觸摸屏自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) </b></p><p>　　題 目 觸摸屏自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) </p><p>　　英文題目 The Design of control system of Touch </p><p>　　Screen Automatic Vending

2、 </p><p>　　院 系 機(jī)械與材料工程學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 </p><p>　　姓 名 </p>&

3、lt;p>　　年 級(jí) 2009（機(jī)A0916） </p><p>　　指導(dǎo)教師 XX </p><p>　　二零一三年五月 </p><p><b>　　摘 要</b></p>&l

4、t;p>　　隨著社會(huì)不斷的進(jìn)步，人們的物質(zhì)文化與精神文化都在明顯的提高，這樣表現(xiàn)在出入各個(gè)場所采用信用卡支付現(xiàn)金，一人一部手機(jī)，節(jié)假日看電影，坐地鐵，聽音樂會(huì)，逛步行街...這個(gè)現(xiàn)象都表明在物質(zhì)生活提高的同時(shí)，精神生活也提高了，隨處可見的出租車，還有隨處可見的售貨機(jī)，這在繁華的都市也已成為不可缺少的一個(gè)為市民提供方便的一部機(jī)器，只需要投幾個(gè)硬幣就可以選擇自己想要的物品。隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，基于PLC越來越普及，幾乎遍布所有自動(dòng)化

5、領(lǐng)域，與之相應(yīng)的人-機(jī)交互系統(tǒng)也應(yīng)運(yùn)而生，并得到同步發(fā)展。液晶顯示工業(yè)觸摸屏是人-機(jī)交互系統(tǒng)中一顆耀眼的明星，由于高可靠、長壽命、高性能，使觸摸屏在工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)中倍受重視。</p><p>　　本文介紹了觸摸屏自動(dòng)售貨機(jī)的基本原理以及工作流程，然后以一次交易過程為例，把交易過程分為幾個(gè)程序塊，然后分別對(duì)程序塊進(jìn)行編輯。具體說明了可編程控制器在自動(dòng)售貨機(jī)中的作用。程序涉及到了自動(dòng)售貨機(jī)工作的絕大部分過程。利用PL

6、C和觸摸屏控制的自動(dòng)售貨機(jī)提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證自動(dòng)售貨機(jī)能夠長期穩(wěn)定運(yùn)行。</p><p>　　【關(guān)鍵詞】PLC；觸摸屏；梯形圖；I/O點(diǎn)的分配</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Along with the social continuous progress, the people's m

7、aterial culture and the spiritual culture all in the obvious exaltation, express thus at come in and go out the adoption credit card in the each place to pay to pay by cash, a cellular phone of one person, the stanza day

8、 off go to the movie, sitting the subway, go to the concert, strolling the on foot street...This phenomenons all express at the time of physical life raise, the spiritual life also raised, everywhere it is thus clear tha

9、t o</p><p>　　Abstract:This article introduced Touchscreen vending machine’s basic principle as well as the work flow,then take a transaction process as examples,divides into several blocks the transaction pr

10、ocess,then carries on the programming separately to the block. Explained the programmable controller’s in vending machine function specifically. The procedure involved the vending machine work major part process.Enhanced

11、 system’s stability using the PLC and Touching screen control’s vending machine ,the g</p><p>　　【Key words】PLC;Touching screen;Trapezoidal chart;I/O point of the </p><p>　　distribution</p>

12、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前言1</b></p><p><b>　　第一章 緒論2</b></p><p>　　1.1 自動(dòng)售貨機(jī)的理論背景與實(shí)際意義2</p><p>　　1.2 觸摸屏自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容3

13、</p><p>　　1.3 觸摸屏自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的基本思路3</p><p>　　第二章 觸摸屏技術(shù)4</p><p>　　2.1 觸摸屏概述4</p><p>　　2.1.1 觸摸屏的發(fā)展4</p><p>　　2.1.2 觸摸屏的工作原理4</p><p>　　2.1.3 觸摸屏

14、的基本類型5</p><p>　　2.1.4 觸摸屏的應(yīng)用5</p><p>　　2.1.5 觸摸屏技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)6</p><p>　　2.2 觸摸屏的特點(diǎn)功能6</p><p><b>　　2.2.1功能6</b></p><p>　　2.2.2坐標(biāo)系統(tǒng)7</p>&

15、lt;p>　　2.2.3定位系統(tǒng)7</p><p>　　2.3 觸摸屏設(shè)計(jì)軟件7</p><p>　　2.3.1 觸摸屏的發(fā)展?jié)摿?</p><p>　　2.3.2 觸摸屏設(shè)計(jì)軟件的種類8</p><p>　　第三章 方案論證與設(shè)計(jì)9</p><p>　　3.1 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則9</p>

16、<p>　　3.2 方案的選擇與設(shè)計(jì)9</p><p>　　3.2.1 繼電控制9</p><p>　　3.2.2 單片機(jī)控制10</p><p>　　3.2.3 PLC控制10</p><p>　　3.3 方案確定11</p><p>　　第四章 觸摸屏自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)12</

17、p><p>　　4.1 硬件選擇12</p><p>　　4.1.1 電機(jī)的選擇12</p><p>　　4.1.2 貨幣處理裝置12</p><p>　　4.1.3 送出機(jī)構(gòu)13</p><p>　　4.1.4顯示裝置13</p><p>　　4.2 自動(dòng)售貨機(jī)的基本功能14</

18、p><p>　　4.3 機(jī)型的選擇14</p><p>　　4.3 觸摸屏畫面的制作15</p><p>　　4.4 自動(dòng)售貨機(jī)I/O點(diǎn)的分配22</p><p>　　4.5自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的梯形圖（LAD）23</p><p>　　4.6 自動(dòng)售貨機(jī)的外部接線圖31</p><p>　　第

19、五章 自動(dòng)售貨機(jī)仿真32</p><p><b>　　總結(jié)39</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)40</b></p><p><b>　　致 謝41</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p&

20、gt;　　近年來，隨著科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，我國的自動(dòng)售貨機(jī)行業(yè)突飛猛進(jìn)。自動(dòng)售貨機(jī)實(shí)現(xiàn)了商品需求化、性能多樣化的發(fā)展,又由原來只能出售有限商品品種,轉(zhuǎn)變?yōu)槔^百貨公司、 超級(jí)市場、便民店之后，以消費(fèi)者與售貨機(jī)“一對(duì)一”自動(dòng)售貨的無店鋪銷售業(yè)態(tài)，給人們的生活帶來了極大的方便。傳統(tǒng)的自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)采用單片機(jī)作為控制核心，這樣不僅會(huì)在輸入輸出接口上做大量的工作，而且由于輸入電壓不穩(wěn)定,作為CPU的MCS-51型單片機(jī)超壓發(fā)熱容易造成爆裂

21、,且系統(tǒng)的抗干擾性也比較差?？删幊绦蚩刂破?PLC)是綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、 自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)而發(fā)展起來的一種新型的工業(yè)控制裝置,它具有可靠性高、編程簡單、采用PLC、觸摸屏控制,運(yùn)行可靠,操作直觀,價(jià)格便宜，實(shí)際制作中很容易實(shí)現(xiàn)。維護(hù)方便等 優(yōu)點(diǎn)，己在工業(yè)控制領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。因?yàn)樽詣?dòng)售貨機(jī)作為社會(huì)上完成商品零售和綜合服務(wù)的獨(dú)立設(shè)施，要求它的結(jié)構(gòu)必須可靠、穩(wěn)定和執(zhí)行效率高。本論文設(shè)計(jì)的是基于三菱FX2N系列PLC和觸摸屏構(gòu)成的自動(dòng)

22、售貨機(jī)系統(tǒng)。</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 自動(dòng)售貨機(jī)的理論背景與實(shí)際意義</p><p>　　自動(dòng)售貨機(jī)是一種全新的商業(yè)零售形式，20世紀(jì)70年代自日本和歐美發(fā)展起來。它又被稱為24小時(shí)營業(yè)的微型超市。在日本，70％的罐裝飲料是通過自動(dòng)售貨機(jī)售出的；全球著名飲料商可口可樂公司在全世界就布有50萬

23、臺(tái)飲料自動(dòng)售貨機(jī)。在中國,自動(dòng)售貨機(jī)1999年開始進(jìn)人中國市場．如今，在機(jī)場、地鐵、商場、公園等客流較大的場所，已不難發(fā)現(xiàn)自動(dòng)售貨機(jī)的身影。</p><p>　　從自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)來看，它的出現(xiàn)是由于勞動(dòng)密集型的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造向技術(shù)密集型社會(huì)轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。大量生產(chǎn)、大量消費(fèi)以及消費(fèi)模式和銷售環(huán)境的變化，要求出現(xiàn)新的流通渠道；而相對(duì)的超市、百貨購物中心等新的流通渠道的產(chǎn)生，人工費(fèi)用也不斷上升；再加上場地的局限性以及購物

24、的便利性等這些因素的制約，無人自動(dòng)售貨機(jī)作為一種必須的機(jī)器便應(yīng)運(yùn)而生了</p><p>　　它的售貨領(lǐng)域非常廣泛，是發(fā)達(dá)國家商品零售的一種主要方式。近幾年，自動(dòng)售貨機(jī)逐漸被越來越多的消費(fèi)者所接受。但由于售貨機(jī)分布零散、范圍廣闊的特點(diǎn)，自動(dòng)售貨機(jī)在為消費(fèi)者帶來方便的同時(shí)，也為經(jīng)營者在監(jiān)控、管理、維護(hù)等方面帶來很大的不便。目前售貨機(jī)運(yùn)行的各種情況都需要由人工判斷，包括缺貨、缺零錢、幣箱已滿、售貨機(jī)機(jī)械故障等，經(jīng)營者普

25、遍采用人工定時(shí)巡回視察的管理辦法，既費(fèi)時(shí)費(fèi)力，又無法及時(shí)準(zhǔn)確獲取自動(dòng)售貨機(jī)狀態(tài)報(bào)告，給經(jīng)營者增加了管理成本和難度，也有可能給消費(fèi)者的正常消費(fèi)造成不便。同時(shí)自動(dòng)售貨機(jī)采用按鈕控制，人性化較低，影響消費(fèi)者消費(fèi)熱情，進(jìn)而影響消費(fèi)額。 　　本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)可以使自動(dòng)售貨機(jī)的經(jīng)營者可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)的銷售狀況進(jìn)行商品銷售狀況分析，預(yù)測(cè)商品的銷售走勢(shì)，確定合理的采購和配送策略，以期獲得最高的投資回報(bào)率。同時(shí)售貨機(jī)的一些故障信息和警報(bào)信息可以實(shí)時(shí)的

26、傳送到相應(yīng)運(yùn)營人員，從而可以在第一時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)并解決問題。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的自動(dòng)售貨機(jī)采用觸摸屏控制，可以是消費(fèi)者更方便，人性化高，從而促進(jìn)消費(fèi)者消費(fèi)。</p><p>　　1.2 觸摸屏自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容</p><p>　?。?）此自動(dòng)售貨機(jī)可以投入一元的硬幣、五/十元的紙幣；</p><p>　?。?）如果顧客投入硬幣在限定的時(shí)間內(nèi)（1分鐘）不按任何按鍵，自動(dòng)售

27、貨機(jī)將退還所投硬幣；</p><p>　　（3）當(dāng)投入硬幣的總值等于或才超過物品價(jià)值時(shí)，對(duì)應(yīng)的物品指示燈亮綠燈；當(dāng)剩余金額大于零時(shí)，對(duì)應(yīng)的金額指示燈亮，提示可退幣；</p><p>　?。?）當(dāng)物品對(duì)應(yīng)的指示燈亮綠燈時(shí)，按下按下相應(yīng)的按鍵，相應(yīng)的物品排出，同時(shí)指示燈綠燈閃爍；同時(shí)觸摸屏彈出物品取出模擬窗口；</p><p>　?。?）如果顧客投入硬幣后又不想買物品，

28、按下退款按鍵，對(duì)應(yīng)的金額指示燈綠燈閃爍，自動(dòng)售貨機(jī)會(huì)自動(dòng)將余款退還顧客；</p><p>　?。?）當(dāng)物品不足時(shí)，對(duì)應(yīng)的物品指示燈不亮，顧客按下相應(yīng)的按鍵觸摸屏彈出貨物不足的窗口（不出物品，不減余額），并向總部發(fā)送所缺物品。</p><p>　?。?）當(dāng)投入貨幣不足時(shí)，顧客按下相應(yīng)的購買按鍵，觸摸屏彈出帶有當(dāng)前金額窗口（警示當(dāng)前金額不足，如需購買請(qǐng)繼續(xù)投幣）；</p><

29、;p>　?。?）管理員可進(jìn)入需要密碼的統(tǒng)計(jì)頁面，在統(tǒng)計(jì)頁面內(nèi)顯示物品銷量、銷售額和所有物品銷售額；管理員還可點(diǎn)擊數(shù)據(jù)清理按鈕使銷售數(shù)據(jù)清零。</p><p>　　1.3 觸摸屏自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的基本思路</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的題目是觸摸屏自動(dòng)售貨機(jī)，主要是應(yīng)用三菱FX2N型PLC的梯形圖來設(shè)計(jì)控制程序，并簡單介紹相關(guān)的知識(shí)，如：PLC的定義、PLC的編程語言、PLC的硬件組成、

30、觸摸屏的定義和軟件等。根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容和控制要求畫出梯形圖，再根據(jù)PLC的相關(guān)知識(shí)設(shè)計(jì)出它的外部接線圖，結(jié)合觸摸屏、梯形圖和外部接線圖分析說明該設(shè)計(jì)的控制原理過程。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的重要部分是第三章的設(shè)計(jì)部分，即觸摸屏自動(dòng)售貨機(jī)梯形圖和觸摸屏界面的設(shè)計(jì)。首先就得根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容和控制要求準(zhǔn)確畫出它的順序功能圖，再根據(jù)所畫出的順序功能圖準(zhǔn)確設(shè)計(jì)出它的梯形圖，然后設(shè)計(jì)觸摸屏控制界面，這樣才能真正理解本次觸摸屏自

31、動(dòng)售貨機(jī)的控制原理。</p><p><b>　　第二章 觸摸屏技術(shù)</b></p><p><b>　　2.1 觸摸屏概述</b></p><p>　　2.1.1 觸摸屏的發(fā)展</p><p>　　1970年代，美國軍方首次將觸摸屏（Touch Panel）技術(shù)應(yīng)用于軍事用途，此后，該項(xiàng)技術(shù)逐漸向

32、民用移轉(zhuǎn)，并且隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的普及，新一代觸摸技術(shù)和產(chǎn)品相繼出現(xiàn)，其堅(jiān)固耐用、反應(yīng)速度快、節(jié)省空間、易于交流等許多優(yōu)點(diǎn)得到大眾的認(rèn)同。目前，這種最為輕松的人機(jī)交互技術(shù)已經(jīng)被推向眾多領(lǐng)域，除了應(yīng)用于個(gè)人便攜式信息產(chǎn)品（如使用手寫輸入技術(shù)的PC、PDA、AV等）之外，應(yīng)用領(lǐng)域遍及信息家電、公共信息（如電子政務(wù)、銀行、醫(yī)院、電力等部門的業(yè)務(wù)查詢等）、電子游戲、通訊設(shè)備、辦公室自動(dòng)化設(shè)備、信息收集設(shè)備及工業(yè)設(shè)備等等。</p

33、><p>　　觸摸屏技術(shù)在我國的應(yīng)用雖然只有10多年的時(shí)間，但是它已經(jīng)成了繼鍵盤、鼠標(biāo)、手寫板、語音輸入后最為普通百姓所易接受的計(jì)算機(jī)輸入方式。因?yàn)槔眠@種技術(shù)，用戶只要用手指輕輕地觸碰計(jì)算機(jī)顯示屏上的圖符或文字就能實(shí)現(xiàn)對(duì)主機(jī)操作，從而使人機(jī)交互更為直截了當(dāng)，這種技術(shù)極大方便了用戶，非常適合多媒體信息查詢。同時(shí)，這種人機(jī)交互方式賦予了多媒體嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體交互設(shè)備。</p><

34、p>　　2.1.2 觸摸屏的工作原理</p><p>　　為了操作上的方便，人們用觸摸屏來代替鼠標(biāo)或鍵盤。工作時(shí)，我們必須首先用手指或其它物體觸摸安裝在顯示器前端的觸摸屏，然后系統(tǒng)根據(jù)手指觸摸的圖標(biāo)或菜單位置來定位選擇信息輸入。觸摸屏由觸摸檢測(cè)部件和觸摸屏控制器組成；觸摸檢測(cè)部件安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測(cè)用戶觸摸位置，接受后送觸摸屏控制器；而觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點(diǎn)檢測(cè)裝置上接收觸摸信息，并將它

35、轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo)，再送給CPU，它同時(shí)能接收CPU發(fā)來的命令并加以執(zhí)行。</p><p>　　2.1.3 觸摸屏的基本類型</p><p>　　觸摸屏的主要三大種類是：電阻技術(shù)觸摸屏、 表面聲波技術(shù)觸摸屏、 電容技術(shù)觸摸屏。 每一類觸摸屏都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，要了解那種觸摸屏適用于那種場合， 關(guān)鍵就在于要懂得每一類觸摸屏技術(shù)的工作原理和特點(diǎn)。 </p><p>　　2.

36、1.4 觸摸屏的應(yīng)用</p><p>　　觸摸屏近來發(fā)展迅速，觸摸屏多媒體的演示系統(tǒng)以其色彩亮麗的畫面，豐富的多媒體表現(xiàn)形式，簡便的使用操作，提供全方位的形象展示、業(yè)務(wù)咨詢、信息查詢等功能。目前，觸摸屏已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，這里擇幾個(gè)主要的應(yīng)用領(lǐng)域作一介紹：</p><p><b>　?。?）商店付款系統(tǒng)</b></p><p>　　一些現(xiàn)

37、代化商店的結(jié)算柜臺(tái)使用了計(jì)算機(jī)交互終端設(shè)備，顧客通過在觸摸屏上操作即可以打印出標(biāo)有貨物名稱、價(jià)格的付款單。商家在終端機(jī)上可以利用滿屏的視頻圖像進(jìn)行產(chǎn)品促銷，而顧客也可以根據(jù)自己的需要可以對(duì)商品進(jìn)行查詢。</p><p>　　（2）入場券查詢預(yù)訂系統(tǒng)</p><p>　　使用觸摸屏入場券查詢預(yù)訂系統(tǒng)，可在屏幕上顯示出預(yù)訂的座位及該位置觀看比賽的效果，當(dāng)確定了座位之后，將信用卡放進(jìn)系統(tǒng)中即可以

38、完成預(yù)訂過程。</p><p>　?。?）視頻音樂點(diǎn)播機(jī)</p><p>　　視頻音樂點(diǎn)播機(jī)中儲(chǔ)存有多首帶畫面的歌曲、多首視頻音樂及卡拉OK歌曲，通過觸摸屏可以對(duì)這些內(nèi)容進(jìn)行選擇。有些視頻音樂點(diǎn)播機(jī)還有供選用游戲軟件，只需觸摸屏幕即可玩這些生動(dòng)有趣的游戲。</p><p><b>　　（4）金融交易</b></p><p&g

39、t;　　在金融交易中，速度與準(zhǔn)確性是極為重要的兩個(gè)因素。觸摸屏的使用為用戶提供了輕松與迅速處理瞬息變化的信息的手段，用戶根據(jù)顯示內(nèi)容做出判斷，并隨即點(diǎn)觸屏幕即可完成決策，因此，可以讓使用者集中精力交易。</p><p>　?。?）公用信息查詢服務(wù)</p><p>　　這方面的應(yīng)用最為普遍，比如，a)房地產(chǎn)查詢和銷售；b) 郵電查詢與話費(fèi)查詢；c)售票與航運(yùn)服務(wù)等。</p>&

40、lt;p>　?。?）觸摸屏在圖書館中的應(yīng)用隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，一種叫超文本檢索的多媒體檢索系統(tǒng)已被開發(fā)應(yīng)用。超文本的軟件系統(tǒng)包括正文編輯、圖形編輯、數(shù)據(jù)庫管理、三維閱覽工具及映射顯示、鼠標(biāo)窗口、偶像和彈拉式菜單等標(biāo)準(zhǔn)超文本工具等，其特點(diǎn)是聯(lián)想式、非線性、鏈的網(wǎng)狀層次聯(lián)系，允許用戶以其認(rèn)可有意義的方式相聯(lián)，直接快速檢索到所需的信息。</p><p>　　2.1.5 觸摸屏技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)</p&g

41、t;<p>　　觸摸屏技術(shù)方便了人們對(duì)計(jì)算機(jī)的操作使用，是一種極有發(fā)展前途的交互式輸入技術(shù)。世界各國對(duì)此普遍給予重視，并投入大量的人力物力進(jìn)行研發(fā)，新型觸摸屏不斷涌現(xiàn)。</p><p>　　觸摸筆：利用觸摸筆進(jìn)行操作的觸摸屏類似白板，除顯示界面、窗口、圖標(biāo)外，還具有利用觸摸筆簽名、標(biāo)記的功能，系統(tǒng)已做到了自動(dòng)辨認(rèn)。</p><p>　　觸摸板：觸摸板采用了壓感電容式觸摸技術(shù)，

42、屏幕面積最大，3m×4m是一種壁掛式系統(tǒng)。觸摸板由三部分組成：最底層是中心傳感器，用于監(jiān)視觸摸板是否被觸摸，然后對(duì)信息進(jìn)行處理，中間層提供了交互用的圖形、文字等，最外層是觸摸表層，由強(qiáng)度很高的塑料材料構(gòu)成。</p><p>　　總之，觸摸屏的發(fā)展呈現(xiàn)專業(yè)化、多媒體化、立體化和大屏幕化等趨勢(shì)。可以預(yù)見，隨著觸摸屏技術(shù)的迅速發(fā)展，觸摸屏對(duì)于計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及利用將發(fā)揮重要的作用。</p><

43、;p>　　2.2 觸摸屏的特點(diǎn)功能</p><p><b>　　2.2.1功能</b></p><p>　　觸觸摸屏監(jiān)控器（簡稱PT）是90年代出現(xiàn)的新型可編程終端，是新一代高科技人機(jī)界面產(chǎn)品。適于在惡劣的工業(yè)環(huán)境中應(yīng)用，可代替普通或工控計(jì)算機(jī)作為人機(jī)界面，具有交互性好，可靠性高，編程簡單，與PLC聯(lián)結(jié)簡便等特點(diǎn)。PT的主要功能有：（1）PT主要用于實(shí)時(shí)顯示設(shè)

44、備或系統(tǒng)在操作狀態(tài)方面的實(shí)時(shí)信息。（2）觸摸屏上的觸摸按鈕可產(chǎn)生相應(yīng)的開關(guān)信號(hào)，或輸入數(shù)值、字符給PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，從而產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作控制系統(tǒng)或設(shè)備的運(yùn)行。（3）可多幅畫面重疊或切換顯示，顯示圖形、字符串、報(bào)警信息、歷史記錄、趨勢(shì)圖等。</p><p><b>　　2.2.2坐標(biāo)系統(tǒng)</b></p><p>　　我們傳統(tǒng)的鼠標(biāo)是一種相對(duì)定位系統(tǒng)，只和前一次鼠標(biāo)的

45、位置坐標(biāo)有關(guān)。而觸摸屏則是一種絕對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)，要選哪就直接點(diǎn)哪，與相對(duì)定位系統(tǒng)有著本質(zhì)的區(qū)別。絕對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)的特點(diǎn)是每一次定位坐標(biāo)與上一次定位坐標(biāo)沒有關(guān)系，每次觸摸的數(shù)據(jù)通過校準(zhǔn)轉(zhuǎn)為屏幕上的坐標(biāo)，不管在什么情況下，觸摸屏這套坐標(biāo)在同一點(diǎn)的輸出數(shù)據(jù)是穩(wěn)定的。</p><p><b>　　2.2.3定位系統(tǒng)</b></p><p>　　各種觸摸屏技術(shù)都是依靠傳感器來工作的，甚

46、至有的觸摸屏本身就是一套傳感器。各自的定位原理和各自所用的傳感器決定了觸摸屏的反應(yīng)速度、可靠性、穩(wěn)定性和壽命。幾種常用觸摸屏的技術(shù)特性比較表見圖2-1：</p><p>　　圖2-1 各種觸摸屏基本技術(shù)對(duì)照表 </p><p>　　2.3 觸摸屏設(shè)計(jì)軟件</p><p>　　2.3.1 觸摸屏的發(fā)展?jié)摿?lt;/p><p>　　觸摸屏由

47、于其堅(jiān)固耐用、反應(yīng)速度快、節(jié)省空間、易于交流等諸多優(yōu)點(diǎn)得到大眾的認(rèn)同。根據(jù)iSuppli公布的全球觸摸屏市場的最新調(diào)查，觸摸屏06年的總供貨額達(dá)到24億美元，預(yù)計(jì)2012年將增至06年的1.8倍，即達(dá)到44億美元。顯而易見，這是一個(gè)飛速成長的巨大市場。目前，這種最為輕松的人機(jī)交互技術(shù)已經(jīng)被推向眾多領(lǐng)域，遍及信息家電、公共信息、電子游戲、通訊設(shè)備、辦公室自動(dòng)化設(shè)備、信息收集設(shè)備及工業(yè)設(shè)備等等。</p><p>　　

48、2.3.2 觸摸屏設(shè)計(jì)軟件的種類</p><p>　　因?yàn)橛|摸屏巨大的發(fā)展?jié)摿褪袌?，很多大型企業(yè)都開發(fā)出觸摸屏的設(shè)計(jì)軟件，下面就列舉幾個(gè)比較著名的公司的軟件：</p><p>　?。?）三菱觸摸屏編程調(diào)試軟件</p><p>　　可編緝FX-10DU、FX-25DU、FX-30DU、FX-40DU、FX-40DU-TK、FX-50DU-TK、FX-50DU-TKS

49、、F920GOT、F930GOT-BWD、F940GOT-LWD、F940GOT-SWD、F940WGOT-TWD系列觸摸屏；可與三菱FX系列PLC、三菱A系列PLC、歐姆龍C系列PLC、富士N系列PLC、松下FP系列PLC、AB-SLC500系列PLC、西門子S7-200系列PLC、西門子S7-300系列PLC等可編程控制器通信連接；</p><p>　　（2） FreeTouch觸摸屏制作軟件</p&g

50、t;<p>　　設(shè)計(jì)人員可使用FreeTouch可以隨心所欲的制作各類觸摸屏程序，而無需編寫代碼。最終用戶還可以根據(jù)自己的情況隨時(shí)對(duì)內(nèi)容進(jìn)行更新、添加、刪除。樹型顯示整個(gè)內(nèi)容的結(jié)構(gòu),并可通過拖放實(shí)現(xiàn)整個(gè)分支內(nèi)容部分的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)容的重新組織;可設(shè)定演示從任意頁面開始。頁面中可加入可觸摸標(biāo)簽、文字段落、圖片、視頻、音頻、網(wǎng)頁、gif動(dòng)態(tài)圖片、flash動(dòng)畫、word/Excel文件，甚至可以加入網(wǎng)站的地址。</p>

51、;<p>　?。?） Hitech ADP軟件</p><p>　　可讀/寫數(shù)據(jù)包括應(yīng)用數(shù)據(jù)文件及更新系統(tǒng)、配方及寫紀(jì)錄歷史、警報(bào)歷史數(shù)據(jù)，可輕而易舉制作賞心悅目的流程表，使用者可以毫不費(fèi)力地設(shè)計(jì)圖形和移動(dòng)動(dòng)作，可處理 16 位或 24 位的彩色圖形，能轉(zhuǎn)換成256色或64K，可讓 HMI 在屏幕上顯示彩色和鮮艷的影像色的圖形，可匯入的圖形格式包括位圖影像 (*.BMP)、JPEG 影像檔案 (*.

52、JPG )、GIF 檔案 (*.GIF)、AutoCad 檔案 (*.DWG) 和 AutoCad 檔案 (*.DXF)。 </p><p>　　第三章 方案論證與設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則</p><p>　　任何一種電氣控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象（生產(chǎn)設(shè)備或

53、生產(chǎn)過程）的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則：</p><p>　?。?）最大限度地滿足被控對(duì)象的控制對(duì)象。設(shè)計(jì)前，應(yīng)深入現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查研究，收集資料，并于機(jī)械部分的設(shè)計(jì)人員和實(shí)際操作人員密切配合，共同擬訂電氣控制方案，協(xié)同解決設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的各種問題。</p><p>　?。?）在滿足控制系統(tǒng)要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)，使用及維修

54、方便。</p><p>　?。?）保證控制系統(tǒng)的安全、可靠。</p><p>　?。?）考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝和改進(jìn)，在選擇PLC容量時(shí)，應(yīng)適當(dāng)留有裕量。</p><p>　　3.2 方案的選擇與設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2.1 繼電控制</p><p>　　利用具有繼電特性的元件進(jìn)行控制的自動(dòng)控制系統(tǒng)。所謂繼電特

55、性是指在輸入信號(hào)作用下輸出僅為通、斷等幾個(gè)狀態(tài)的特性。繼電控制也稱通斷控制。例如，電爐溫度調(diào)節(jié)中根據(jù)爐溫是否超過規(guī)定值而斷開或接通電源。這種只有通、斷兩個(gè)狀態(tài)的控制又稱雙位式控制。對(duì)于繼電控制型伺服系統(tǒng)，繼電控制是指驅(qū)動(dòng)電源的全部電壓按照控制偏差值符號(hào)的正負(fù)，正向或反向地加到執(zhí)行電動(dòng)機(jī)上。為避免正反向之間的持續(xù)振蕩，在正向和反向之間常設(shè)置一個(gè)死區(qū)。繼電控制中使用的元件并不限于電磁式繼電器，也可用別的手段來實(shí)現(xiàn)繼電特性。例如，在雙位式溫度

56、調(diào)節(jié)中，常采用雙金屬片作為敏感元件，溫度變化時(shí)雙金屬片因兩部分金屬的膨脹系數(shù)不同而彎曲變形，接通或斷開觸點(diǎn)。其他如液壓和氣動(dòng)閥等也是具有繼電特性的元件。繼電控制系統(tǒng)的主要分析方法有相平面法和描述函數(shù)法。</p><p><b>　　繼電控制的缺點(diǎn)：</b></p><p>　　繼電器已應(yīng)用到家庭及工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域。他們比以往的產(chǎn)品具有更高的可靠性。但是，這也是隨之帶

57、來的一些問題。如絕大多數(shù)控制繼電器都是長期磨損和疲勞工作條件下進(jìn)行的，容易損壞。而且繼電器的觸點(diǎn)容易產(chǎn)生電弧，甚至?xí)墼谝黄甬a(chǎn)生誤操作，引起嚴(yán)重的后果。再者，對(duì)一個(gè)具體使用的裝有上百個(gè)繼電器的設(shè)備，其控制箱將是龐大而笨重的。在全負(fù)荷運(yùn)載的情況下，大的繼電器將產(chǎn)生大量的熱及噪聲，同時(shí)也消耗了大量的電能。并且繼電器控制系統(tǒng)必須是手工接線、安裝，如果有簡單的改動(dòng)，也需要花費(fèi)大量時(shí)間及人力和物力去改制、安裝和調(diào)試。</p><

58、;p>　　3.2.2 單片機(jī)控制</p><p>　　目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置 ，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機(jī)。更不用說自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、

59、醫(yī)療器械以及各種智能機(jī)械了。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。 　　單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域，</p><p>　　3.2.3 PLC控制 </p><p>　　在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，可編程控制器(PLC)作為自動(dòng)控制以成為大多數(shù)自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)備基礎(chǔ)，同時(shí)也給工業(yè)控制帶來了前所未

60、有的非凡變化。使用PLC的工業(yè)控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的用繼電器的工業(yè)控制系統(tǒng)相比，在操作、控制、效率和精度等各個(gè)方面都具有無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。雖然在工業(yè)控制系統(tǒng)中所使用的繼電器控制設(shè)備不會(huì)被完全淘汰，但是由于PLC的出現(xiàn)已經(jīng)改變了工業(yè)控制設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思想。 </p><p>　　可編程序控制器的優(yōu)勢(shì)、特點(diǎn)及功能：</p><p>　　可編程控制器以體積小功能強(qiáng)大所著稱，它不但可以很容易地完成順序邏輯、

61、運(yùn)動(dòng)控制、定時(shí)控制、計(jì)數(shù)控制、數(shù)字運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理等功能，而且可以通過輸入輸出接口建立與各類生產(chǎn)機(jī)械數(shù)字量和模擬量的聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制。特別是現(xiàn)在，由于信息、網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來，擴(kuò)展了PLC的功能，使它具有很強(qiáng)的聯(lián)網(wǎng)通訊能力，從而更廣泛地應(yīng)用于眾多行業(yè)。</p><p><b>　?。?）順序控制</b></p><p><b>　?。?）閉環(huán)過程控

62、制</b></p><p><b>　?。?）運(yùn)動(dòng)位置控制</b></p><p>　　（4）生產(chǎn)過程的監(jiān)控和管理</p><p><b>　?。?）網(wǎng)絡(luò)特性</b></p><p><b>　　3.3 方案確定</b></p><p>　　

63、PLC控制比繼電控制在邏輯上更改方便、控制速度更高、更靈活且便于維護(hù)。PLC是建立在單片機(jī)上的產(chǎn)品。單片機(jī)是一種集成電路，不具可比性。單片機(jī)可以構(gòu)成各種各樣的應(yīng)用系統(tǒng)，從微型、小型到中型、大型都可，PLC是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一個(gè)特例。從工程角度上說：對(duì)于單項(xiàng)或重復(fù)極少的項(xiàng)目，采用PLC是更明智、快捷的途徑。功率高，可靠性好！通過對(duì)各種控制的優(yōu)缺點(diǎn)分析，各適用于不同控制要求的場合。對(duì)于自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)來說。要求控制速度快、靈活、可靠性高、

64、易于維護(hù)和改動(dòng)、屬于單項(xiàng)重復(fù)數(shù)少的項(xiàng)目。用PLC來控制是最好的選擇。它少了幾點(diǎn)控制的笨重和單片機(jī)控制的復(fù)雜性。但分析各種廠家生產(chǎn)的PLC。西門子PLC多用于大型、超大型的場合。所以我選用了三菱FX2N-32MR型plc來進(jìn)行自動(dòng)售貨機(jī)的控制。</p><p>　　觸摸屏自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　4.1 硬件選擇</b></p>

65、<p>　　4.1.1 電機(jī)的選擇</p><p>　　自動(dòng)售貨機(jī)吐出飲料的過程實(shí)際為電機(jī)動(dòng)作推飲料下來。由于電機(jī)都是電感性負(fù)載，在停轉(zhuǎn)的時(shí)候會(huì)有反向電流，所以需要用PC847光電隔離器把控制和驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離開來，然后用L293D步進(jìn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)需24 V電壓，控制信號(hào)經(jīng)過L293D后變?yōu)?4 V左右的電源信號(hào)才可驅(qū)動(dòng)電機(jī)。</p><p>　　電機(jī)有三根線：電源、地線和反饋

66、信號(hào)(電機(jī)轉(zhuǎn)一圈送出一個(gè)低電平)。在機(jī)械制作中使電機(jī)轉(zhuǎn)一圈剛好推出一瓶飲料，電機(jī)轉(zhuǎn)一圈同時(shí)產(chǎn)生一反饋信號(hào)，此信號(hào)使電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，另外一種情況是紅外檢測(cè)到有貨物落下則電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　4.1.2 貨幣處理裝置</p><p>　　貨幣處理裝置包括：檢測(cè)貨幣投入狀態(tài)的投入狀態(tài)檢測(cè)裝置；檢測(cè)有無貨幣退還操作的退還操作檢測(cè)裝置；在投入狀態(tài)及投入貨幣退還操作的有無達(dá)到規(guī)定的基準(zhǔn)狀態(tài)

67、時(shí)，將說得到的基準(zhǔn)狀態(tài)信號(hào)利用所外部；連接裝置向投入外部裝置輸出的狀態(tài)輸出裝置。</p><p>　　目前投入試用的“貨幣識(shí)別機(jī)”設(shè)置有感應(yīng)線圈，通過對(duì)貨幣的材料、大小尺寸等各個(gè)要素進(jìn)行感應(yīng)并探明真?zhèn)?。不同的材質(zhì)具有不同的磁場變化，可以通過電子技術(shù)進(jìn)行分析、探查和識(shí)別，更高級(jí)的檢測(cè)還可以運(yùn)用頻譜分析。 </p><p>　　貨幣識(shí)別器種類繁多,但貯幣退幣機(jī)構(gòu)基本上分為兩類：一類是平面式貯幣

68、，電磁閥退幣；另一類是圓筒式貯幣，步進(jìn)電機(jī)退幣。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)中對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)的要求，選擇平面式貯幣，電磁閥退幣。當(dāng)貨幣投入后經(jīng)過識(shí)別識(shí)出電信號(hào)后，偽幣和異物被排出，真幣按面值由幾組分布電磁閥分配到不同貯幣腔體內(nèi)備用；當(dāng)收到退幣找零電信號(hào)后，通過退幣電磁閥或退幣電機(jī)拉桿，將貯幣腔內(nèi)下部貨幣依電信號(hào)程序推出，完成自動(dòng)售貨機(jī)的退幣找零功能。</p><p>　　4.1.3 送出機(jī)

69、構(gòu)</p><p>　　目前，應(yīng)用于自動(dòng)售貨機(jī)上的商品送出機(jī)構(gòu)種類較多，下面是一些較典型的送出機(jī)構(gòu)。</p><p>　　（1）旋轉(zhuǎn)式送出機(jī)構(gòu)</p><p>　　此送出機(jī)構(gòu)把飲料放在螺旋導(dǎo)軌上，并在貨道底部開設(shè)出口槽，由電機(jī)帶動(dòng)螺旋導(dǎo)軌轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)飲料轉(zhuǎn)到開口槽時(shí)便出槽下貨。這種送出機(jī)構(gòu)應(yīng)用最為廣泛，它要求電機(jī)的轉(zhuǎn)矩較大，造價(jià)成本較高。</p><

70、p>　　（2）轉(zhuǎn)盤式送出機(jī)構(gòu)</p><p>　　上面是一個(gè)很大的喇叭狀罐體存儲(chǔ)容器，下面是一個(gè)周邊有若干個(gè)圓槽的轉(zhuǎn)盤，通過轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)使罐體落入轉(zhuǎn)盤周邊的槽內(nèi)而被售出。這種送出機(jī)構(gòu)也需要較大的轉(zhuǎn)矩來帶動(dòng)和占用較大的空間，而且會(huì)發(fā)生卡死現(xiàn)象。</p><p><b>　?。?）滾筒送出機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　該送出機(jī)構(gòu)由一個(gè)階梯梁

71、和滾筒構(gòu)成，滾筒內(nèi)可以裝若干瓶飲料，通過步進(jìn)電機(jī)來帶動(dòng)滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)，利用梁的各階梯段與滾筒之間不同的開口距離控制商品掉落的順。這種機(jī)構(gòu)要求電機(jī)有較高的轉(zhuǎn)動(dòng)精度。 </p><p>　?。?）彈簧推動(dòng)式送出機(jī)構(gòu)</p><p>　　這種機(jī)構(gòu)是由螺旋式彈簧和連在彈簧一端的電機(jī)構(gòu)成的，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈就帶動(dòng)彈簧轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，同時(shí)推出一瓶飲料。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)中對(duì)自動(dòng)售

72、貨機(jī)的要求，選擇雙螺旋式送出機(jī)構(gòu)。</p><p><b>　　4.1.4顯示裝置</b></p><p>　　液晶顯示器(LCD)是現(xiàn)在非常普遍的顯示器,廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品，具有體積小、重量輕、省電、輻射低、易于攜帶等優(yōu)點(diǎn)。液晶顯示器（LCD）的原理與陰極射線管顯示器（CRT）大不相同，LCD是基于液晶電光效應(yīng)的顯示器件，包括段顯示方式的字符段顯示器件，矩陣顯示

73、方式的字符、圖形、圖像顯示器件，矩陣顯示方式的大屏幕液晶投影電視液晶屏等。液晶顯示器的工作原理是利用液晶的物理特性，在通電時(shí)導(dǎo)通，使液晶排列變得有秩序，使光線容易通過；不通電時(shí)，排列則變得混亂，阻止光線通過。 </p><p>　　4.2 自動(dòng)售貨機(jī)的基本功能</p><p>　　自動(dòng)售貨機(jī)的各種動(dòng)作功能和控制要求，給出了完整的自動(dòng)售貨機(jī)操作規(guī)程（如圖3-1），并介紹了自動(dòng)售貨機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)中

74、所包括的人工操作步驟。</p><p>　　在實(shí)際生活中，我們見到的售貨機(jī)可以銷售一些簡單的日用品，如飲料、常用藥品和小的生活保健用品等。售貨機(jī)的基本功能就是對(duì)投入的貨幣進(jìn)行運(yùn)算，并根據(jù)貨幣數(shù)值判斷是否能夠購買某種商品，并作出相應(yīng)的反應(yīng)。例如：售貨機(jī)中有2種商品，A商品價(jià)格為2元，B商品為3元?，F(xiàn)投入3個(gè)1元硬幣，當(dāng)投入的貨幣超過A商品的價(jià)格時(shí)，A商品的選擇按鈕處應(yīng)有變化，提示可以購買，B商品也提示。當(dāng)按下選擇A

75、商品的價(jià)格時(shí)，售貨機(jī)進(jìn)行減法運(yùn)算，從投入的貨幣總值中減去A商品的價(jià)格同時(shí)啟動(dòng)相應(yīng)的電機(jī)，提取A號(hào)商品到出貨口。此時(shí)售貨機(jī)繼續(xù)進(jìn)行等待外部命令，如繼續(xù)交易，則同上，如果此時(shí)不再購買而按下退幣按鈕，售貨機(jī)則要進(jìn)行退幣操作，退回相應(yīng)的貨幣，并在程序中清零，完成此次交易。由此看來，售貨機(jī)一次交易要涉及加法運(yùn)算、減法運(yùn)算以及在退幣時(shí)的除法運(yùn)算，這是它的內(nèi)部功能。還要有貨幣識(shí)別系統(tǒng)和貨幣的傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)完整的售貨、退幣功能。</p>&l

76、t;p><b>　　4.3 機(jī)型的選擇</b></p><p>　　本系統(tǒng)是一個(gè)小型集中控制系統(tǒng),選型主要取決于控制系統(tǒng)輸入、輸出開關(guān)信號(hào)的數(shù)量、用戶程序的長短及相關(guān)的功能。根據(jù)此控制系統(tǒng)的要求，1/0點(diǎn)數(shù)在30個(gè)左右，并且考慮到為以后的1/0擴(kuò)展，我們采用了三菱公司的FXON-32MR可編程序控制器機(jī)型，其中其輸入點(diǎn)為16點(diǎn)，輸出點(diǎn)為16點(diǎn)。觸摸屏為三菱公司的GT12**-V(640

77、*480)的觸摸屏。</p><p>　　4.3 觸摸屏畫面的制作</p><p>　　我們利用三菱觸摸屏的畫而制作軟件GT Designer3,設(shè)計(jì)了以下圖的觸摸屏控制畫面。我們選用的GOT類型為GT12**-V(640*480)、256色、基本畫面設(shè)置GD100和重疊畫面設(shè)置為D0，如下圖所示：</p><p><b>　　圖4-2</b>

78、</p><p>　　新建基本畫面，畫面編號(hào)1，標(biāo)題為首頁，這樣首頁新建完成；插入背景圖片，寫入文本，最后添加“畫面切換開關(guān)”，拉至全屏，圖形設(shè)置為無，切換畫面種類為基本，畫面編好為2，則新建首頁畫面如下圖所示：</p><p><b>　　圖4-3</b></p><p>　　新建基本畫面，畫面編號(hào)2，標(biāo)題為購買頁面，這樣購買頁面就新建完成；

79、插入圖片，寫入文本；添加3個(gè)“位開關(guān)”分別為礦泉水、可樂、雪碧的購買按鈕，其動(dòng)作設(shè)置均為點(diǎn)動(dòng)，OFF狀態(tài)時(shí)文本（居中）為購買，ON狀態(tài)時(shí)文本（居中）為正在購買，他們的軟元件分別為X010、X011、X012；添加“找錢”位開關(guān)，其動(dòng)作設(shè)置均為點(diǎn)動(dòng)，OFF狀態(tài)時(shí)居中文本為找錢，ON狀態(tài)時(shí)居中文本為正在找錢，其軟元件為X004；添加4個(gè)“位指示燈”分別為礦泉水、可樂、雪碧和找錢指示燈，OFF狀態(tài)時(shí)居中文本分別為礦泉水、可樂、雪碧和找錢指示燈

80、，ON狀態(tài)時(shí)居中文本為可購買礦泉水、可購買可樂、可購買雪碧和可以找錢，他們的軟元件分別為Y000、Y001、Y002和Y006；添加“數(shù)值顯示”，其顯示位數(shù)為4位，軟元件為D200；添加“畫面切換開關(guān)”，切換畫面種類為基本，畫面編好為3，OFF和ON狀態(tài)時(shí)文本（顯示位置下）都為管理員進(jìn)入。</p><p><b>　　則購買畫面為：</b></p><p><b

81、>　　圖4-4</b></p><p>　　新建基本畫面，畫面編號(hào)3，標(biāo)題為管理員進(jìn)入，這樣管理員進(jìn)入頁面就新建完成；寫入文本，添加7個(gè)“數(shù)值顯示”，分別礦泉水銷售量、可樂銷售量、雪碧銷售量、礦泉水銷售額、可樂銷售額、雪碧銷售額和總銷售額，其顯示位數(shù)均為3位，軟元件分別為D201、D202、D203、D204、D205、D206和D208；添加“數(shù)據(jù)清零”位開關(guān)，其動(dòng)作設(shè)置均為點(diǎn)動(dòng)，OFF和ON

82、狀態(tài)時(shí)文本（居中）均為為數(shù)據(jù)清零，其軟元件為X013；添加“返回”開關(guān)，OFF和ON狀態(tài)時(shí)文本（顯示位置下）都為返回，動(dòng)作追加位開關(guān)，其動(dòng)作設(shè)置為點(diǎn)動(dòng)和軟元件為X014，動(dòng)作追加畫面切換，畫面切換種類為基本，畫面編碼為1（首頁）。</p><p><b>　　則管理者畫面為：</b></p><p><b>　　圖4-5</b></p>

83、;<p>　　新建窗口畫面，畫面編號(hào)1，標(biāo)題為礦泉水取出，畫面尺寸X為420、Y為140，這樣礦泉水取出畫面就新建完成；寫入文本，添加“數(shù)值顯示”，顯示位數(shù)為1，軟元件為D100,，數(shù)值尺寸為4*3。</p><p>　　則礦泉水取出窗口畫面為：</p><p><b>　　圖4-6</b></p><p>　　新建窗口畫面，畫面

84、編號(hào)2，標(biāo)題為可樂取出，畫面尺寸X為420、Y為140，這樣可樂取出畫面就新建完成；寫入文本，添加“數(shù)值顯示”，顯示位數(shù)為1，軟元件為D101,，數(shù)值尺寸為4*3。</p><p>　　則可樂取出窗口畫面為：</p><p><b>　　圖4-7</b></p><p>　　新建窗口畫面，畫面編號(hào)3，標(biāo)題為雪碧取出，畫面尺寸X為420、Y為14

85、0，這樣雪碧取出畫面就新建完成；寫入文本，添加“數(shù)值顯示”，顯示位數(shù)為1，軟元件為D102,，數(shù)值尺寸為4*3。</p><p>　　則雪碧取出窗口畫面為：</p><p><b>　　圖4-8</b></p><p>　　新建窗口畫面，畫面編號(hào)4，標(biāo)題為警告，畫面尺寸X為400、Y為110，這樣警告畫面就新建完成；寫入文本，添加“數(shù)值顯示”，

86、顯示位數(shù)為4，軟元件為D200,，數(shù)值尺寸為1*1。</p><p><b>　　則警告窗口畫面為：</b></p><p><b>　　圖4-9</b></p><p>　　新建窗口畫面，畫面編號(hào)5，標(biāo)題為提示售完，畫面尺寸X為420、Y為140，這樣提示售完畫面就新建完成；寫入文本。</p><p&

87、gt;<b>　　則提示售完畫面為：</b></p><p><b>　　圖4-10</b></p><p>　　新建窗口畫面，畫面編號(hào)6，標(biāo)題為自動(dòng)退幣，畫面尺寸X為640、Y為480，這樣自動(dòng)退幣畫面就新建完成；寫入文本，添加“找錢”位指示燈，OFF狀態(tài)時(shí)文本（顯示位置下）為找錢指示燈，ON狀態(tài)時(shí)文本（顯示位置下）為正在找錢，軟元件為Y006

88、；添加“數(shù)值顯示”，其顯示位數(shù)為4位，軟元件為D200；</p><p><b>　　則自動(dòng)退幣畫面為：</b></p><p><b>　　圖4-11</b></p><p>　　自動(dòng)售貨機(jī)的觸摸屏畫面基本設(shè)計(jì)完成，點(diǎn)擊軟件內(nèi)“公共設(shè)置”→“GOT環(huán)境設(shè)置”→“畫面切換/窗口”重疊窗口中</p><p

89、><b>　　圖4-12</b></p><p>　　點(diǎn)擊軟件內(nèi)“公共設(shè)置”→“GOT環(huán)境設(shè)置”→“安全”中安全等級(jí)軟元件為D5，在安全等級(jí)密碼中輸入15級(jí)密碼（123456）。則觸摸屏畫面設(shè)計(jì)完成。</p><p>　　4.4 自動(dòng)售貨機(jī)I/O點(diǎn)的分配</p><p>　　輸入/輸出單元通常也稱I/O單元或I/O模塊，是PLC與工業(yè)生產(chǎn)

90、現(xiàn)場之間的連接部件。 PLC通過輸入接口可以檢測(cè)被控對(duì)象的各種數(shù)據(jù)，以這些數(shù)據(jù)作為PLC對(duì)被控制對(duì)象進(jìn)行控制的依據(jù)；同時(shí)PLC又通過輸出接口將處理結(jié)果送給被控制對(duì)象，以實(shí)現(xiàn)控制目的。本次智能搶答器I/O點(diǎn)的分配如表3-3所示。</p><p>　　表4-1 自動(dòng)售貨機(jī)I/O點(diǎn)的分配表</p><p><b>　　續(xù)表4-1</b></p><p&g

91、t;　　4.5自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的梯形圖（LAD）</p><p>　　本此設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)主要銷售礦泉水（二元）、可樂（三元）和雪碧（五元）。</p><p>　　本次自動(dòng)售貨機(jī)的梯形圖如下所示：</p><p><b>　　圖4-13</b></p><p><b>　　圖4-14</b></p

92、><p>　　當(dāng)投入錢幣大于等于2元時(shí)礦泉水指示燈長亮，此時(shí)若點(diǎn)擊觸摸屏上礦泉水“購買”按鈕，指示燈閃爍，出礦泉水，金額減2；7秒后停止。</p><p><b>　　圖4-15</b></p><p>　　在購買礦泉水的7秒過程中，彈出礦泉水購買窗口（D0=1），并顯示7秒倒計(jì)時(shí)，7秒后窗口關(guān)閉。</p><p><

93、b>　　圖4-16</b></p><p>　　當(dāng)投入錢幣大于等于3元時(shí)可樂指示燈長亮，此時(shí)若點(diǎn)擊觸摸屏上可樂“購買”按鈕，指示燈閃爍，并出可樂，金額減3；7秒后停止。</p><p><b>　　圖4-17</b></p><p>　　在購買可樂的7秒過程中，彈出可樂購買窗口（D1=2），并顯示7秒倒計(jì)時(shí)，7秒后窗口關(guān)閉。&

94、lt;/p><p><b>　　圖4-18</b></p><p>　　當(dāng)投入錢幣大于等于5元時(shí)雪碧指示燈長亮，此時(shí)若點(diǎn)擊觸摸屏上雪碧“購買”按鈕，指示燈閃爍，出雪碧，金額減5；7秒后停止。</p><p><b>　　圖4-19</b></p><p>　　在購買雪碧的7秒過程中，彈出雪碧購買窗口（D

95、0=3），并顯示7秒倒計(jì)時(shí)，7秒后窗口關(guān)閉。</p><p><b>　　圖4-20</b></p><p>　　當(dāng)投入錢幣不足以買礦泉水、可樂和雪碧時(shí)，并點(diǎn)擊購買按鈕時(shí)觸摸屏彈出警告金額不足窗口（D1=4），2秒后關(guān)閉窗口。</p><p><b>　　圖4-21</b></p><p>　　當(dāng)金

96、額大于0時(shí)找錢指示燈長亮，此時(shí)若點(diǎn)擊觸摸屏上退幣按鈕，指示燈閃爍，并在觸摸屏上顯示每秒退一元硬幣，退幣完成時(shí)停止；若不進(jìn)行操作，1分鐘后系統(tǒng)自動(dòng)退幣。</p><p><b>　　圖4-22</b></p><p>　　當(dāng)?shù)V泉水、可樂和雪碧已經(jīng)售完時(shí)，點(diǎn)擊購買按鈕，觸摸屏彈出提示售完窗口（D0=5），不減金額，2秒后窗口關(guān)閉。</p><p>

97、<b>　　圖4-23</b></p><p>　　礦泉水、可樂和雪碧銷售數(shù)量、金額和總銷售金額；D5=0時(shí)觸摸屏返回首頁。</p><p><b>　　圖4-24</b></p><p>　　4.6 自動(dòng)售貨機(jī)的外部接線圖</p><p>　　本次知道售貨機(jī)的外部接線圖如下圖所示，X010-X01

98、2為物品選擇按鈕，當(dāng)投入貨幣物品綠燈亮（Y000-Y002），按下X010-X012其中一個(gè)，對(duì)用的KM線圈得電電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)出相應(yīng)的物品（X003-X005），當(dāng)有物品銷售完限位開關(guān)(X005-X007)斷開，物品指示燈不亮，觸摸屏彈出貨物售完提示窗口并同時(shí)向總部發(fā)送物品銷售完的信息；當(dāng)收買物品總值低于投入總值時(shí)，可按找零按鈕X004進(jìn)行退幣后，KM4得電電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)找零(Y007)。</p><p>　　圖4-25 售

99、貨機(jī)的PLC外部接線圖</p><p><b>　　自動(dòng)售貨機(jī)仿真</b></p><p>　　程序編寫好后無法驗(yàn)證程序的正誤，編程能力很難提高，而仿真時(shí)解決這一問題的理想方法。</p><p>　　本次自動(dòng)售貨機(jī)的仿真，CPU選用三菱FN2X系列，觸摸屏是GT12**-V(640*480)，打開GX Developer軟件打開已編好工程，啟動(dòng)

100、梯形圖邏輯測(cè)試，打開GT Designer3軟件打開已編好工程，點(diǎn)擊“工具”→“模擬器”→“啟動(dòng)”。</p><p>　　則進(jìn)入模擬（首先進(jìn)入首頁）：</p><p><b>　　圖5-1</b></p><p>　　點(diǎn)擊任意地方進(jìn)入購買頁面：</p><p><b>　　圖5-2</b></

101、p><p>　　投入兩個(gè)1元、一張5元和10元，則金幣為17元，此時(shí)礦泉水、可樂、雪碧、找錢指示燈長亮，并顯示可以購買礦泉水、可樂和雪碧，還顯示可以找錢，如下圖：</p><p><b>　　圖5-2</b></p><p>　　購買礦泉水（倒計(jì)時(shí)7秒），礦泉水指示燈閃爍，礦泉水出口打開，并彈出礦泉水正被取出窗口，金額減2，如下圖：</p&g

102、t;<p><b>　　圖5-3</b></p><p>　　購買可樂（倒計(jì)時(shí)7秒），可樂指示燈閃爍，可樂出口打開，并彈出可樂正被取出窗口，金額減3，如下圖：</p><p><b>　　圖5-4</b></p><p>　　購買雪碧（倒計(jì)時(shí)7秒），雪碧指示燈閃爍，雪碧出口打開，并彈出雪碧正被取出窗口，金額減

103、5，如下圖：</p><p><b>　　圖5-5</b></p><p>　　若想繼續(xù)購買，但礦泉水、可樂或雪碧已經(jīng)售完時(shí)，其指示燈長暗并彈出提醒此商品已售完窗口，不減金額，以礦泉水售完為例：</p><p><b>　　圖5-6</b></p><p>　　此時(shí)若購買完成可按“退幣”按鈕進(jìn)行退幣

104、，金額顯示一秒減一元，找錢指示燈閃爍，找錢出口一秒退一個(gè)硬幣，退玩為止，在退錢過程中礦泉水、可樂和雪碧指示燈會(huì)一個(gè)個(gè)的如下圖：</p><p><b>　　圖5-7</b></p><p>　　若未點(diǎn)擊上圖的“退幣”按鈕，但未進(jìn)行任何操作，則一分鐘后售貨機(jī)自動(dòng)退幣，彈出自動(dòng)退幣窗口（金額顯示一秒減一元，找錢指示燈閃爍，找錢出口一秒退一個(gè)硬幣，退玩為止）：</p&

105、gt;<p><b>　　圖5-8</b></p><p>　　交易完成點(diǎn)擊進(jìn)入“管理者進(jìn)入”：</p><p><b>　　圖5-9</b></p><p>　　輸入密碼：123456進(jìn)入統(tǒng)計(jì)畫面：</p><p><b>　　圖5-10</b></p&g

106、t;<p><b>　　點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)清零”：</b></p><p><b>　　圖5-11</b></p><p>　　點(diǎn)“返回”則進(jìn)入自動(dòng)售貨機(jī)首頁，若想再次進(jìn)入統(tǒng)計(jì)頁面任然需要輸對(duì)密碼。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　論文在講述

107、了自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展過程，以及國內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了方案論證，介紹了PLC的基本組成、特點(diǎn)、工作原理以及PLC的選型，還介紹了觸摸屏的概述、功能特點(diǎn)和其設(shè)計(jì)軟件，并對(duì)基于PLC和觸摸屏的自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成進(jìn)行了詳盡的論述。根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書的設(shè)計(jì)要求，以三菱FX2N-48MR型PLC為主控制器，基于GX Developer編程軟件，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)控制程序，包括投幣程序、比較選擇購買程序和退幣程序等等，而用Gt Designer3

108、編寫軟件，設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)觸摸屏界面。</p><p>　　通過本次論文設(shè)計(jì)，使我對(duì) PLC控制和觸摸屏的知識(shí)有了更深層次的認(rèn)識(shí)，同時(shí)通過多次上機(jī)操作，我對(duì)計(jì)算計(jì)的運(yùn)用能力也有很大的提高，而在論文設(shè)計(jì)中通過查閱文獻(xiàn)，搜集資料，綜合分析等方面的訓(xùn)練，使我綜合運(yùn)用各方面知識(shí)，分析解決實(shí)際問題的能力也得到了很大的提高。在具體的設(shè)計(jì)過程中，通過老師和同學(xué)的幫助和自己的不斷摸索，掌握了不少的工程設(shè)計(jì)方法，同時(shí)也培養(yǎng)了自己的工

109、程設(shè)計(jì)思想，為以后的實(shí)際工作打下了一定的基礎(chǔ) 。</p><p>　　本次觸摸屏自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)方案比較簡單，造價(jià)也比較便宜，操作簡便，適合投放在學(xué)校、醫(yī)院、超市等公共場合。但本系統(tǒng)還存在一些不完善的地方，例如在對(duì)退幣的功能上不夠完善，沒有設(shè)置5角以及紙幣的的退幣系統(tǒng)，用戶使用上有一定的局限。不完善的部分和功能的增加有待于進(jìn)一步的設(shè)計(jì)和調(diào)試。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)&

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