原创基于AT89C52单片机的自动存取柜的设计与实现

 2009-8-13 19:09  2129 8 8 分类: MCU/ 嵌入式

摘要：本文介绍了基于AT89C52单片机的自动存取柜的软硬件设计方法。通过外接8255芯片、微型打印机及字符点阵式LCD、反射式红外传感器，键盘专用芯片74C922，限位开关及继电器阵列实现了人机交互能力强、简洁可靠的设计目的。
!yP:E+o)`y i44606关键词：自动存取柜 AT89C52单片机字符点阵LCD 微型打印机反射式红外传感器电子园51单片机学习网}6|"k b4@ y

!_,GCc_w44606

2qTB a4y8T"Y ct446061、需求信息：电子园51单片机学习网]Gzk5g N"S

-^`!~ ig.W~b ]44606在大型超市、图书馆、火车及汽车站，人们经常需要寄存包裹。采用人工方法存取包裹即费人工又费时间，与信息社会格格不入。故而笔者设计一套基于单片机AT89C52的自动存取柜（16柜）的微机系统，能够完全实现自动化。顾客只须按存包键，某一柜门自动打开，同时系统打印密码和柜号。当顾客取包时，按取包键，同时输入密码（人机互动），系统确认密码正确后其柜门再次打开，顾客取包离开。电子园51单片机学习网2j;\TyzxSe

电子园51单片机学习网#K0Js.q5H%`*l_

2、自动存取柜的硬件系统设计：

5M:_h {Do(Q44606 电子园51单片机学习网:PMwC,^Y {1}

自动存取柜的硬件系统设计如图2.1电子园51单片机学习网?B;{ c Y/jB

R*X{3PN:J-LT8G44606电子园51单片机学习网 [fh(]-w:Z

电子园51单片机学习网]'u};V1c4_5TG~

图2.1 自动存取柜的硬件系统设计原理简图电子园51单片机学习网\+\@ ` SL_ }\

3eQ)l]C Tz1z/Z|h44606说明如下：该系统主机CPU为AT89C52，外接两块8255芯片I/O扩展，74C922键盘管理芯片管理3?4键盘矩阵，微型打印机GP16，TM162字符点阵式液晶。其中两块8255芯片扩展I/O口48路,分别为16路继电器

n.a'G"PFR7c {O!}2n{44606

J,Ct%`l.l44606 电子园51单片机学习网%f~bOoJ|"V3l

电子园51单片机学习网s6R4|e*xH7wC

基金资助:2004年教育部十五规划课题"工科院校创新人才培养方法的研究和实践"(FIB030616)电子园51单片机学习网*D!VD7@BbG:dV:n-s!P$G

EEB5R2OIu\8}^ M~44606阵列输出口，16路反射红外传感器输入和16路限位开关输入口，其中PA口驱动继电器开锁，PB口外接限电子园51单片机学习网J+}0N0?!QJM

电子园51单片机学习网.m9@s(~ R(dW

位开关显示柜门关或闭，PC口外接红外传感器开关显示柜内有物否。

!G*Ev-F8X*@y$r44606

W6Z,[ X!{op446062.1 本次设计采用TM162 16?2字符液晶点阵式LCD，数据线挂接总数据线，数据或命令端RS接P2.2，读写端 R/W接P2.3，使能E接P2.4,命令写入地址为E3FFH，数据写入地址为E7FFH，读状态地址为EBFFH，不需要生成新的字符，只要使用其内部字符库的字符即可，使用时送入需显示数据的ASCII码值即可。电子园51单片机学习网.t;P^%mqo

电子园51单片机学习网_N9L|/B#Y6C

2.2 本次设计采用微型打印机GP16。如图所示。片选接P2.5，BUSY端接P1.7，数据口接总数据线，其地址为DFFFH，打印机可作为外部RAM对待，向打印机发送命令或数据时，只要向口地址DFFFH写入相应数据字节即可，BUSY信号采用查询P1.7口方式控制打印机。

#yQ E u4Dk+rd1A'U44606 电子园51单片机学习网6z(QmG_#`Bw

2.3 本次设计我们采用专用键盘管理芯片74C922。74C922为CMOS工艺技术制造，工作电压为3—15V，“二键锁定”功能，编码输出为三芯输出，可直接与微处理器数据线相连，内部振荡器完成4×4矩形键盘扫描，有按键时，DA变高，接到AT89C52的INT0口，并且设INT0为电平触发，当DA变高时，经过非门变低产生INT0外部中断，通知AT89C52从P1口读键值，从而完成相应的散转程序功能。根据接线图及真值表，我们知道，10个数字键0—9对应ABCD输出（0000—1001），存包健对应ABCD输出（1010），取包键对应ABCD输出（1011）。电子园51单片机学习网w T#cW!z#oH%UH

` ]xKq1Mmyk&XJ44606

8Y,z4rSNk m44606 电子园51单片机学习网 ~'I/B8I'lJ%W1a

2.4 本次设计采用两片8255 I/O扩展48路I/O口，其地址分别为7FFCH?7FFFH和BFFCH?BFFFH。PA口设为输出，通过驱动芯片7407接16接继电器开柜锁，当PA口某位置1时，产生电磁力吸合锁舌，使锁打开，当PA口某位置0时，电磁力消失释放锁舌。PB口外接16路限位开关，设为输入口。在柜门的启停位置安装限位开关，当柜门被自动打开时或人工关上时，限位开关发出高或低的电平信号。CPU检测柜门关上与否？PC口外接16路反射红外传感器开关，设为输入口，红

外传感器属于非接触无损检测电子开关，它利用物体对红外线的反射现象来检测物体有无。它由调制脉冲发生器产生的调制脉冲经发射管G辐射出910—940mm的红外线脉冲，当被检测到物体进入传感器作用范围时，红外线脉冲被反射回来进入接受管D，由接受管D的光电效应和控制器中的解调放大器，将红外线脉冲解调为电脉冲信号，并经选通放大，整流为直流电平，再由抗干扰网络滤去干扰后，触发驱动器，并输出一开关信号。当有物为1，无物为0。此信号通过光电隔离及反相器输入到8255的PC口，图2.2 为红外反射式传感器开关原理图。N0b \[7Q)E0C44606 电子园51单片机学习网m J6Q&S/U?${GKm

3、自动存取柜系统的软件设计

.l0S nz/XO$j2Q44606

@4o/p7_-F!M44606本次设计有主程序和INT₀中断程序及相关的子程序组成。设有两个标志位，其中一个标志位flag1为存满标志位，当PC口输入为FFH时，红外反射式传感器检测到所有柜存满，此时液晶LCD显示full！否则显示welcome！另外一个标志位为flag2,即取包键标志位。即当只有按取包键后，flag2置1，液晶LCD显示Please input code ，当取包裹人依次键入密码时，CPU检测到flag2为 1，液晶 LCD才逐位显示密码，否则在其他时刻键入数字键无效。当存包时，flag2被置0。由于篇幅所限，本处给出主程序流程图图3.1和外部INT₀中断流程图3.2。值得注意的是，本次设计为当一个人操作本系统时，应保证其他柜门已关上这一前提，即不允许两个人同时操作本系统。

5o{0O:l&a;iDF44606 电子园51单片机学习网~ClsXiBduc

4、软硬件抗干扰技术电子园51单片机学习网j,I%BM.b R8Y1q1ydP