我們知道，智能設(shè)備的根本在于嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用(嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程),，隨著電子技術(shù)不斷的發(fā)展,，很多智能化設(shè)備逐步取代了人工勞動，自動售貨機就是其中一種基于嵌入式系統(tǒng)的智能化設(shè)備(什么是嵌入式系統(tǒng)),，對于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計實例,，小編就以自動售貨機軟硬件設(shè)計為例，來簡單對嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用作以介紹,。下面我們先來看一下有關(guān)自動售貨機的知識(嵌入式系統(tǒng)程序設(shè)計),。
自動售貨機的移動增值服務(wù)是一種新的商業(yè)模式和新的市場渠道，并擁有眾多的客戶群體。由于移動電子商務(wù)的移動性,、便捷性和安全性,，必將吸引眾多商家和客戶利用其進(jìn)行經(jīng)營和消費活動。這將導(dǎo)致移動價值鏈的形成,，成功綁定用戶,，使其融人社會的各行各業(yè)，使社會的各行各業(yè)都離不開移動,，最終形成“多贏”的局面,。
自動售貨機中嵌入式系統(tǒng)的硬件設(shè)計
(1)單片機部分
Atmel公司生產(chǎn)的ATmegal28單片機內(nèi)部集成了較大容量的存儲器和豐富強大的硬件接口：定時器/計數(shù)器、實時時鐘,、PWM通道,、A/D轉(zhuǎn)換器、12C的串行接口,、可編程的串行USART接口,、SPI串行接口、帶片內(nèi)晶振的可編程看門狗定時器和片內(nèi)的模擬比較器等,。它在省電性能,、穩(wěn)定性、抗干擾性能和靈活性方面極具特色,。單片機系統(tǒng)采用5 V電源供電,，外接電源為24 V，經(jīng)LM2576s芯片開關(guān)電源轉(zhuǎn)為5 V,，為系統(tǒng)主電源,。
(2)GSM/GPRS模塊
GSM/GPRS模塊采用BENQ的M22模塊，如圖1所示,。
GSM/GPRS模塊采用BENQ的M22模塊
該模塊采用的是標(biāo)準(zhǔn)的AT指令集,，正常工作電壓為3.3～4.3 V，5 V的VCC經(jīng)過IN5401降壓到4.3 V左右為模塊使用,，如圖2示,。
GSM/GPRS模塊電源部分
由于GSM/GPRS模塊有瞬間脈動電流，在電路設(shè)計過程中加了1個2200 μF的電解電容可以滿足模塊的瞬間大電流需求,。
(3)LCD部分
金鵬科技有限公司的OCMJ中文模塊系列液晶顯示器內(nèi)含GB 2312 16×16點陣國標(biāo)一級簡體漢字和ASCII8×8(半高)及8×16(全高)點陣英文字庫,，使系統(tǒng)不用擴展外部存儲空間。用戶輸入?yún)^(qū)位碼或ASCII碼即可實現(xiàn)文本顯示,。本系列模塊具有上/下/左/右移動當(dāng)前顯示屏幕及清除屏幕的命令,。OCMJ中文模塊的所有初始化設(shè)置工作在上電時自動完成，實現(xiàn)了“即插即用”,。同時保留了一條專用的復(fù)位線,，可強制復(fù)位,。規(guī)劃整齊的10個用戶接口命令代碼，非常容易記憶,。硬件接口采用REQ/BUSY握手協(xié)議,，簡單可靠。OCMJ5XlO模塊的背光源正極引腳所需較大電流才能保證LCD的亮度,，所以加9012三極管放大，三極管基極電阻的選擇上一定要考慮低溫下三極管的特性,，以保證可正常驅(qū)動LCD,。
(4)ISP下載接口
JTAG的仿真器比較貴，用ISP下載加上串口調(diào)試達(dá)到節(jié)約成本的目的,。ATmegal 28的PDI,、PDO、SCK和RESET加上VCC和GND就構(gòu)成了ISP接口,。用廣州雙龍電子提供的下載線和相關(guān)軟件送行熔絲配置,。由表1可知：設(shè)CKSEL3..1為111，則配置為外置晶振8 MHz,，用ISP下載線下載即可,。用ATmega]28的串口LJSARTl與PC機通信，由超級終端來顯示調(diào)試信息,。
(5) 電機的驅(qū)動部分和電機的5×10控制陣列
自動售貨機吐出飲料的過程實際為電機動作推飲料下來,。由于電機都是感性的，在停轉(zhuǎn)的時候會有反向電流,，所以需要用PC847光電隔離器把控制和驅(qū)動信號隔離開來,，然后用L293D驅(qū)動電機。電機驅(qū)動需24 V電壓.控制信號經(jīng)過L293D后變?yōu)?4 V左右的電源信號才可驅(qū)動電機,。電機有三根線：電源,、地線和反饋信號(電機轉(zhuǎn)一圈送出一個低電平)。由于要控制50個電機,，占用單片機15個I/O口,，其中5個為行線低有效，10個為列線高有效,，形成5×10陣列,。當(dāng)行為低、列為高的一個交叉點的電機動作推貨物出來,。在機械制作中使電機轉(zhuǎn)一圈剛好推出一瓶飲料,，電機轉(zhuǎn)一圈同時產(chǎn)生一反饋信號，此信號使電機停止轉(zhuǎn)動,。另外一種情況是紅外檢測到有貨物落下則電機停止轉(zhuǎn)動,。
自動售貨機中嵌入式系統(tǒng)的軟件部分設(shè)計
內(nèi)置的主控模塊控制自動售貨機內(nèi)部各部分流程進(jìn)行實際的管理，包括：吐貨流程、交易流程數(shù)據(jù)上報,、LCD用戶界面顯示和故障上報,。
自動售貨機控制板的程序用C語言編寫，開發(fā)環(huán)境用Atmel公司提供的ICCAVR,?？刂瓢宄绦蚩驁D如圖3所示。
控制板程序框圖
USSD無線通信方式
USSD(Unstructured Supplementary Service Data)定義為移動臺和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用之間經(jīng)過歸屬位置寄存器(HLR)傳遞信息和指令的一種機制,，它為移動通信用戶提供基于文本的界面,，用于管理用戶的業(yè)務(wù)。USSD在通話狀態(tài)下使用獨立專用控制信道SDCCH(Stand-aIon(DedicatedControl ChanneD,，數(shù)據(jù)傳輸速率大約為600 bps;而非通話狀態(tài)時,，USSD)使用快速輔助控制信道FACCH(FastAssociated Control Channel)，數(shù)據(jù)傳輸速率約為1 kbps,，比SMS傳輸速率高,。
自動售貨機主要實現(xiàn)的功能介紹
自動售貨機是用戶直接面對的終端界面，以上設(shè)計方案主要實現(xiàn)的功能為：
①貨物存儲和出貨,。自動售貨機將銷售商品存儲其中,，以一臺飲料機為例，其中存儲的飲料可以高達(dá)3OO臺,，并且自動售貨機裝備有恒溫控制系統(tǒng)和密閉的儲存空間,，在各種復(fù)雜的氣候條件下，均可有效的保證貨物的儲存周期,。
②無線數(shù)據(jù)交換,。自動售貨機具備無線通信功能，可以和現(xiàn)有的(3SM/CDMA網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行對接,，接受網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起的各種無線通信連接,，也可以主動向GSM/CDMA網(wǎng)絡(luò)發(fā)起連接。通過無線數(shù)據(jù)交換可以實現(xiàn)對售貨機的無線遠(yuǎn)程控制,，并可以實時獲取售貨機當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)和銷售情況,，從而實現(xiàn)整個業(yè)務(wù)的交易流程可控。自動售貨機支持的無線通信方式包括：SMS,、USSD,、GPRS和CDMA lX。對于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計實例之自動售貨機的軟硬件設(shè)計
總結(jié)
自動售貨機只是嵌入式系統(tǒng)設(shè)計實例中的一種,，有關(guān)嵌入式的應(yīng)用案例還有很多,，在這里小編就不一一舉例介紹了。本文主要介紹了自動售貨機中嵌入式系統(tǒng)的硬件設(shè)計,，即單片機,、GSM/GPRS模塊,、LCD、ISP下載接口等部分以及軟件部分的設(shè)計,，并簡單分析了自動售貨機主要實現(xiàn)的功能,。