自动存包柜的设计(3)

1．漫反射式开关

一般来说当被检测物体的表面光亮或其反光率极高时，我们都选用漫反射式开关。

2．镜反射式光点开关

镜放射光电开关是集发射与接受器于一体，光电开关发射出的光线经过反射镜反射回接收器，当被检测物体经过且完全阻断光线时，光电开关就产生了检测开关的信号。

3．对射式光电开关

当检测物体是不透明时，对射式光电开关是最可靠的检测模式。 4.槽式光电开关

槽式光电开关比较安全可靠的适合检测高速变化，分辨透明与半透明物体。

5.光纤式光电开关

光纤式光电开关采用塑料或玻璃光纤传感器来引导光线，以实现被检测物体不在相近区域的检测。

传感器也可以使用应变式传感器，他是利用金属的电阻应变效应，将检测物体变形转换成电阻的变化的传感器。当金属丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值将发生变化，这种现象称为电阻丝的应变效应，应变式传感器正是利用了金属丝的这一效应。但是这种传感器的安装不是很方便，而且检测的效果也不是很好，灵敏度不过，很有可能造成错误，给顾客带来不必要的麻烦。

由以上可以很容易的看出在这里我们选用漫反射式光电开关。用它来检测存包柜能是否有物体，并把相应的信号传输给单片机，单片机根据收到的信号可以通过I/O线控制其他的器件工作。

2．4 键盘、显示器接口电路

该系统中键盘的主要功能是用于顾客选择适当的柜来存包，这里我们用4×8矩阵式键盘，用24个按键来控制24个柜门的打开，剩余的8个键可以作为其他控制或用在以后系统的更新使用上，键盘是用AT89C51单片

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机经74LS373扩展一片8255A构成键盘借口电路的。使用编程扫描方式可以很容易的实现键盘和显示的功能，而且还具有消抖功能。

键盘还可以使用单片机I/O扩展接口芯片8155H来实现，AT89C51外扩一片8155H，8155H的RAM地址为7E00H～7EFFH，I/O口地址为7F00H～7F05H，8155H的PA口为输出口，控制键盘的列线电位，PA口为键扫描口，同时也是显示器的扫描口。在这里我们的系统需要的键盘显示要求不是非常高，只需要要使用8255A即可，如果使用8155H也可以实现键盘显示器的连接，但是很显然就造成了不必要的浪费，所以在这里我们选用通过8255A连接使用的键盘。

2．5 开箱控制电路

开箱控制电路功能用来打开箱锁。该系统共控制24个存包柜，其中使用了8255A的PA、PB、PC三口的24跟口线作为输出，输出信号经三极管放大后驱动电磁锁动作，从而将箱锁打开。同时在箱的门沿上还装有限位开关，来检测门的闭合与否。并在适当的时候来进行报警，提醒顾客关好柜门。为了保证安全，锁簧需要有较强的弹力。电磁锁的驱动功率需要20W以上，可以采用20V直流电源，产生1A的驱动电流，为加强驱动功率，采用二级直流放大。在这里我们使用DSN-Y电磁锁，他的技术指标即参数都能够满足我们的需要。

2．6 打印机控制电路

现场印制设备通常有电阵、激光、热敏、以及喷墨打印机设备等。点阵打印机是一种计算机输出设备，用于打印各种拷贝文件，它是重复使用色带的。它只能打出中、低密度的条码符号，适用于小批量的的印制。激光打印机是利用图形感应半导体表面上的充电荷的原理设计的。它可以打印较高、中密度的条码。热敏打印机，这种打印机已经使用多年了，它是最普遍的打印机，热敏打印机的打印过程比较简单，打印的格式灵活，图象质量高，速度快而且成本很低，分辨率高，环境适应性强。它是通过压力和热作用，将油墨转印到其他的介质上，操作十分方便。所以在这里我

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们完全可以使用热敏式打印机。热敏打印机控制电路的功能是用来驱动打印机系统产生密码。用AT89C51的P0口接打印机的数据线，用P1.7口接打印机的选同信号上，用P1.6接收音机的BUSY信号。

3 系统硬件设计

3．1 AT89C51的组成及管脚介绍

AT89C51内部有8个部件组成，即CPU、时钟电路、数据存储器、串行口、并行口（P0～P3）、定时计数器和中断系统，它们均由单一总线连接并被集成在一块半导体芯片上，即组成了单片微型计算机，AT89C51就是MCS-51系列单片机中的一种。见图3.1

AT89C51 时钟 图3.1 AT89C51内部组成结构

1． CPU中央处理器

中央处理器是AT89C51的核心，它的功能是产生控制信号，把数据从存储器或输入口送到CPU，或将CPU数据写入存储器或送到输出端口。还可

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以对数据进行逻辑和算术的运算。

2． 时钟电路

AT89C51内部有一个频率最大为12MHz的时钟电路，它为单片机产生时钟序列，但需要外接石英晶体做振荡器和微调电容调整频率。

3． 内存

内部存储器可分做程序存储器和数据存储器，但在AT89C51中无片内程序存储器 。

4． 定时/计数器

AT89C51有两个16位的定时计数器，每个定时器和计数器都可以设置成定时的方式和计数的方式，但只能用其中的一个功能，以定时或计数结果对计算机进行控制。

5． 并行I/O口

AT89C51有四个8位的并行I/O口，P0，P1，P2，P3，以实现数据的并行输入输出。

6． 串行口

它有一个全双工的串行口，它可以实现计算机间或单片机同其它外设之间的通信，该串行口功能较强，可以作为全双工异步通讯的收发器，也可以作为同步移位器用。

7． 中断控制系统

AT89C51有五个中断源，既外部中断两个，定时计数器中断两个，串行中断一个，全部的中断分为高和低的两个输出级。

AT89C51的制作工艺为HMOS，采用40管脚双列直插式DIP封装，引脚说明如下：

VCC（40引脚）正常运行时提供电源。 VSS（20引脚）接地。

XTAL1（19引脚）在单片机内部，它是一个反向放大器的输入端，该放大器构成了片内的震荡器，可以提供单片机的时钟信号，该是引脚也可以接外部的晶振的一个引脚，如采用外部振荡器时，

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图3.2 AT89C51管脚图

对于AT89C51此引脚应该接地。

XTAL2（18引脚）在内部，接至上述振荡器的反向输入端，当采用外部振荡器时， 对MCS51系列该引脚接收外部振荡信号，即把该信号直接接到内部时钟的输入端。

RST/VPD（9引脚）在振荡器运行时，在此引脚加上两个机器周期的电平 将单片机复位，复位后应使此引脚电平保持不高于0.5V低电平以保证AT89C51正常工作。在掉电时，此引脚接备用电源VDD，以保持RAM数据不丢失，当BVCC低于规定的值时，而VPD在其规定的电压范围内时，VPD就向内部数据存储器日工备用电源。

ALE/PROG（30引脚）当AT89C51访问外部存储器时，包括数据存储器和程序存储器，ALE9地址锁存允许0输入的脉冲的下沿用语锁存16位地址的低8位，在不访问外部存储器的时候，ALE仍有两个周期的正脉冲输出，其频率为振荡器的频率的1/6，在访问外存储器的是候，在两个周期中，ALE只出现一次，ALE断可驱动8个LSTTL负载，对于有片内EPROM的而言，在EPROM编程期间，此脚用于输入编程脉冲PROG。

PSEN（29引脚）此脚输出为 单片机内访问外部程序存储器的读选通信号，在读取外部指令期间， PSEN有两次在每个周期有效，在此期间，每当访问外部存储器时，两个有效的PSEN将不再出现，同样这个引 …… 此处隐藏：1830字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……