基于单片机的轴承售卖系统设计

1总体方案设计及选择

1.1设计方案与选择
设计一个客户端和一个厂家端，客户端有一个查看样品选项当客户选择查看之后，系统接收到指令，然后通过控制，打开样品展示仓的仓门；当这个客户查验这个样品过后控制样品展示仓关闭。
（1）方案一
用电机模拟产品展示：当用户选择查看样品的时候，系统接到指令，单片机控制驱动芯片进而使一个电机转动模拟打开产品展示仓，然后在控制另一个电机转动模拟关闭产品展示仓。
（2）方案二
用步进电机模拟产品展示：当用户选择查看样品的时候，系统接到指令，步进电机跟着单片机的正转脉冲信号发生正转来模拟打开产品展示仓，然后再跟随着单片机的反转脉冲信号发生反转来模拟关闭产品展示仓。
（3）方案三
用继电器模拟产品展示：当用户选择查看样品的时候，系统接到指令，单片机控制继电器模拟电机开关[5]，用电阻二极管组成一个继电器状态指示电路。当继电器吸合的时候，二极管亮，模拟打开产品展示仓；当继电器断开的时候，二极管熄灭，模拟关闭产品展示仓。
本设计选择四个产品展示，方案一需要8个电机，电机驱动需要芯片，单片机引脚不够；方案二需要4个步进电机，单片机引脚不够；方案三继电器在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用，而且指示电路可以更直观的看出继电器的状态，所以最后选择方案三。
1.2总体方案设计
1.2.1系统总体设计
基于单片机的轴承售卖系统主要是有厂家端部分和客户端组成。轴承售卖系统的客户端是实时采集客户操作的信息，客户可以在客户端看到轴承的名称以及对应的价格信息，当客户对某一种轴承有意向时可以选择查看该轴承样品，最后选择心仪的轴承产品。轴承售卖系统的厂家端会处理由客户端传来的信息，并展示价格。
功能总结如下：
（1）本设计由客户端和厂家端组成，客户端收集信息发给厂家端，厂家端展现客户选择的产品信息及总价，处理完信息后可以删除数据；
（2）液晶屏上展示轴承名称及其价格的信息；
（3）设置4个轴承产品查看演示，通过继电器及二极管模拟轴承样品展示仓的打开与关闭；
（4）客户与厂家的信息交互会同时展现。
为了实现上述功能，本设计由六部分组成：电源模块、STC89C52单片机为控制核心、按键模块、nRF24L01无线传输模块、LCD12864液晶显示模块、轴承样品查看模块[6]。
（1）电源模块：用5V电压供给用电设备提供电力供应；
（2）STC89C52单片机为控制核心：通过代码程序控制其他模块的运行；
（3）客户端按键模块：通过按键实现查看轴承样品及轴承产品选择；
（4）nRF24L01无线传输模块：通过无限传输模块实现客户与厂家的信息交互；
（5）LCD12864液晶显示模块：中文大屏显示，客户端显示轴承名称及其价格，厂家端显示客户选择的轴承及总金额；
（6）厂家端按键模块：通过按键查看客户选择的产品信息，在处理完之后通过按键删除数据；
（7）轴承样品查看模块：通过发光二极管和继电器模拟轴承样品展示仓的打开与关闭。
轴承售卖系统结构框图如图1.1所示。

图1.1轴承售卖系统结构框图

2 硬件电路的设计

2.1电源电路
本设计选用5V电源作为系统的总电源，为整个系统进行供电，电路简单、稳定。DC为电源的DC插座，可以直接接USB电源线，一端插在DC插座上，另外一端可以插在5V电源上，如电脑USB、充电宝、手机充电器等。S1为开关，开关按下后，系统电源5V直流输出[7]。开关再次按下后，系统电源无5V电源输出。电源电路与发射指示灯电路如2.1所示。

图2.1电源电路图

2.2 控制核心STC89C52单片机
本设计采用的是STC89C52单片机作为控制核心，STC89C52单片机作为STC系列的单片机，它拥有着很多优点，比如它的执行速度比其它系列单片机要快上很多，因此受到欢迎。其还有着下载程序方便，可以高灵活、特高效的解决设计的方案等优点。最主要的是STC89C52单片机是一款单芯片、智能8位CPU和系统内可编程Flash[8]，更是有着非常强的抗干扰能力，综上所述最终选择了这款芯片。
2.3 时钟电路
时钟电路又称作晶振电路，它是一种可以控制系统正常稳定运行的振荡电路。其中本设计选用了12.000MHZ的晶振[9]，以及两个30pF的瓷片电容，以保证电路的正常运行。
2.4 复位电路
复位电路就是为了完成正常的单片机的启动，因为平常运行使用单片机的时候，有时会出现由于外界的影响而使程序不能正常运行的情况，所以需要让程序重新运行。为确定单片机能正常运行烧写的程序复位电路不可缺少，它一般有上电自动复位和外部按键手动复位两种，单片机在时钟电路工作以后，在RESET端[10]持续给出2个机器周期的高电平时就可以完成复位操作[11]。本设计中客户端、厂家端均选用了手动复位。
最小系统由电源电路、单片机、晶振电路、复位电路组成。客户端与厂家端的最小系统电路图如图2.2、2.3所示。

3 系统软件设计

3.1主程序流程图设计
3.1.1客户端的无线传输模块发送信息
客户端的无限传输模块通过STC89C52单片机对客户的操作信息进行收集，然后根据客户选择查看的轴承样品序列号给厂家端发射出对应的号码，流程图如图3.1所示。

图3.1客户端数据发射

4焊接与调试

4.1电路焊接
本设计还是使用的传统焊接方式，焊枪焊锡手工焊成，根据电路图需要焊接的地方比较多，比较复杂，焊接的过程中必须仔细认真，如果焊错任何一个，那么整个系统无法正常运行，所以在指导老师的指导下，多次试验完成了焊接，可以正常运行的实物照片如图4.1所示。

4.2调试
在系统用USB线和电脑连接之前，应仔细检查焊接的所有线路所有点，是否有裸露未焊接完全，或者断裂等问题。确认焊接没问题之后，将厂家端STC89C52单片机烧入液晶显示程序，检验液晶显示有没有问题。然后将其中一片STC89C52与液晶及按键模块相连，写入电表计数的程序，测试按键和液晶显示是否正常。然后将NRF24L01的两端分别与两端STC89C52相连，写入发射一个常数的程序，检测无线传输模块及程序是否能正常运行。最后将液晶显示、按键等程序整合，检测系统是否能将客户端的轴承样品序列号发送到厂家端并在12864液晶屏上显示，检测双重提示能否实现。最后部分功能展示如图4.2所示。

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