基于LabVIEW的饮料自动售货机设计.doc
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1、 本 科 毕 业 论 文(设 计)题目(中文) 基于LabVIEW饮料自动售货机设计 (英文) The Design of Drinks Vending Machine Based on LabVIEW 学 院 信息及机电工程学院 年级专业 2011级电子信息工程 学生姓名 学 号 指导教师 完 成 日 期 2015 年 4 月第 17 页上海师范大学本科毕业论文(设计)诚信声明本人郑重声明:所呈交毕业论文(设计),题目 基于LabVIEW饮料自动售货机设计 是本人在指导教师指导下,进行研究工作所取得成果。对本文研究做出重要贡献个人与集体,均已在文中以明确方式注明。除此之外,本论文(设计)不包
2、含任何其他个人或集体已经发表或撰写过作品成果。本人完全意识到本声明应承担法律责任。作者签名:日期: 年 月 日上海师范大学本科毕业论文(设计)选题登记表学生姓名学号专业电子信息工程学 院指导教师姓名/职称题 目基于LabVIEW饮料自动售货机设计本选题意义及国内外发展简况:自动售货机(Vending Machine,VEM)是能根据投入钱币自动付货机器,是商业自动化常用设备。它不受时间、地点限制,能节省人力、方便交易,是一种全新商业零售形式,又被称为24小时营业微型超市。目前,日本以每23人就能拥有一台售货机数量成为全球之冠。而在中国,此类机器普及度远远不够,公共场合能见到自动售货机还很有限。
3、但随着时代发展,相信这种方便简单售卖方式会很快为大家所接受。LabVIEW软件是一种图形化编程语言开发环境,使用这种语言编程时,基本上不写程序代码,取而代之是流程图或框图。因此,LabVIEW是一个面向最终用户工具,使用它进行原理研究、设计、测试并实现仪器系统时,可以大大提高工作效率。本次毕业设计主要利用LabVIEW工具编写自动售货机出售程序,使其具有编程方便、界面美观、易吸引人特点。研究内容:根据售货机在实际中用途及使用条件,本次设计研究主要分三个部分: 信号输入:设置商品种类及数量选择按键、货币按键、确定购买按键、结束购买按键,模拟用户实际购买操作过程;核心货币处理:包括消费金额计算、找
4、零金额计算、二维图片显示、警告灯闪烁模块,相应功能有找零、显示出货、余额不足警告等;信号输出:运用警告灯模块实现结果提示,当程序运行显示“余额不足”时,红灯闪烁,当显示“购买成功”时,绿灯亮,同时显示出货与找零金额。研究方法、手段及步骤:首先学习与掌握LabVIEW编程语言开发环境,深入了解LabVIEW模块功能实现原理。然后运用所学,编写基于LabVIEW设计自动售货机程序,过程中,主要用到While循环与Case结构。最后结合软件编写调试、模拟应用,使本系统大部分功能得以实现,并且达到较高系统稳定性。主要参考文献:1 陈树学.LabVIEW实用工具详解M.2014,9(1):357-440
5、.2 陈树学、刘萱.LabVIEW宝典M.2011,3(1):203-235.3 阮奇桢.我与LabVIEWM.2009,9(1):180-192.4 陈龙、张跃明、张乃龙.以为平台测控系统设计J.现代制造工程,2009,第10期:139-141. 5 修运访、罗凯、高天德、袁贵荣.基于事件结构电台自动化测试系统J.测控技术,2008,第2期:38-41. 时间进度:2014年11月2014年12月:设计准备与构思阶段;2015年1月2015年2月:综合设计与系统实现阶段;2015年3月2015年4月:系统设计总结、测试与论文撰写。学生 (签名) 年 月 日指导教师意见: 指导教师 (签名)
6、年 月 日专业负责人意见: 专业负责人 (签名) 年 月 日 注:本表及毕业论文(设计)一起存档,保存期为四年。上海师范大学毕业论文(设计)指导记录表学院: 信息机电学院 专业电子信息工程指导教师杨敏学生姓名高若星学号110154808毕业论文(设计)题目基于LabVIEW饮料自动售货机设计日期指导内容存在问题及进一步改进意见教师签名学生签名2014.11.15 选题讨论与资料搜集对选题内容需要进一步深入:1. 确定以LabVIEW为编程环境设计 2. 了解其实际应用,选择一项贴近生活设计论文初步提纲讨论:1. 设计题目及意义 2. 设计方法 3. 设计初步步骤论文各部分尚缺乏必要逻辑,仔细规
7、划后完成毕业论文选题登记表论文写作细纲讨论:1. 设计具体方法及步骤 ,程序设计问题讨论1. 论文各部分内容分析层次不够明晰,软件介绍混乱,一二章合并 2. 需要重新设计程序框架论文初稿与程序细节讨论1. 完成初稿修改,更改目录设计 2. 改善程序前面板设置,使其更美观论文二稿讨论:1. 章节之间介绍内容重复 2. LabVIEW模块介绍不充分完成二稿修改,增加While循环与Case结构介绍2015.4.20 论文定稿:1. 缺少设计思路介绍 2. 图片编码错误1. 增加程序设计流程图 2. 修改论文电子版格式与打印稿装订格式 3. 模拟操作,检查细节错误注:本表由指导教师根据毕业论文(设计
8、)指导工作方案与实际指导情况填写,在指导工作完成后交学院存档,保存期四年。摘要自动售货机是能根据投入钱币自动付货机器。本次论文是基于LabVIEW开发环境设计饮料自动售货机程序,及一般自动售货机一样,主要由货币处理装置、贮藏售货装置与显示装置组成。在程序中,包括商品选择、消费金额计算、找零金额计算、二维图片显示、警告灯闪烁模块,相应功能有找零、显示出货、余额不足警告等。通过图形化编程语言,可使编程方便、界面美观易吸引人。最后结合程序编写调试、模拟应用,使本系统大部分功能得以实现,并且达到较高系统稳定性。关键词:自动售货机;LabVIEW;图形化编程AbstractThe vending mac
9、hine is based on input of coin machine automatically pay for the goods. This graduation design is based on the LabVIEW development environment drinks vending machine design, with general vending machine by monetary until as its main, storage vending device, display device, etc. Including consumption
10、 amount, change the amount of calculation, 2 d image display, warning lights flashing modules, such as the function of the corresponding change, showing shipment, insufficient warning, etc. Through the graphical programming language, can make the programming convenient, beautiful interface is easy t
11、o attract people. Finally through the writing of the program debugging, simulation application, make the most of the functions of the system, and to achieve high system stability.Key Words: the vending machine; LabVIEW; graphical pr- ogramming 目录上海师范大学本科毕业论文(设计)诚信声明 上海师范大学本科毕业论文(设计)选题登记表上海师范大学本科毕业论文
12、(设计)指导记录表中文摘要及关键词英文摘要及关键词1 绪论 11.1 自动售货机发展及主要应用 11.2 设计目标及任务 22 软件平台介绍 42.1 LabVIEW开发环境简介 42.2 LabVIEW应用领域 4主要程序结构简介 6 While循环结构 6 Case结构63 饮料自动售货机程序设计 8 3.1 总体设计方案 83.2 前面板设计 83.3 程序框图设计 103.3.1 总程序框图设计 103.3.2 变量初始化 12 3.3.3 商品种类及数量选择 123.3.4 货币投入 123.3.5 确认购买 13 结束交易 13 3.4 程序调试结构 144 结论 17致谢18参考
13、文献19附录201 绪论 自动售货机发展及主要应用自动售货机(Vending Machine,VEM)是能根据投入钱币自动付货机器,是商业自动化常用设备。它不受时间、地点限制,能节省人力、方便交易,是一种全新零售形式,又被称为24小时营业微型超市。生活中常见自动售货机大概有三种:饮料自动售货机、食品自动售货机与综合自动售货机。常见饮料自动售货机如图1.1所示:图1.1 饮料自动售货机公元1世纪,希腊人希罗制造自动出售圣水装置是世界上最早自动售货机。然而,自动售货机真正普及是在第二次世界大战之后。著名饮料商可口可乐公司在全世界分布有50万台饮料自动售货机。在日本,70%罐装饮料是通过自动售货机售
14、出。70年代以来,相继出现了采用微型计算机控制各种新型自动售货机与利用信用卡代替钱币并及计算机连接更大规模无人售货系统,如无人自选商场、车站自动售票与检票系统、银行现金自动支付机等。现代自动售货机种类、结构与功能依出售物品而异,主要有糖果、饮料、报纸等自动售货机。其实自动售货机是劳动密集型社会向技术密集型社会转变产物。目前普遍存在超市、百货中心等流通渠道,面临着人工劳力、占地面积以及购物便利性等因素限制,具有很大发展制约性。为了解决这一问题,销售环境与消费模式正不断变化,无人自动售货机作为一种必须机器应运而生。进入21世纪,自动售货机产业进一步实现合理化。例如:在信息化方面实行联机方式,通过
15、线路将自动售货机内库存信息及时地传送至各营业点电脑中,从而确保商品选购、补充顺利进行;在能源利用方面开发节能型清凉饮料自动售货机。夏季电力消费高峰期,这种机型自动售货机即使在关掉冷却器状况下也能保持低温,及以往机器相比,能够节约1015%电力。自动售货机应用十分广泛,主要有:刷卡购物,在网络环境支持情况下,具备多种电子支付功能,如信用卡、储值卡、手机卡等刷卡消费;货币识别,电控系统可以配合纸币、硬币识别器增加代金券功能,可以识别纸质与硬币类型代金券;网络运营,将自动售货机当前运营数据,包括系统状态、系统故障、料道故障、缺货情况、销售数据通过安装在自动售货机上GPRS模块无线传输到售货机网络服务
16、器,运营人员可以在任何一台联网电脑上掌握售货机这些信息,实现自动售货机大规模运营与网络化管理;多媒体显示,采用LED显示屏、多媒体显示器技术,自动售货机系统及PC系统对接,使消费者可以通过PC控制触摸屏选购售货机商品,不但取代选货按键,而且使售货机具有传媒功能;自助缴费,将ATM机系统嵌入到自动售货机中,使自动售货机作为移动、金融终端设备,实现自助缴费业务等。在今后发展中,不论是制造业、服务业还是零售业,我们都将看到更多设备取代人工,自动售货机前景必定光明。1.2 本次毕业设计目标及任务出于对自动售货机兴趣,本次毕业设计主要利用图形编程软件LabVIEW环境,编写一个饮料自动售货机基本售卖程序
17、。首先通过一个半月时间学习与掌握LabVIEW编程语言开发环境,深入了解LabVIEW模块功能实现原理,搜集实际应用素材。然后运用所学,构思饮料自动售货机设计过程,在教师帮助下,确定具体研究方法与内容。准备工作充分之后,开始独自编写基于LabVIEW设计售货机程序,主要用到While与Case两个结构控件。最后结合软件编写调试、模拟应用,演示自动售卖过程,使程序能实现计数、找零、告警等功能,并且达到较高系统稳定性。2 软件平台介绍2.1 LabVIEW开发环境简介LabVIEW(Laboratory Virtual instrument Engineering)是美国国家仪器公司(Nation
18、al Instruments,NI)开发一种图形化编程语言。图形化程序语言,又称为“”语言,使用这种语言编程时,基本上不写程序代码,取而代之是流程图。它尽可能利用了技术人员、科学家、工程师所熟悉术语、图标与概念,使编程简单直观。LabVIEW图标如图2.1所示:图2.1 LabVIEW图标传统文本编程语言根据语句与指令先后顺序决定程序执行顺序,而 LabVIEW则采用数据流编程方式,程序框图中节点之间数据流向决定了VI及函数执行顺序。VI指虚拟仪器,是LabVIEW程序模块。LabVIEW提供很多外观及传统仪器(如示波器、万用表)类似控件,可用来方便地创建用户界面。用户界面在LabVIEW中被
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