基于MCS-51單片機(jī)牛奶配送器的設(shè)計(jì)

顧曙敏，王洪福

（江蘇廣播電視大學(xué) 武進(jìn)學(xué)院，常州 213149）

0 引言

隨著人們生活水平的提高，牛奶已成為家庭早餐的常用食品。鮮牛奶的配送一般集中在早晨時(shí)段，配送員工要在短時(shí)間內(nèi)完成工作。非熟練送奶工很難完成配送任務(wù)。目前，招工困難，工人流動(dòng)也很頻繁，奶站所招員工有的剛熟悉工作流程，又因?yàn)榉N種原因而辭職，給奶站的配送工作帶來(lái)很大麻煩，導(dǎo)致用戶投訴。因而讓配送員工快速熟悉所配送區(qū)域的用戶分布，是奶站管理中非常緊迫的需求。我們?cè)O(shè)計(jì)一種裝置，該裝置給員工提供一個(gè)圖形的界面，顯示所配送區(qū)域的地圖及當(dāng)前要送達(dá)用戶的訂單詳情，提示員工按順序送達(dá)用戶即可，新員工只要通過(guò)簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)就可完成工作，極大提高了奶站的配送工作的質(zhì)量。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

1.1 系統(tǒng)組成

圖1為系統(tǒng)模式圖，系統(tǒng)分為手持終端和管理終端。

手持終端基于MCS-51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，管理終端以軟件在PC機(jī)上實(shí)現(xiàn)。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.2 系統(tǒng)功能

手持終端提供以下功能：

從管理機(jī)下載數(shù)據(jù)；

根據(jù)下載數(shù)據(jù)提示配送員當(dāng)前應(yīng)送達(dá)的地址；

配送員送完畢后點(diǎn)擊確認(rèn)鍵后自動(dòng)顯示下地址；

顯示全部地址數(shù)和未完成的地址數(shù)。

管理機(jī)功能：

運(yùn)行管理軟件，根據(jù)本月訂單生成手持終端用數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)包含按最佳路線設(shè)計(jì)的地址數(shù)據(jù)、訂單數(shù)據(jù)及地圖圖形數(shù)據(jù)。

2 系統(tǒng)構(gòu)成

2.1 系統(tǒng)框圖

系統(tǒng)以MCS-51系統(tǒng)單片機(jī)為核心，主控板部分由中央處理單元，存儲(chǔ)單元，顯示單元，通訊單元，按鍵處理單元組成。51單片機(jī)是成熟、低成本的，采用其組成系統(tǒng)可以使整機(jī)成本較低，適合奶站大量采購(gòu)。圖2為系統(tǒng)組成框圖。

圖2 系統(tǒng)組成框圖

2.2 系統(tǒng)單元設(shè)計(jì)

1）中央處理單元

中內(nèi)處理單元采用宏晶公司的STC90C514RD+單片機(jī)，該單片機(jī)具有超大容量SRAM,最高達(dá)1280字節(jié)SRAM配合擴(kuò)展存儲(chǔ)器，可以提高數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)速度，同時(shí)超高的運(yùn)算速度和超低功耗（電模式的功耗＜0.1uA），使用時(shí)可以快速處理圖形信息，待機(jī)狀態(tài)可以節(jié)省電池用量，提高系統(tǒng)可靠性。

2）存儲(chǔ)單元

系統(tǒng)提供圖形顯示功能，數(shù)據(jù)需從外接存儲(chǔ)卡上讀取，因而要擴(kuò)展SRAM存儲(chǔ)空間，以提高圖形的顯示的速度。系統(tǒng)采用32KB的62256芯片，可以滿足較高質(zhì)量的圖形的顯示。

3）按鍵處理單元

系統(tǒng)為用戶提供的功能簡(jiǎn)單實(shí)用，所以按鍵不能復(fù)雜，系統(tǒng)僅提供開(kāi)關(guān)機(jī)、翻頁(yè)、關(guān)閉顯示及確認(rèn)送達(dá)功能鍵等。

4）通訊單元

通訊單元采用PL-2302單片USB轉(zhuǎn)串口通訊方式，該芯片具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通訊可靠等優(yōu)點(diǎn)，可以滿足系統(tǒng)傳送大量數(shù)據(jù)的需要。

5）顯示單元

為了提供高質(zhì)量的圖形顯示，系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用TFT顯示模式的LCD模塊屏，該屏驅(qū)動(dòng)單元為ST7920，命令豐富，控制簡(jiǎn)便，適合51系統(tǒng)中使用。該模塊集成SD-CARD讀卡器，用于讀取數(shù)據(jù)，奶站可以將當(dāng)班的配送數(shù)據(jù)復(fù)制到卡中，送奶工領(lǐng)取卡后，插入讀卡器中，即可進(jìn)行當(dāng)天工作。圖3為顯示模塊電路原理圖。

圖3 顯示模塊原理圖

圖4 系統(tǒng)程序流程圖

系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)流程圖見(jiàn)圖4，程序設(shè)計(jì)的核心在卡文件處理單元，為減少程序開(kāi)銷，文件處理單元中，不采用傳統(tǒng)的FAT文件結(jié)構(gòu)，而是結(jié)合管理機(jī)和終端，通過(guò)將配送數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)塊的方式寫(xiě)入SD卡中，讀取時(shí)同樣讀取數(shù)據(jù)塊，然后將數(shù)據(jù)按設(shè)定的格式進(jìn)行分離，再寫(xiě)入RAM，顯示處理即可。

3 結(jié)論

此系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用以51單片機(jī)為系統(tǒng)核心，以TFT結(jié)構(gòu)屏為顯示核心，同時(shí)用SD卡為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒介。這種設(shè)計(jì)首先可以降低系統(tǒng)的總成本，51單片機(jī)是一種低成本的系統(tǒng)方案，且本系統(tǒng)所采用為改進(jìn)型的51單片機(jī)，相比傳統(tǒng)單片機(jī)功能有較大的提升，可以滿足本系統(tǒng)的處理要求。其次采用了TFT顯示模式，顯示效果相比傳統(tǒng)的點(diǎn)陣屏在圖形方面有較大的提高，同時(shí)采用卡存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，解決單片機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面的缺點(diǎn)，使系統(tǒng)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理方面得到提升。此系統(tǒng)成本低、操作簡(jiǎn)便，解決了奶站在員工招聘和培訓(xùn)方面的后顧之憂，極大地提高工作效率。

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