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1、 毕业设计报告（论文）(2012届)题 目： 基于AT89C51单片机的智能自动售货机电路设计所 属 系： 自动化技术系 班 级： 电子0911 学 生 姓 名： 学 号： 同 组 成 员： 指 导 教 师： 摘 要本文设计了一种以AT89C51单片机为核心的自动售货机装置的控制系统。本课题涉及了自动售货机系统的方案设计、硬件选择、软件规划和编写，并重点描述了自动售货机系统的工作原理、系统设计、软件编程的原则和技巧。该系统以单片机AT89C51芯片为核心，采用集中控制方式实现了对自动售货机全过程的自动控制。系统程序采用汇编及C语言软件进行程序的编写和编译，该软件具有编程简单、查错方便、阅读容易
2、等特点。汇编语言是程序的基本语言，具有容易理解，便于记忆和使用等特点。关键词：智能自动售货机 AT89C51单片机 LCD液晶显示目录0 前言31 智能自动售货机的设计要求及分析31.1现状分析31.2分析结果41.3功能框图42智能自动售货机的硬件设计52.1检测识别硬币模块62.1.1方案论证62.1.2方案选择82.2硬币累加模块82.2.1方案论证92.2.2方案选择92.3硬币自动返还模块92.3.1硬件框图92.3.2方案论证92.3.3方案比较103 软件设计103.1主程序103.1.1主流程图113.1.2主程序代码113.2投币口流程图133.2.2找零流程图144 方案整
3、合154.1硬件电路154.1.1晶体振荡电路154.1.2复位电路164.1.3报警电路164.2总原理图174.2.1元器件清单及封装174.3PCB设计184.4软件整合204.4.1出货系统204.4.2出货程序流程图204.4.3选择系统流程图204.4.4 报警电路流程图315 外观设计316 生产工艺设计326.1 编制的依据326.2 编制应掌握的原则336.3编制要领336.4编制步骤及方法337 结论348 致谢369 参考文献3710 附件380 前言现在人们追求灵活、方便、快捷以及自助式服务是自动售货机得以如此迅猛发展的主要原因，在商业发达的国家自动售货机已成为零售业不
4、可分割的组成部分。现代都市生活的节奏日趋加快,追求方便、快捷的服务成为人们的一种时尚,以麦当劳、肯德基为代表的的西式快餐在我国的迅速发展就是很好的例子。随着对外开放的不断扩大,传统的零售业发展成百货商店、连锁超市、电视直销、厂家直销等多种方式并存的局面,极大地方便了人们的生活。作为发达国家发育成熟并被广泛采用的通过自动售货机销售食品、饮料和香烟等小商品的零售业,必将以其方便、新颖的特点在中国得到迅速发展。这是市场发展的需要,也是与国际接轨的需要。随着经济发展，传统的固定地点人员售货方式暴露出许多弊端：人力资源需求大；受所需服务地点，地理条件的限制；而且在服务时间上不能最大限度的服务于消费者。自
5、动售货机的出现解决了这些难题。品种繁多，对生活的覆盖面广，自动售货，效率高，可24小时不间断运营；选址容易，且方便改换场地；适合全职经营，也可兼职（副业）经营；作为广告载体，可赚高额外块。投资风险低，收益高。工作人员唯一所需要做的就是添加商品取走货币。如此多的优点使得自动售货机在世界范围内得到广泛的应用。1 智能自动售货机的设计要求及分析设计一台销售袋装小零食的自动售货机，具有硬币识别、币值累加、自动售货等功能。基本要求：（1）可是别5角、1元的硬币，并进行累加。（2）有货物选择按键，根据选择自动出售对应货物。（3）具有防盗报警功能。1.1现状分析从自动售货机的发展趋势来看，它的出现是由于劳动
6、密集型的产业构造向技术密集型社会转变的产物。大量生产、大量消费以及消费模式和销售环境的变化，要求出现新的流通渠道；而相对的超市、百货购物中心等新的流通渠道的产生，人工费用也不断上升；再加上场地的局限性以及购物的便利性等这些因素的制约，无人自动售货机作为一种必须的机器便应运而生了。从广义来讲投入硬币、纸币、信用卡等后便可以销售商品的机械，从狭义来讲就是自动销售商品的机械。从供给的条件看，自动售货机可以充分补充人力资源的不足，适应消费环境和消费模式的变化，24小时无人售货的系统可以更省力，运营时需要的资本少、面积小，有吸引人们购买好奇心的自身性能，可以很好地解决人工费用上升的问题等各项优点。（1）
7、发达国家现状日本：各种自动售货机保有量超过600万台，平均20人一台，世界普及率第一。1990年通过自动售货机实现的销售额即已达到5兆日元（约3000亿人民币）。美国：总的机器保有量大致和日本相当，2000年通过自动售货机实现的销售额达到250亿美元，其中OCS(Office Coffee Service）的销售额排第六位。 韩国：自动售货机的使用历史要远短于其它发达国家，仅有25 年，但据2001 年的统计，总保有量已超过80万台。在2001年韩国生产的自动售货机中OCS占32.7%，排第一位，咖啡自动售货机占18.1%，排第三位，仅次于18.6% 的充电自动售货机。瓶罐饮料自动售货机和复合
8、型自动售货机（同机销售瓶罐饮料和热咖啡）都仅占8.6%，并列第四位。（2）国内现状 保有量约2万台，且品种单一，主要以瓶饮料售货机为主，技术质量还未完全过关，生产和运营成本较高，收益也不高。导致此现状的主要原因是中国有关的自动售货机企业未能有效解决成本，质量，运营等诸多问题。但由于随中国经济的快速发展和社会的巨大进步，自动售货机的实际需求已相当大。1.2分析结果智能自动售货机有很多的有点比如人力资源需求小；不受所需服务地点，地理条件的限制；而且在服务时间上能最大限度的服务于消费者。品种繁多，对生活的覆盖面广，自动售货，效率高，可24小时不间断运营；选址容易，且方便改换场地；适合全职经营，也可兼
9、职（副业）经营；作为广告载体，可赚高额外块。投资风险低，收益高。工作人员唯一所需要做的就是添加商品取走货币。如此多的优点使得自动售货机在世界范围内得到广泛的应用。这些都是智能自动售货机带来的好处。当然一件事物的出现有利也有弊，智能自动售货机也有一些弊端，智能自动售货机覆盖面比较广，安全系统方面做的不是很完善，有时候会被强行打开。我们设计智能自动售货机需要解决一些问题，以下是我们需要解决的问题：1.从投币口送入货币，然后经过传感器采集数据、识别器判别人民币的真伪并判别面值。2.识别器把信息数据传给通讯模块。3.通讯模块与售货机的主控系统通信，启动售货机的面板控制，并等待顾客按键选择商品。4.顾客
10、选择商品后，售货机自动把商品送出，等待顾客取走。5.当金额多于购买的商品价格时，售货机将会自动找零。6.完成一次自动购买，系统复位，完成售货。1.3功能框图本课题的设计我们依据设计要求描绘出具体的功能框图，我们根据编制出的功能框体进行设计，如图1所示即为具体的功能框图。储存货物投币出货2储存箱体物品支架推进系统硬币存储箱检测识别硬币自动累加自动返还投入存储硬币找零假币返还选择装置显示装置选择按钮出货口出货箱显示币值显示余额检空装置报警系统外观自主设计广告植入步进装置自动售货控制核心供电系统图1 智能自动售货机功能框图 2智能自动售货机的硬件设计 我和殷聪聪、孟祥续是一组共同完成项目，我主要负责
11、投币部分其中包括硬币的检测识别、自动累加、自动返还这几个模块。2.1检测识别硬币模块 硬币识别模块功能框图如图2所示：单片机控制器检测识别硬币模块振荡线圈电路辨别硬币币道结构辨别硬币图案辨别图2 硬币识别模块功能框图2.1.1方案论证 1.方案一：采用振荡线圈识别我国目前发行的1元、5角和1角硬币的金属原材料是为造币而专门使用的特殊合金，因此在它通过投币入口进入由电感和电容组成的特定高频振荡线路所产生的磁场时，金属材质和体积的差别对电感量的影响大小也出现微弱差异，电感量的变化引起振荡频率的变化，与设定值进行比较，确定某种硬币后，经窄带选频电路将频率信号变为电压信号输出，完成对金属硬币的识别。当
12、硬币投入后经过识别出电信号后，伪币和异物被排出真币按面值由几组分配电磁阀分配到不同存币腔体内备用。当收到退币找零电信号后，通过退币电磁阀或者退币电机拉杆，将存币腔内下部依电信号程序退出，完成自动售货机的退币找零功能。为了分析方便，可将硬币中形成的电涡流等效为一个短路环中的电流，这样线圈与硬币可以等效为相互耦合的线圈，如图3和图3-1所示。图3 传感器原理 图3-1 等效电路对空心线圈，为线圈的电阻，为线圈电感，为短路环的电阻，为短路环电感，为线圈与短路环间的互感。 与它们之间的距离、硬币运动速度有关，也与硬币的电导率、磁导率、厚度、直径等因素有关。由等效电路及基尔霍夫定律可以求得受硬币的影响后
13、，线圈的等效电感为L：（1）当有硬币通过线圈时，可以得到线圈电感的变化L0 。因此只要检测出硬币电导率、磁导率、厚度、直径等因素对磁场的综合影响就可以达到鉴别的目的。这里采用谐振法，把线圈作为电感接入电容三点式的振荡电路中。由于本设计采用互补型算法，所以只需测量振荡频率就可以精确鉴别不同币值的硬币，从而识别伪币。可以求得当没有硬币通过时的振荡频率及有硬币影响时的振荡频率f，C为振荡回路中的电容。（3） （4） 2方案二：不同币道识别厚度是没有东西专门测的，实际上这个指标是和材质一起测。因为即使相同材质的硬币，如果厚薄不同，导致的频率变化差异也较大。直径老式的识别装置用光电管队列来识别直径，排列
14、组合得当的话，识别精度也不低（可答0.5mm）。新一点的都用偏心或异形线圈来测量，依据是直径小的硬币与线圈的重合部分也少，由此也带来频率变化的不同。本文采用的动态检测法的检测速度快、适应范围广。如图4 所示，硬币从币道投入后，经过防震片的缓冲，依次进入二级振荡线圈L1 、L2。振荡线圈的轴线上各装有一对光电管D1 、D2，用以检测是否有硬币通过，并以中断方式通知单片机测量频率、识别硬币。光电管安装在轴线的下方，保证单片机从开始测量频率到结束测量这段时间内，硬币基本处于振荡线圈的中心，减少动态测量误差。3方案三：采用不同硬币图案识别一种硬币鉴别设备包括光源，反射光传感器，发光元件，用来光电地接收
15、从发光元件发射的并由硬币的表面反射的光并产生硬币的一个表面的图像图案数据的传感器，用来储存基准数据的存储器，尝试地判定硬币的面值的第面值鉴别器，最终鉴别硬币的面值的第面值鉴别器，以及接收光量控制器。根据这样构成的硬币鉴别设备，有可能通过光学方法检测硬币的表面图案而高精度地鉴别硬币能否被接受和硬币的面值。一种硬币鉴别设备，该设备包括一个用来向正被输送的硬币的一个表面发射光的光源，用来接收从光源发射的并由硬币反射的光的反射光传感器装置，就硬币的输送方向来说布置在光源的下游的用来向正被输送的硬币的一个表面发射光的发光装置，用来光电地接收从发光装置发射的并由硬币的一个表面反射的光并产生硬币的一个表面的
16、图像图案数据的传感器装置，用来储存每种面值的硬币的基准数据的基准数据存储装置，用来根据由传感器装置产生的硬币的一个表面的图像图案数据来计算硬币直径，把这样计算出的硬币直径与储存在基准数据存储装置中的每种面值的硬币的基准直径数据进行比较并尝试地判定硬币的面值的第1面值判定装置，用来从基准数据存储装置中读取由第1面值判定装置判定的面值的硬币的基准图案数据，把这样读取的基准图案数据与硬币的一个表面的图像图案数据进行比较并最终确定硬币的面值鉴别装置，以及用来根据由硬币反射的并由反射光传感器装置检测的光量而控制由被传感器装置检测的硬币的一个表面所反射的光量的接收光量控制装置。该方案现在还不怎么普及所以实
17、现的成本比较大。2.1.2方案选择三个方案相比较我选择方案一，方案三实现的成本比较高。方案二的识别精度没有方案一高，功能的实现也没有方案一的具体，所以我们选择方案一。2.2硬币累加模块我们在实现硬币累加时首先需要最基本的是运算器，累加器是专门存放算术或逻辑运算的一个操作数和运算结果的寄存器。能进行加、减、读出、移位、循环移位和求补等操作。是运算器的主要部分。硬件框图如图5 所示：单片机控制器硬币累加模块延时累加计数器累加称重累加图5 硬币累加模块框图2.2.1方案论证1.方案一：采用延时累加硬币本次设计的货币累加是对判断单片机上的按键上所按下的次数进行累加来实现的，并将累加的次数送到寄存器B，
18、然后系统根据投币的总数和相应的操作来实现输出。2.方案二：采用称重法 首先设置好两个存币箱将辨别好币值的硬币分类装到各个箱子中，每个箱子底部设置一个电子称重仪，知道五角跟一元硬币还有币箱的质量然后对硬币总的质量计算出硬币总的数值显示在七段显示器上。3.方案三：采用计数器累加法一种计数器，属于计算机技术应用领域。 计数器的主要特征在于“加”、“减”、“计算”三个信号产生传感器，通过与非门和微处理机I/O口相连，并输入到微处理机键盘，进而通过硬件，软件的控制，通过计算机显示器，实现自动识别硬币运动方向，根据硬币运动方向，自动实现“加”或“减”计数显示，并实现对所控设备的计数、程序控制等功能。 计数
19、器广泛用于各种长度、数目、脉冲等的自动识别方向计量和程序控制。当然对于硬币累加的实现也是可以的。2.2.2方案选择我们从实现的难易程度考虑选择方案一是最合理的。而且三者的功能实现都没什么差异，而且方案三的成本比较高。2.3硬币自动返还模块2.3.1硬件框图如图6所示单片机控制器硬币自动返还模块电磁阀退币软件控制步进指令退币图6 硬币自动返还模块框图2.3.2方案论证1.方案一：采用电磁阀退币硬币识别器可以接受2种面额币种五角和一元。硬币找零模块配置2种面额品种的循环找零器，每个循环找零器的容量一般80180枚。硬币找零模块配置2个不同硬币品种的备用找零箱，每个找零箱的容量一般要求大于1000枚
20、。 找零时优先从循环找零器找出，当循环找零器中币量不足时，从后备找零器（即后备找零箱）中找取。能自动将乘客投入的硬币优先导入到循环找零器循环找零，多余的硬币又可自动进入硬币回收箱。硬币找零模块一次性能够接收至少两种各20枚硬币。在交易取消时，硬币找零模块具有原币返还顾客所投入的硬币的功能。硬币找零模块中备用找零箱和循环找零器所存储的硬币能通过命令清空。当收到退币找零电信号后包括二个枢接于同一轴心的滑道，另设有二组控制机构，该控制机构包括控制电路和电磁阀，该电磁阀的轴心枢设连杆，退币装置枢设一摆臂，该摆臂枢接于上述的连杆，该摆臂与上述的滑道之间枢设拉杆，控制电路控制电磁阀，该电磁阀与滑道连接，以
21、控制该滑道摆动而开启或关闭。利用电子元件配合简易的机构控制钱币储存或退出，以简化整体的机构而降低制造成本，并避免钱币卡在控制机构。完成自动售货机的退币找零功能。2.方案二：采用步进指令退币排币动作的实现，可采用步进电机驱动一套偏心轮机构来实现，偏心凸轮机构，将电机的旋转运动转化为直线运动；也可采用螺杆螺母传动机构来实现。将电机的旋转运动通过螺杆转化成直线运动，将识别器排币杠杆压下。实现硬币找零功能。3.方案三：采用软件编程退币显示余额，如果金额足够多，顾客可以选择找币或者继续买商品；如果款额不够，售货机经过延时予以退币。由硬币的通信模块完成退硬币。2.3.3方案比较：综合比较我选择方案三，因为
22、方案三的功能实现比较好，方便简单而且成本比较便宜。3 软件设计单片机AT89C51的I/O分配表如表一所示：表1 单片机AT89C51 I/O分配表输入输出P1.0P1.7键盘P00P06二极管T0P2.0P2.7LCD控制P0.7扬声器3.1主程序智能自动售货机系统是在系统接收到硬币后，单片机软件系统将所有的接口全部初始化，所有的系统都处于等待状态，硬币检测电路中的光耦传感器未检测到硬币时会处于等待状态，检测到硬币，将脉冲信号传递给单片机，LCD显示器会显示出数额，按下开始按钮后，开始进行货物选择，键盘接受到信号后自动进行推动支架使货物冲出货口掉出来，售货机会自动进行计算找回余额，并从退币口
23、自动返还。当智能自动售货机里面的红外线传感器检测到破坏时，就将该信号传递给单片机，由单片机的软件系统控制，触动蜂鸣器进行报警。3.1.1主流程图如图7所示结束检测是否有硬币进行硬币累加调用键盘是否货物选择是否返还硬币否开始是延时调用延时调用图7 智能自动售货机主流程图3.1.2主程序代码MONEY EQU 0040H RS EQU P3.0 RW EQU P3.1 E EQU P3.2 RET INSERT: MOV A,P3 CPL A JBC ACC.4,S1 LCALL KEY MOV A,R5 CJNE A,#0FFH,CHECKWAIT1: MOV A,P3 CPL A BC ACC
24、.4,WAIT1 AJMP START KEY: MOV A,P1 CPL A JNZ KEY2 MOV R5,#0FFH RETBACKE5: JMPNEXTE12NEXTE9: CJNEA,#05H,NEXTE14 MOVA,B SUBBA,#02H MOVR0,#01H MOVR1,A LCALLOUTMONEY LCALLOUTGOODS JMP MAIN NEXTE14: CJNEA,#06H,BACKE6 MOVA,B LCALL OUTMONEY JMP MAIN BACKE6: JMPNEXTE9THREEYUAN: MOVA,B CJNEA,#03H,NEXTF1 MOVR0
25、,#01HLOOPF1: LCALLKEY MOVA,R5 CJNE A,#0FFH,PRESSB1 SJMP LOOPF1DELAY: MOV R2,#50 D1: MOV R3,#50D2: DJNZ R3,D2 DJNZ R2,D1 RETD10MS: MOV R2,#64H DL2: MOV R3,#18H DL1:NOP NOP DJNZ R3,DL1 DJNZ R2,DL2 RETDELAY1: MOV R7,#10 DELAY2: MOV R2,#250 D3: MOV R3,#200D4: DJNZ R3,D4 DJNZ R2,D3 DJNZ R7,DELAY2 RET END
26、3.2投币口流程图 如图8所示，投币系统是自动售货设计当中比较重要的一块，涉及到货币识别系统，对于识别货币器是如何设计、如何工作的。本课题设计主要是要实现自动售货机的投币总数显示、货物选择、出货以及找零功能。在本次设计中用P3.4上的一个按键来代替投币系统的电平输出。在投币系统中可以通过89C51内部的定时器来控制投币时间，在规定的时间范围内完成投币动作，否则投入的货币全部退出。由于本次设计主要是要体现从投币到操作最后到出货的过程，在设计中没有用到定时设置。开始投币口检测调用键盘货物选择键盘有键按下转CHECK程序 延时消抖 查询计数是否溢出 把P3赋值给AYN图8 投币口流程图3.2.2找零
27、流程图如图9所示，本次设计中采用P1.3P1.6口作为找零输出口, P1.3P1.6分别对应1元找零口、2元找零口、3元找零口、5角找零口。这样设计的目的是方便实现不同数额的找零输出。同出货系统一样，找钱系统也用LED指示灯来表示找零，对应的端口上若指示灯亮则表示有零钱掉出。开始找钱数存入A对A重新赋值控制P0口找零结束图9 找零流程图4 方案整合4.1硬件电路 我和殷聪聪、孟祥续是一组共同完成项目，晶体振荡电路、复位电路、报警电路具体方案如下：4.1.1晶体振荡电路如图10所示图10 晶体振荡电路（1）晶体振荡电路功能介绍此电路能让电路产生振荡频率，直流电经过晶体振荡电路就会产生电路所需的交
28、流电，此电路不需要外信号刺激自身就可以将直流电能转化为交流电能，所以要是电路需要将直流电变成交流电，在这里就需要用一个晶体振荡电路。（2）参数计算这是一个晶体振荡电路用到了两个电容和一个晶振，一般12MHZ 30P，6MHZ 20P，2MHZ 10P，我采用的是12MHZ 30P的晶振电路。4.1.2复位电路如图11所示图11 复位电路（1）复位电路功能介绍为确保微机系统中电路稳定可靠工作，复位电路是必不可少的一部分，复位电路的第一功能是上电复位。一般微机电路正常工作需要供电电源为5V5%，即4.755.25V。由于微机电路是时序数字电路，它需要稳定的时钟信号，因此在电源上电时，只有当VCC超
29、过4.75V低于5.25V以及晶体振荡器稳定工作时，复位信号才被撤除，微机电路开始正常工作。（2）参数计算这是一个复位电路，她由一个电阻和一个电容组成，一般的复位电路电容都为10uF，电阻都为10K。4.1.3报警电路如图12所示图12 报警电路（1）报警电路功能介绍当箱体受到强行破坏时，外壳采用红外报警器，扬声器就会作用发出声音，提请工作人员。（2）参数计算在一般电路中用这两个10K的电阻来分压得到1/2的VCC。4.2总原理图见附件34.2.1元器件清单及封装如表2所示表2 元器件清单及封装表元器件清单及封装序号代号名称规格数量封装形式1R1R3电阻10K32R4电阻 56013C1、C2
30、电容 30P24C3电容 10uF15C5、C6电容 0.33uF26S0S7开关87D1D7二极管 IN414878C4、C7电容 100uF29LCD液晶显示器 TC1602110U1单片机 AT89C51111Q1三极管 8550112X1晶振 12MHZ113U2三端稳压电源调整器 78L05114RP1上拉电阻 115J1电源接口 116FM扬声器14.3PCB设计PCB设计目的在于规范设计作业，提高生产效率和改善产品的质量它的基本要求有以下几个方面：（1）避免在PCB边缘安排重要的信号线，如时钟和复位信号等。 （2）机壳地线与信号线间隔至少为4毫米；保持机壳地线的长宽比小于5:1以
31、减少电感效应。 （3）已确定位置的器件和线用LOCK功能将其锁定，使之以后不被误动。 （4）导线的宽度最小不宜小于0.2mm（8mil），在高密度高精度的印制线路中，导线宽度和间距一般可取12mil。 （5）在DIP封装的IC脚间走线，可应用1010与1212原则，即当两脚间通过2根线时，焊盘直径可设为50mil、线宽与线距都为10mil，当两脚间只通过1根线时，焊盘直径可设为64mil、线宽与线距都为12mil。 （6）当焊盘直径为1.5mm时，为了增加焊盘抗剥强度，可采用长不小于1.5mm，宽为1.5mm和长圆形焊盘。 （7）设计遇到焊盘连接的走线较细时，要将焊盘与走线之间的连接设计成水滴
32、状，这样焊盘不容易起皮，走线与焊盘不易断开。 （8）大面积敷铜设计时敷铜上应有开窗口，加散热孔，并将开窗口设计成网状。 （9）尽可能缩短高频元器件之间的连线，减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互挨得太近，输入和输出元件应尽量远离。PCB形状为长方形，尺寸是长为93.5mm，宽为130mm。PCB形状为长方形，长为93.5mm，宽为130mm，如图13和13-1所示。图13 PCB反面走线图图13-1 PCB正面走线图4.4软件整合我和殷聪聪、孟祥续是一组共同完成项目，我主要负责投币部分其中包括投币口、找零这几个模块。4.4.1出货系统本设计中，设置了价格分别为2元、3
33、元、4元不等的货物，一共3种。在通过按键选择物品后，将会把产生的信号输入给89C51的P1的引脚上，89C51接收信号后，经过处理后，将会在货物输出端产生与其相对应的信号输出，控制所选货物的掉出。4.4.2出货程序流程图如图14所示 图14 出货程序流程4.4.3选择系统流程图如图15所示硬币检测到后我们可以按下选择键进行货物的选择，所选货物确定后货物掉出，硬币自总进行计算自动返还硬币。图15.1 选择系统流程图图15.2 选择系统流程图图15.3 选择系统流程图图15.4 选择系统流程图图15.5 选择系统流程图图15.6 选择系统流程图图15.7 选择系统流程图图15.8 选择系统流程图图
34、15.9 选择系统流程图 图15.10 选择系统流程图4.4.4 报警电路流程图如图16所示c=p07D=0?YNf=0f=1c=1c=0蜂鸣器工作蜂鸣器不工作结束d=p32开始图16 报警电路流程图5 外观设计根据电路板、所装商品、占地面积等各种因素的综合考虑，设计出智能自动售货的外观如图17所示，此产品高170cm，长95cm，宽85cm。便于安放，节约占地面积的同时又可容纳多种商品，可安放在各种公共场合，表面也可以植入商家多种广告，达到额外盈利的目的。正面橱窗 出货箱体 投币口显示灯 选择键盘 退币口 图17 自动售货机的外观设计在此自动售货机的左面、右面以及后面可以植入一些小广告，这样
35、也能创造一部分的利益，充分利用它的价值。6 生产工艺设计 是指将组织生产实现工艺过程的程序、方法、手段及标准用文字及图表的形式来表示，用来指导产品制造过程的一切生产活动，使之纳入规范有序的轨道。企业是否具备先进、科学、合理、齐全的工艺文件是企业能否安全、优质、高产低消耗的制造产品的决定条件。凡是工艺部门编制的工艺计划、工艺标准、工艺方案、质量控制规程也属于工艺文件的范畴。工艺文件是带强制性的纪律性文件。不允许用口头的形式来表达，必须采用规范的书面形式，而且任何人不得随意修改，违反工艺文件属违纪行为。编制工艺规程的依据及原则6.1 编制的依据(1) 工艺规程编制的技术依据是全套设计文件、样机及各
36、种工艺标准；(2) 工艺规程编制的工作量依据是计划日（月）产量及标准工时定额；(3)工艺规程编制的适用性依据是现有的生产条件及经过努力可能达到的条件。6.2 编制应掌握的原则(1)既要具有经济上的合理性和技术上的先进性，又要考虑企业的实际情况，具有适用性。(2)必须严格与设计文件的内容相符合，应尽量体现设计的意图，最大限度的保证设计质量的实现。(3)要严肃认真，一丝不苟，力求文件内容完整正确，表达简洁明了，条理清楚，用词规范严谨。并尽量采用视图加以表达。要做到不用口头解释，根据工艺规程，就可正常的进行一切工艺活动。(4) 要体现质量第一的思想，对质量的关键部位及薄弱环节应重点加以说明。技术指标
37、应前紧后松，有定量要求，无法定量要以封样为准。(5)尽量提高工艺规程的通用性，对一些通用的工艺要求应上升为通用工艺。(6)表达形式应具有较大的灵活性及适用性，做到当产量发生变化时，文件需要重新编制的比例压缩到最少程度。编制插件工艺文件是一项细致而繁琐的工作，必须综合考虑合理的次序、难易的搭配、工作量的均衡等诸因素，因为插件工人在流水线作业时，每人每天插入的元器件数量高达800010000只，在这样大数量的重复操作中，若插件工艺编排不合理，会引起差错率的明显上升，所以合理的编排插件工艺是非常重要的，要使工人在思想比较放松的状态下，也能正确高效的完成作业内容。6.3编制要领a.各道插件工位的工作量
38、安排要均衡，工位间工作量（按标准工时定额计算）差别3 秒。b. 电阻器避免集中在某几个工位安装，应尽量平均分配给各道工位。c. 外型完全相同而型号规格不同的元件器,绝对不能分配给同一工位安装。d. 型号、规格完全相同的元件应尽量安排给同一工位。e.需识别极性的元器件应平均分配给各道工位。f.安装难度高的元器件，也要平均分配。g.前道工位插入的元器不能造成后工位安装的困难。h. 插件工位的顺序应掌握先上后下、先左后右，这样可减少前后工位的影响。i.在满足上述各项要求的情况下，每个工位的插件区域应相对集中，可有利于插件速度。6.4编制步骤及方法a.计算生产节拍时间每天工作时间: 8 小时上班准备时
39、间 15分钟上、下午休息时间： 各15分钟每天实际作业时间=每天工作时间（准备时间+休息时间）=860（15+15+15）=435（min）节拍时间=实际作业时间/计划日产量=（43560）/1000=26.1（s）b.计算印制板插件总工时将元器件分类列在表内，按标准工时定额查出单件的定额时间，最后累计出印制板插件所需的总工时为98秒，如表3所示：表3 计算印制板插件总工时表序号元器件名称数量/只定额时间/s累计时间/s1电阻43122无极性电容43123有极性电容33.510.54开关83245二极管73216三极管13.53.57芯片3.54148晶振1339扬声器133合计工时/s103
40、c.计算插件工位数插件工位的工作量安排一般应考虑适当的余量，当计算值出现小数时一般总是采取进位的方式，所以根据上式得出，日产1000块印制板的插件工位人数应确定为4人。插件工位数=插件总工时/节拍时间=103/26.1=3.94（人）d.确定工位工作量时间工位工作量时间=插件总工时/人数=24.5（s）工作量允许误差=节拍时间10%=26.110%=2.6（s）e. 划分插件区域：按编制要领将元器件分配到各工位。f.对工作量进行统计分析：对每个工位的工作量进行统计分析计算插件工位数g.对工作量进行统计分析：对每个工位的工作量进行统计分析，见表4。表4 每个工位的工作量计算表类型工位序号一二三四
41、电阻/只4无极性电容/只4有极性电容/只21开关/只8二极管/只7三极管/只1芯片/只4晶振/只1扬声器/只1工时数/s25.527.52426具体工艺文件表见附件4。7 结论通过本次的课程设计,让我认识了许多平时只能在书本上看到的器件,让我能够更加了解他们的作用以及功能,好让我能够灵活的在设计过程中应用他们。在我看来要做好设计,就必须能够对各个器件的原理有进一层次的理解,只有在理解了的基础上才能作好设计。让我收获最大的是对电路中的芯片的认识,他们各个管脚所具有的功能。在实践过程中，我们发现，许多构想都需要扎实的基础知识做铺垫。很多方面想得到却在实施中遇到一些困难，使其不能顺利完成。这就要求我们在平时的学习中能够活学活用，充分理解所学的内容并将其融会贯通，不能只拘泥于书本知识。这次的设计也使我们意识到自己知识的狭隘，我们可以在以后的学习过程中通过丰富的图书
