jī)的性能，以滿足嵌入式系統(tǒng)的要求。在這樣的情況下，單片機(jī)需要使用功能非常強(qiáng)大的操作系統(tǒng)作為功能支持，便于嚴(yán)格執(zhí)行系統(tǒng)中的應(yīng)用程序。執(zhí)行應(yīng)用程序是軟件設(shè)計(jì)的根本目標(biāo)，因此，要完成軟件的自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)，就需要對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用程序具有非常想詳細(xì)的了解和分析，最終根據(jù)應(yīng)用程序的種類以及消耗狀況進(jìn)行軟件的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，以達(dá)到從軟件設(shè)計(jì)方面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)售貨機(jī)的效果。

5智能化自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)中的硬件設(shè)計(jì)工作

智能化自動(dòng)售貨機(jī)的工作原理就是其控制系統(tǒng)內(nèi)部的硬件系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，硬件設(shè)計(jì)工作的主要流程有對(duì)設(shè)計(jì)主要控制面板和驅(qū)動(dòng)板和微控制器進(jìn)行設(shè)計(jì)研究。主控板的設(shè)計(jì)目的主要是為了滿足消費(fèi)者的多種需求，比如對(duì)貨幣進(jìn)行找零服務(wù)、語(yǔ)音服務(wù)、液晶顯示器和二維碼等相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。驅(qū)動(dòng)板設(shè)計(jì)主要是對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，使得機(jī)械傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)能得到更好的控制和應(yīng)用。對(duì)于通信接口的設(shè)計(jì)主要是為了保證通訊的穩(wěn)定和安全，使得主控板和驅(qū)動(dòng)板之間能進(jìn)行緊密的聯(lián)系。

在進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用中，要使用專門型號(hào)的單片機(jī)，對(duì)智能自動(dòng)售貨機(jī)進(jìn)行控制，成為自動(dòng)售貨機(jī)的主要微控制器。單片機(jī)在選擇時(shí)要選擇范圍為16位的，這種的I/O口比較好，并設(shè)有很好的外設(shè)結(jié)構(gòu)，對(duì)于固定庫(kù)存的功能也是非常強(qiáng)大的，更好的為嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展提供了便利。主控制面板的集成主要為MDB外設(shè)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器構(gòu)成，同時(shí)也包括了液晶顯示器，在使用中的電壓主要分為5V和12V兩種，5V的主要是對(duì)單片機(jī)進(jìn)行供電，12V的主要是對(duì)電機(jī)進(jìn)行供電，從而更好的規(guī)避外界環(huán)境的因素的影響。電機(jī)驅(qū)動(dòng)的構(gòu)成模式主要是能夠?qū)⑸唐愤M(jìn)行傳輸，將主控制面板和驅(qū)動(dòng)板利用CAN總線的通訊方式，來(lái)進(jìn)行嵌入式工業(yè)控制局域網(wǎng)的構(gòu)成。與此同時(shí)也要進(jìn)行長(zhǎng)距離的工作傳輸，更好的應(yīng)用到智能化自動(dòng)售貨機(jī)的開發(fā)利用中。

6智能化自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)中的軟件設(shè)計(jì)工作

智能化自動(dòng)售貨機(jī)在對(duì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)中，要進(jìn)行模塊式的設(shè)計(jì)理念，保證控制系統(tǒng)的有效性?？刂葡到y(tǒng)一般是對(duì)主控板和驅(qū)動(dòng)板進(jìn)行的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主控板主要是滿足客戶的需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要是針對(duì)貨幣的找零和貨幣識(shí)別功能進(jìn)行設(shè)計(jì)，作為整個(gè)控制系統(tǒng)中的主要構(gòu)成部分。驅(qū)動(dòng)板的作用主要是對(duì)其命令進(jìn)行執(zhí)行，最終吧想要的結(jié)果反饋給主控制面板。

主控板的程序進(jìn)行設(shè)定過(guò)程中，要對(duì)嵌入式的系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際操作，使嵌入式系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)多大任務(wù)上的管理，以便提高控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。軟件系統(tǒng)的中斷源是定時(shí)器系統(tǒng)，此系統(tǒng)能夠?qū)︽I盤的情況進(jìn)行實(shí)際掃描，能夠及時(shí)對(duì)定期系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)查詢。主控板控制系統(tǒng)的初始階段主要是變量、定時(shí)器和外部中斷等方面的系統(tǒng)初始化。在完成主控面板的操作步驟之后，還需要對(duì)信號(hào)的輸入進(jìn)行系統(tǒng)的監(jiān)控，如果有信號(hào)輸入，主控制面包就會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)殇N售之前的狀態(tài)，對(duì)客戶的商品需求和貨幣進(jìn)行辨別。完成銷售工作以后，主控面板要向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)輸送指令，驅(qū)動(dòng)面包收到指令之后要執(zhí)行相關(guān)任務(wù)，從而為消費(fèi)者提供所需物品。

通訊程序?qū)τ谥悄茏詣?dòng)售貨機(jī)的應(yīng)用也是至關(guān)重要的，在智能自動(dòng)售貨機(jī)的系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中，CAN總線通訊程序中的主要線路，主要是根據(jù)物理性質(zhì)和數(shù)據(jù)連接線路進(jìn)行應(yīng)用，CAN總線沒有對(duì)實(shí)際的應(yīng)用進(jìn)行有效的定位，控制器在工作中能夠?qū)⑽锢硇再|(zhì)和數(shù)據(jù)連接線路進(jìn)行有效整合，同時(shí)也需要和客戶之間有密切的聯(lián)系，消費(fèi)者可以自己操作對(duì)智能自動(dòng)售貨機(jī)的通訊協(xié)議進(jìn)行自由設(shè)定。

7結(jié)束語(yǔ)

智能化自動(dòng)售貨機(jī)是一種綜合性較強(qiáng)的自動(dòng)化系統(tǒng)，智能化自動(dòng)售貨機(jī)為人們的日常生活提供了便利，同時(shí)也被廣泛的應(yīng)用到人們的日常生活中。嵌入式智能化自動(dòng)售貨機(jī)的使用進(jìn)一步為自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)備進(jìn)行了調(diào)整和優(yōu)化，使得自動(dòng)售貨機(jī)能夠更好的滿足消費(fèi)者的需求，更好的實(shí)現(xiàn)其自身的價(jià)值。

作者簡(jiǎn)介：李瑤（1988-10），女，漢，湖南湘潭，碩士研究生，主要從事電子與通信工程方向研究。

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