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1、毕业设计报告（论文）(2012届)题 目： 自动售货机系统电路设计 所 属 系： 电气工程及其自动化 班 级： 电气0822 学 生 姓 名： 余汉水 学 号： 20080210470322 同 组 成 员： 指 导 教 师： 陈鼎 目录摘要1关键词10 引言21 总体设计方案21.1 设计要求21.2 设计目标21.3 分析结果31.4 功能框图32 硬件设计52.1 检空装置52.2 推进装置63 软件设计203.1 主程序204 硬件方案整合224.1 其他单元电路224.2 总原理图234.3元器件清单234.4 PCB板235 软件方案整合255.1 选择系统程序255.2 投币系统
2、程序255.3 出货系统程序345.4 找零系统程序356 外观设计367 生产工艺文件368 总结40致谢42参考文献43附录1 电路中主要集成芯片引脚图及引脚功能说明44附录2 软件系统程序代码471 选择系统472 投币系统563 出货系统564 找零系统57附录3 总原理图59附录4 元器件清单及封装形式60附录5 工艺文件62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。详细介绍了自动售货机系统的方案设计、硬件选择、软件编写，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
3、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 控制系统- 0 -0 引言随着时代的发展，人们对购物的需求日益迫切，对场所的要求越来越高，理想的目标是在任何时候，在任何地方，任何东西都能卖到，显然没有自动售货机，这种愿望是无法实现的。顾名思义，自动售货机是指售货商和购物商之间的交换，一方提供商品另一方购买商品，包括在不同的地点和不同的时间，个人需求和固定自动售货机之间的交易。自动售货机作为方便人
4、们消费的一种机器设备，是社会发展的需要，成为人们消费的新型概念。特别是在现代信息化时代，人们日常生活中的许多活动将逐步转移到网络上来，人们常常可以通过网烙购物。主要原因是由于交易的实时性，方便性，快捷性及成本性。给社会带来了更经济效率和工作效率，同样也是一种文化的发展。其最大的优点是消除地域和讨价的障碍，能够在适当的时间通过自动售货机够到自己想要的东西，简单方便的交易让人满意。在公共场合的及时有这样的服务，如：在公园，娱乐，给人提供了很好的帮助。自动售货机是安全成本的，而且不受时间的限制，因此，这里所设计的成本是时间上的，需要技术保障和机制管理等多方面的相互协调配合，形成一个完整安全的保障体系
5、。我国是人口众多的国家，人口流量很大，购物场所和便捷是值得百姓关注的话题。购物场所需求量大（比如城市每一个小区建设大型超市），人们对时间的意识增强（比如路程的远近和便捷）。如果能有更方便的设备能够随时购到自己想要的东西是做好不过了，在这样的情况下，自动售货机作为一种常用商业设备出现在日常生活中，商业专用设备是商业活动中所必须的相关设备, 自动售货机是自动化商业设备，它不受时间、地点的限制，能节省人力、可以方便商家活动和交易,提高工作效率,同时方便顾客,商业专用设备因为使用频率非常驻机构高,对质量,设计要求较高,在日常生活中得到较普遍应用，所以，自动售货机产品制造和研究具的实用性是现代人追求的，
6、具有很高的价值和意义。自动售货机是台机电一体化的自动化装置，在接受到货币已输入的前提下，靠触摸控制按扭输入信号使控制器启动相关位置的机械装置完成规定动作，将货物输出。并提出实现一套基于单片机控制步进电机的自动售货系统。随着科学技术的快速发展，移动电子商务也走进了人们的生活。用手机（SIM卡）信用化成为现代生活的趋势。手机代替了电子钱包、信用卡，利用它可直接购物、消费，以其安全、方便、快捷的特性成为一种生活时尚。其主要目的是为当前的自动售货机系统提出一种可行的改进方案，扩展其功能，可以使自动售货机的功能更加完善和更新更加有利于自动售货机的多样化发展。现在，自动售货机产业正在走向信息化并进一步实现
7、合理化。例如实行联机方式，通过电话线路和移动通信方式将自动售货机内的库存信息及时地传送各营业点的电脑中，从而确保了商品的发送、补充以及商品选定的顺利进行。并且，为防止地球暖化，自动售货机的开发致力于能源的节省，节能型清凉饮料自动售货机成为该行业的主流。在夏季电力消费高峰时，这种机型的自动售货机即使在关掉冷却器的状况下也能保持低温，与以往的自动售货机相比技术上先进得多。进入21世纪时，自动售货机也将进一步向节省资源和能源以及多功能化的方向发展。 1.1 设计要求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、售货机一共售卖三种不同价格的商品，数量有限。
8、2、能够识别1元和5角硬币。3、若总币值等于顾客所需商品单价时，售货机送出所需商品。若总币值大于顾客所需商品单价时，机器送出所需商品，并进行找零。4、每次投币有时间限制，点选商品后60秒内进行投币，若60秒内投入硬币不足所需商品单价时，退回所有硬币。5、顾客需要先按商品钮，再进行投币，投币完成后，售货机自动送出所需商品。6、商品不足时，按下商品钮自动提示缺货。7、顾客一次只能购买一种商品的一个。若需要更多，需要重复操作1.2 设计目标从自动售货机的发展趋势来看，它的出现是由于劳动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
9、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。 （1）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
10、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。1.3 课题分析从自动售货机的发展趋势来看，它的出现是由于劳动密集型的产业
11、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。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。1.4 功能框图智能
12、自动售货机的功能框图，如图1所示，该框完整的表现出智能自动售货机的每一个功能模块，从框图中也可以看出我们的整体思路，在此思路中，我主要负责储存货物模块的制作与设计，其中包括了储存箱体、物品支架、推进系统、检空装置。同时也和同组人员一起负责出货模块与外观的设计以及控制核心的编程与设计。在我负责储存货物模块的同时，也和同组人员积极配合，及时反馈各自的信息与进度，保证我们各模块之间的衔接，使我们的项目顺利完成。 - 59 -储存货物投币出货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
13、设计广告植入步进装置自动售货控制核心供电系统 图1 智能自动售货机的功能框图2 硬件设计在此次设计中，我主要负责储存货物模块中的检空装置、推进装置和报警装置的设计。2.1 检空装置2.1.1 方案一：安装接触行程开关售完检测系统，在自动售货机商品存储存道下方安装有接触行程开关，当存储存道有商品时，压下行程开关，自动售货机正常工作；当商品出售完毕时，行程开关被释放，向CPU发出无货信号，经过检测通过串行扩展接口向相应的售完指示灯发出信号，使机身“售完”指示灯亮，此种商品自动停售，即使投币金额达到该道商品预设价格数值，可售按钮仍然无法启动信号，金额累计存储器也不清零。2.1.2 方案二：红外线对射
14、在自动售货机内最后一个商品的两侧，放置红外线。当有商品时，商品挡住红外线使其无法对射，自动售货机正常工作；当商品出售完毕时，红外线对射，向CPU发出无货信号，经过检测通过串行扩展接口向相应的售完指示灯发出信号，使机身“售完”指示灯亮，此种商品自动停售，即使投币金额达到该道商品预设价格数值，可售按钮仍然无法启动信号，金额累计存储器也不清零。2.1.3 方案三：眼观法售货机的正面橱窗采用有机板窗，机玻璃板有极佳透明度：无色透明有机玻璃板材，透光率达92%以上，有优良的耐候性：对自然环境适应性很强，即使长时间在日光照射、风吹雨淋也不会使其性能发生改变，抗老化性能好，在室外也能安心使用。加工性能良好：
15、既适合机械加工又易热成型，压克力板可以染色，表面可以喷漆、丝印或真空镀膜。优异的综合性能：压克力板品种繁多、色彩丰富，并具有极其优异的综合性能，为设计者提供了多样化的选择，压克力板可以染色，表面可以喷漆、丝印或真空镀膜。无毒，即使与人长期接触也无害，还有燃烧时产生的气体不产生有毒气体。 自动售货机前体的透明有机板窗相当于商店橱窗或者柜台，商品展示、明码标价以及商品有无都可以清晰明了的展示出来，无论是对管理人员还是消费者都是简洁方便的，如图2所示。图2 自动售货机正面橱窗2.1.4 检空装置方案选择三种方案放在一起比较，综合考虑，选用方案三作为检空装置。既一目了然，又在设计的过程中简单方便。2.
16、2 推进装置2.2.1 方案一：步进电机推进采用步进电动机控制，步进电动机的精度很高，可实现精确的步距角运动，由其组成的位置控制系统定位准确，稳定时间短，采用单片机控制步进电动机，控制信号为熟悉信号，不再需要数/摸转换，具有快速起停功能，延时短、定位准确、精度高和可操作性强。与驱动控制器匹配使用时，控制起来也十分方便，很容易构成数字位置控制系统。但步进电动机的控制系统相对复杂，价格比直流电动机高。本设计是由单片机直接控制，步进电机可以直接接受的数字信号不需要数/模转换，具有快速起停功能，延时短、定位准确、精度高和可操作性强。与驱动控制器匹配使用时控制起来方便，在销售移动距离较小的商品的时候不会
17、产生误差。步进电机又叫脉冲电机，它是一种将电脉冲信号转化为角位移的机电数模（D/A）转换器。在开环数字程序控制系统中，输出控制部分常用步进电机作为驱动元器件。步进电机的控制电路接受计算机发来的指令脉冲，控制步进电机作相应的转动。很明显脉冲的总数决定了移动量，指令的频率决定了移动的速度。因此，指令脉冲可否被可靠的执行，基本上取决于步进电机的性能。三相步进电机结构图，如图3所示。图3 三相步进电机结构示意图步进电机的工作就是步进转动。在一般的步进电机工作中，其电源都是单极性的直流电源。要使步进电机转动，就必须对步进电机的定子的各项绕组以适当的时序进行通电。步进电机的步进过程表示为，其定子的每相都有
18、一对磁极，每个磁极都只有一个齿，即磁极本身，故三相步进电机有三对磁极一共是6个齿；其转子有4个齿，分别称为0.1.2.3齿直流电源U通过开关A，B，C，分别对步进电机的A，B，C，相绕组通电。初始状态时，开关A接通，则A相磁极和转子的0，2 号齿对齐，同时转子的1，3号齿和B，C相磁极形成错齿状态。当开关A断开，B接通，由于B相绕组和转子的1，3号齿之间的磁力线作用，使得转子的1，3号齿和B相磁极对齐，则转子的0，2号齿就和A，C， 相绕组形成错齿状态。此后，开关的B断开，C接通，由于C相绕组和转子的0，2之间的磁力线的作用，使得转子0，2号齿和C相磁极相对齐，这时转子的1，3 号齿和A，B相
19、绕组磁极产生错齿。当开关C断开，A接通后，由于A相绕组磁极和转子1，3号之间的磁力线的专用使转子1，3号齿和A相绕组磁极对齐，这时转子的0，2号齿和B，C 相绕组磁极产生错齿。很明显，这时转子转动了一个齿距角。如果对一相绕组的操作称为一拍，那么对A，B，C三相绕组的轮流通电需要三拍。对A，B，C，三相轮流通电一次成为一个周期。从上面分析看出，该三相步进电机转子转动一个齿距需要三拍操作。由于按ABCA相轮流通电，则磁场沿A，B，C方向转动了360度空间角，而这时转子沿ABC方向转动了一个齿距的位置。在图一中，转子的齿数为4，故齿距角为90度，转动了一个齿距就是转动了90度本次设计采用的是三相步进
20、电机型号是36BF003（属于三相步进电机），工作电压的标称值是27V，相电流的标称值是1.5A，保持转矩是78Mn.m（豪牛顿。米），步距角为1.5度/3度。36bf003矩频特性，如图4所示。图4 36bf003矩频特性步进电机与单片机接口，如图5所示。图5 步进电机与单片机接口8051PA0PA1PA2PB2PB0PB1驱动电路驱动电路X轴步进电机Y轴步进电机选定由PA口的PA0，PA1，PA2，控制x轴的三相步进电机， PB0，PB1，PB2通过驱动电路控制y轴三相步进电机，并假设数据输出为“1”时，相应的绕组通电;当“0”时，相应的绕组断电。使用集成功率放大开关器件构成的斩波型功放电
21、路:集成功率电子开关TWH8751 可直接由TTL，CMOS等数字电路直接驱动，该器件开关速度快，工作频率高（可以达到1.5MHZ），控制功率比较大，内部开关管反向击穿电压为100v，加上散热器后，通过的灌电流可以达到3A，其输出管采用集电极开路方式，可以根据负载的要求选择合适的电源电压，片内还没有热减流保护电路。TWH8751的引脚及外观如图6所示，Vi,Vo分别为信号的输入端和输出端，V+为正电源的输入端，GND为接地端，St为 选通控制端，该器件为数字逻辑开关，不是模拟开关。当Sr为高电平“1”（大于1.6V）时，不论Vi端的电平为多少 其输出级的达林顿管总是截至。当St端为低电平（不超
22、过1.2V）时，输出V0受Vi的控制，当Vi为高电平输出级的达林顿管截止：当Vi为高电平“1”时应加限流电阻Rs，因片内电源与地之间设有一个6.8V的稳压管，Rs 的值可以按照(VCC-6.8V)/10mA进行估算。由于输出级的达林顿管的反向击穿电压可以达到100V，所以输出级可以不与V+共电源，而是根据需要加80V100V的高压于负载上。图6 TWH8751引脚及外观图图中只给出了驱动A相绕组的功放电路，B，C相的驱动电路与之相同，该电路的工作原理是 ：环形分配器的输出信号A送到TWH8751的输入端Vi ，NE555振荡器产生频率较高的载频脉冲信号 ，送到选通控制端St ，因此，TWH87
23、51 处于高频开关斩波工作状态，其输出端Vo为间歇脉冲序列，故称为斩波型驱动电路，如图7所示。各点的波型如图8所示。图7 斩波型功放电路 图8 A相波型绕组中电流il的大小与电流Vcc和高频脉冲序列的脉宽Ton有关，当Vcc较大的时候，I 较大，当Ton较宽的时候i会增大。载频脉冲频率fc的选取是比较重要的。当fc比较小的时候，电机会发出很大的噪声，一般选取fc=15MHZ为适宜的。单片机与步进电机的接口电路设计：8255是单片机应用系统中广泛被采用的可编程外部I/O扩展芯片。它有3个8位并行I/O口，每个口有三种工作方式。三个并行I/O端口：A口可编程为8位输入，或者8位输出，或者双向输出：
24、B 口可编程为8位输入，或者8位输出，但是不可以双向传输；C口分为两个4位口，用于输入或者输出，也可以用作A口，B口的状态控制信号。图9 步进电机外观图这个三相步进电机的市场价格约为650元，步进电机的外观图如图9所示。2.2.2 方案二：直流电机推进直流电机结构复杂、成本高、运行维护困难，但是直流电机具有良好的调速性能、较大的启动转矩和过载能力强等许多优点，因此在许多行业仍大量应用。近年来，直流电动机的机构和控制方式都发生了很大的变化。随着计算机进入控制领域以及新型的电力电子功率元器件的不断出现，采用全控型的开关功率元件进行脉宽调制（Pulse Width Modulation，简称PWM）
25、已成为直流电机新的调速方式。本设计是要利用89C51单片机控制PWM调速电路实现小功率直流电机的转速调节。而本系统必须符合以下几点要求：（1）在(10005500)转/分内对直流电机进行任意调速，最小调速级差为1转/分。（2）所设速度下稳定运转，运转速度与设定速度之差小于20转/分。（3）启动和加减80%额定负载时,其转速能迅速回到设定值，转速超调5%内。本设计在硬件电路上共分3个部分，单片机部分、调速驱动电路、检测电路。1.单片机部分及其接口电路,如图10所示。图10 单片机部分原理图在第9脚-RST，复位脚外，加了一个复位按键和复位电路，复位原理为：第一次上电时，+5V通过给电容充电，于是
26、此时电容相当于短路，+5V直接加到RST脚上，单片机自动复位。过了极短的时间，电容充电完毕，此时电容则相当于开路，于是RST脚被电阻拉为低，单片机开始正常工作。当RESET键按下时，+5V通过按键加到RST脚上，单片机复位，RESET键弹起之后，RST脚重新被电阻拉为低，单片机开始正常工作。单片机供电方面，采用的是12V直流通过7805三端稳压器稳压到5V，给单片机和显示部分供电。2.调速驱动电路电机调速控制模块有三种方法可供选择：方法一：采用电阻网络或数字电位器调整电动机的分压，从而达到调速的目的。但是电阻网络只能实现有级调速，而数字电阻的元器件价格比较昂贵。更主要的问题在于一般电动机的电阻
27、很小，但电流很大；分压不仅会降低效率，而且实现很困难。方法二：采用继电器对电动机的开或关进行控制，通过开关的切换对小车的速度进行调整。这个方案的优点是电路较为简单，缺点是继电器的响应时间慢、机械结构易损坏、寿命较短、可靠性不高。方法三：采用由达林顿管组成的H型PWM电路。用单片机控制达林顿管使之工作在占空比可调的开关状态，精确调整电动机转速。这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下，效率非常高；H型电路保证了可以简单地实现转速和方向的控制；电子开关的速度很快，稳定性也极佳，是一种广泛采用的PWM调速技术。兼于方法三调速特性优良、调整平滑、调速范围广、过载能力大，因此本设计采用方法三。PWM调速工
28、作方式：单极性工作制。单极性工作制是单片机控制口一端置低电平，另一端输出PWM信号，两口的输出切换和对PWM的占空比调节决定电动机的转向和转速。单极性工作制电压波开中的交流成分比双极性工作制的小，其电流的最大波动也比双极性工作制的小。PWM调脉宽方式：调脉宽的方式有三种：定频调宽、定宽调频和调宽调频。我们采用了定频调宽方式，因为采用这种方式，电动机在运转时比较稳定；并且在采用单片机产生PWM脉冲的软件实现上比较方便。PWM软件实现方式：采用软件延时方式，这一方式在精度上不及方案一，特别是在引入中断后，将有一定的误差。但是基于不占用定时器资源，且对于直流电机，采用软件延时所产生的定时误差在允许范
29、围。调速驱动电路，如图11所示。图11 调速驱动电路电路图3.检测电路检测电路原理图，如图12所示。图12 检测电路电路图采用直流电动机控制，直流电动机精度较低，不易实现精确的位置控制。用单片机和A/D转换构成系统，控制普通电动机的步数和旋转方向，可以考虑达林顿管组成的H型PWM电路。用单片机控制达林顿管使之工作在占空比可调的开关状态，精确调整电动机转速，减小因惯性、速度和步距角过大而引起的调整误差。其控制信号为模拟信号，需要将单片机输出的序列脉冲转换，延长了控制时间，将难以控制其精确位置，系统稳定性也比较差。但使用方便，价格便宜市场价格约为500元，直流电机外观图，如图13所示。 图13 直
30、流电机外观图2.2.3 方案三：采用软件控制在本设计中，设置了价格分别为2元、3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，控制利用商品的自重将其推出。本次设计用P1.0P1.2作为货物的输出端,在货物的输出端采用光电隔离技术,对于光电隔离技术这里不做介绍,在这里用一个LED指示灯代替货物的掉出情况,若有货物掉出则对应输出口为高电平,则指示灯亮，反之指示灯不亮。由于这里P0口作通用的I/O口输出，所以必须接上拉电阻。采用软件编程方便简单、成本低，易于控制。2.2.
31、4 推进装置方案选择推进装置的三种方案，从成本、功能实现、效率、操作难易、以及精度等方面，综合考虑，我选择方案三软件控制作为该设计的推进装置。3 软件方案整合在软件编程中，我负责报警装置的软件编程。同组人员戴晓琴和孟祥续分别负责选择装置、投币装置和出货装置和找零装置的编程。5.1 选择系统程序5.1.1 选择系统流程图 选择系统流程图，如图32所示。 图32 选择系统流程图5.1.2 选择系统程序代码见附录25.2 投币系统程序5.2.1 投币系统流程图投币装置流程图，如图33所示。 图33a 2元货物处理子程序流程图 图33b 3元货物处理子程序流程图 图33c 4元货物处理子程序流程图5.
32、2.1 投币系统程序代码见附录25.3 出货系统程序5.3.1 出货系统流程图出货装置流程图,如图34所示。图34 出货装置流程图5.3.2 出货系统程序代码见附录25.4 找零系统程序5.4.1 找零系统流程图找零装置流程图，如图35所示。图35 找零装置流程图5.4.2 找零系统程序代码见附录26 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32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。外观如图36所示。：正面橱窗 ：出货
33、箱体 ：投币口：显示灯 ：选择键盘 ：退币口 图36 自动售货机的外观设计7 生产工艺文件生产工艺文件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。7.1.1 编制工艺规程的依据及原则:1. 编制的依
34、据工艺规程编制的技术依据是全套设计文件、样机及各种工艺标准；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；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。2. 编制应掌握的原则:既要具有经济上的合理性技术上的先进性，又要考虑企业的实际情况，具有适用性。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。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。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
35、术指标应前紧后松，有定量要求，无法定量要以封样为准。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。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。7.1.2 编制要领a.各道插件工位的工作量
36、安排要均衡，工位间工作量差别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，有利于插件速度。7.1.3 编制步骤及方法计算生产节拍时间每天工作时间:8小时 上班准备时间：15分钟 上午休息时
37、间：15分钟 下午休息时间：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）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103秒，如表2所示。表2 器件插件时间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计算插件工位数插
38、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）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）划分插件区域：按编制要领将元器件分配到各工位。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，如表3所示。表3 工位所插元器件表类型工位序号一二三四电阻/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/
39、只1工时数/s25.527.52426编写装配工艺卡片。 此次设计的生产工艺文件见附录5。8 总结毕业设计是一次非常难得的理论与实际相结合的机会，通过这次智能自动售货机系统电路的设计，不仅是理论知识的学习，还有实际设计的结合，综合运用所学的专业基础知识，解决实际问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富，虽然毕业设计内容多，我的收获却更加丰富。各种系统的适用条件，各种设备的选用标准，都随着设计的不断深入而不断熟悉并学会应用。和老师的沟通交流更使我对设计有了新的认识
40、也对自己提出了新的要求。通过这次的设计也使我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馆资源和网络资源来弥补这一不足。经过近两个月的努力我们终于完成了毕业设计，从一开始时老师要求我们制定了详细的工作计划，我们把计划细化到每天要完成什么样的任务。正因为老师要求我们制定的具体的任务进程我们才能按时保质保量的完成任务。在这几个星期里我学到了很多的知识，这些都是我以前所不曾学到的。Protel是我们以前实训时学的内容，在这次毕业设计中又好好的复习了一遍，所谓温故而知新，还包括我们的基础课程高频电子技术，电工电子基础，单片机应用基础等，毕业设计就是把三年学习的课程串联起来，做一个总体
41、的复习。现在，自动售货机产业正在走向信息化并进一步实现合理化。例如实行联机方式，通过电话线路将自动售货机内的库存信息及时地传送各营业点的电脑中，从而确保了商品的发送、补充以及商品选定的顺利进行。并且，为防止地球暖化，自动售货机的开发致力于能源的节省，节能型清凉饮料自动售货机成为该行业的主流。在夏季电力消费高峰时，这种机型的自动售货机即使在关掉冷却器的状况下也能保持低温，与以往的自动售货机相比，它能够节约1015%的电力。自动售货机在一些发达国家应用非常普遍，在我国的安放和使用也已有10多年的时间，但一直没有全面普及。目前的国内市场仅仅属于市场导入期，中国的自动售货机拥有量约为4万台相对于13亿
42、人口，这是个微不足道的数字。即使是按现在中国城市的人口3.9亿人计算，平均每10000城市人口中才有一台自动售货机。在日本是每25人一台，美国是40人一台，欧洲则是50到120人一台。在中国一些中大型城市自动售货机的速度也在以每年10%的速度递增。在国内市场已经吸引了生产商10余家，市场运营商40余家。因经济日益发达，社会对扩大就业与工作场所提供的方便、快捷的自动事业更为关注。自动售货机不仅保障了惬意的工休时间，也是最廉价、提高职工工作效率最有效的手段。特别是在24小时无休工作状态中的办公场所，使用独具魅力的迷你型自动售货机，可以包含冷热饮料、食品、以及一些日常用品，给人们带来很大的方便，这种
43、服务正好符合现代人快节奏生活的标志，也是自动化信息时代的一种标志。提高是有限的，但提高也是全面的，正是这一次设计让我积累了无数实际经验，虽然时间紧迫但我学会了很多,也感到自身知识的贫乏, 也必然会让我在未来的工作学习中表现出更高的应变能力，更强的沟通力和理解力。顺利如期的完成本次毕业设计给了我很大的信心，让我了解专业知识的同时也对本专业的发展前景充满信心。致谢首先，我要感谢我的导师李玮老师在毕业设计中对我给予的悉心指导和严格要求。在我毕业论文写作期间，李老师给我提供了种种专业知识上的指导和日常生活上的关怀，没有老师的帮助和关怀，我不会这么顺利的完成毕业设计，借此机会，向您表示由衷的感激。然后我
44、要感谢在我大学教过我的老师，正因为他们的倾囊相授，我才能掌握基础专业知识，如期并且保质量的完成此次毕业设计，感谢每一位老师！接着，我要感谢和我一起做毕业设计的同学。给我提出很多宝贵的意见，给了我不少帮助，在此也真诚的谢谢你们。同时，我还要感谢我的寝室同学和身边的朋友，正是在这样一个团结友爱，相互促进的环境中，在和他们的相互帮助和启发中，才有我今天的小小收获。我还要感谢我的家人，正是他们把我养育成人，在生活和学习上给予我无尽的爱、理解和支持，才使我时刻充满信心和勇气，克服成长路上的种种困难，顺利的完成大学学习。 最后要感谢我的母校华东交通大学理工学院学院，愿母校万年长青！参考文献【1】康万新 毕业设计指导及案例剖析（应用电子技术方向）M.清华大学出版社.2007.5【2】臧春华、邵杰、魏小龙 综合电子系统设计与实践M.北京航空航天大学出版社.2009.11【3】马建国 电子系统设计M.高等教育出版社.2004.1【4】付家才 应用电子工程实践技术M.化学工业出版社.2005.1【5】陈光明、施金鸿、桂金莲 电子技术课程设计与综合实训J.北京航空航天大学出版社.2007.5【6】杨路明 C语言程序设计教