基于labview的飲料自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)

1、<p>　　本 科 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)）</p><p>　　題目（中文） 基于LabVIEW的飲料自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì) </p><p>　　（英文） The Design of Drinks Vending Machine </p><p>　　Based on LabVIEW </p><p

2、>　　學(xué) 院 信息與機(jī)電工程學(xué)院 </p><p>　　年級(jí)專業(yè) 2011級(jí)電子信息工程 </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　完

3、成 日 期 2015 年 4 月</p><p>　　上海師范大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）</p><p><b>　　誠(chéng)信聲明</b></p><p>　　本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)），題目 《基于LabVIEW的飲料自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)》 是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以

4、明確方式注明。除此之外，本論文（設(shè)計(jì)）不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品成果。本人完全意識(shí)到本聲明應(yīng)承擔(dān)的法律責(zé)任。</p><p><b>　　作者簽名：</b></p><p>　　日期： 年 月 日</p><p>　　上海師范大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）選題登記表</p><p>　　注：本

5、表與畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）一起存檔，保存期為四年。</p><p>　　上海師范大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）指導(dǎo)記錄表</p><p>　　學(xué)院： 信息機(jī)電學(xué)院 </p><p>　　注：本表由指導(dǎo)教師根據(jù)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）指導(dǎo)工作方案和實(shí)際指導(dǎo)情況填寫(xiě)，在指導(dǎo)工作完成后交學(xué)院存檔，保存期四年。</p><p><b>　　摘要</b&

6、gt;</p><p>　　自動(dòng)售貨機(jī)是能根據(jù)投入的錢幣自動(dòng)付貨的機(jī)器。本次論文是基于LabVIEW開(kāi)發(fā)環(huán)境設(shè)計(jì)的飲料自動(dòng)售貨機(jī)程序，與一般的自動(dòng)售貨機(jī)一樣，主要由貨幣處理裝置、貯藏售貨裝置和顯示裝置組成。在程序中，包括商品選擇、消費(fèi)金額計(jì)算、找零金額計(jì)算、二維圖片顯示、警告燈閃爍模塊,相應(yīng)的功能有找零、顯示出貨、余額不足警告等。通過(guò)圖形化編程語(yǔ)言，可使編程方便、界面美觀易吸引人。最后結(jié)合程序的編寫(xiě)調(diào)試、模擬應(yīng)用

7、，使本系統(tǒng)的大部分功能得以實(shí)現(xiàn)，并且達(dá)到較高的系統(tǒng)穩(wěn)定性。</p><p>　　關(guān)鍵詞：自動(dòng)售貨機(jī)；LabVIEW；圖形化編程</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The vending machine is based on input of coin machine automatically pay

8、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

9、. Including consumption 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, </p>

10、<p>　　Key Words: the vending machine; LabVIEW; graphical pr- ogramming </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　上海師范大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）誠(chéng)信聲明……………………………Ⅰ </p><p>　　上海師范大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）選題登記表

11、…………………………Ⅱ</p><p>　　上海師范大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）指導(dǎo)記錄表…………………………Ⅳ</p><p>　　中文摘要及關(guān)鍵詞……………………………………………………………Ⅴ</p><p>　　英文摘要及關(guān)鍵詞……………………………………………………………Ⅵ</p><p>　　1 緒論……………………………………………

12、…………………………… 1</p><p>　　1.1 自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展及主要應(yīng)用……………………………………… 1</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)目標(biāo)與任務(wù)……………………………………………………… 2</p><p>　　2 軟件平臺(tái)介紹……………………………………………………………… 4</p><p>　　2.1 LabVIEW開(kāi)發(fā)

13、環(huán)境簡(jiǎn)介……………………………………………… 4</p><p>　　2.2 LabVIEW應(yīng)用領(lǐng)域…………………………………………………… 4</p><p>　　2.3主要程序結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介…………………………………………………… 6</p><p>　　2.3.1 While循環(huán)結(jié)構(gòu)……………………………………………… 6</p><p>　

14、　2.3.2 Case結(jié)構(gòu)………………………………………………………6</p><p>　　3 飲料自動(dòng)售貨機(jī)程序設(shè)計(jì)………………………………………………… 8</p><p>　　3.1 總體設(shè)計(jì)方案………………………………………………………… 8</p><p>　　3.2 前面板設(shè)計(jì)…………………………………………………………… 8</p>&l

15、t;p>　　3.3 程序框圖設(shè)計(jì)………………………………………………………… 10</p><p>　　3.3.1 總程序框圖設(shè)計(jì)……………………………………………… 10</p><p>　　3.3.2 變量初始化…………………………………………………… 12</p><p>　　3.3.3 商品種類及數(shù)量的選擇……………………………………… 12</

16、p><p>　　3.3.4 貨幣的投入…………………………………………………… 12</p><p>　　3.3.5 確認(rèn)購(gòu)買……………………………………………………… 13</p><p>　　3.3.6 結(jié)束交易……………………………………………………… 13</p><p>　　3.4 程序調(diào)試結(jié)構(gòu)………………………………………………………

17、… 14</p><p>　　4 結(jié)論………………………………………………………………………… 17</p><p>　　致謝……………………………………………………………………………18</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………19</p><p>　　附錄………………………………………………………

18、……………………20</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展及主要應(yīng)用</p><p>　　自動(dòng)售貨機(jī)（Vending Machine，VEM）是能根據(jù)投入的錢幣自動(dòng)付貨的機(jī)器，是商業(yè)自動(dòng)化的常用設(shè)備。它不受時(shí)間、地點(diǎn)的限制，能節(jié)省人力、方便交易，是一種全新的零售形式，又被稱為24小時(shí)營(yíng)業(yè)的微

19、型超市。生活中常見(jiàn)的自動(dòng)售貨機(jī)大概有三種：飲料自動(dòng)售貨機(jī)、食品自動(dòng)售貨機(jī)和綜合自動(dòng)售貨機(jī)。常見(jiàn)的飲料自動(dòng)售貨機(jī)如圖1.1所示：</p><p>　　圖1.1 飲料自動(dòng)售貨機(jī)</p><p>　　公元1世紀(jì)，希臘人希羅制造的自動(dòng)出售圣水的裝置是世界上最早的自動(dòng)售貨機(jī)。然而，自動(dòng)售貨機(jī)的真正普及是在第二次世界大戰(zhàn)之后。著名飲料商可口可樂(lè)公司在全世界分布有50萬(wàn)臺(tái)飲料自動(dòng)售貨機(jī)。在日本，70%的

20、罐裝飲料是通過(guò)自動(dòng)售貨機(jī)售出的。70年代以來(lái)，相繼出現(xiàn)了采用微型計(jì)算機(jī)控制的各種新型自動(dòng)售貨機(jī)和利用信用卡代替錢幣并與計(jì)算機(jī)連接的更大規(guī)模的無(wú)人售貨系統(tǒng)，如無(wú)人自選商場(chǎng)、車站的自動(dòng)售票和檢票系統(tǒng)、銀行的現(xiàn)金自動(dòng)支付機(jī)等。現(xiàn)代自動(dòng)售貨機(jī)的種類、結(jié)構(gòu)和功能依出售的物品而異，主要有糖果、飲料、報(bào)紙等自動(dòng)售貨機(jī)。</p><p>　　其實(shí)自動(dòng)售貨機(jī)是勞動(dòng)密集型社會(huì)向技術(shù)密集型社會(huì)轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。目前普遍存在的超市、百貨中心等

21、流通渠道，面臨著人工勞力、占地面積以及購(gòu)物便利性等因素的限制，具有很大的發(fā)展制約性。為了解決這一問(wèn)題，銷售環(huán)境和消費(fèi)模式正不斷變化，無(wú)人自動(dòng)售貨機(jī)作為一種必須的機(jī)器應(yīng)運(yùn)而生。</p><p>　　進(jìn)入21世紀(jì)，自動(dòng)售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)合理化。例如：在信息化方面實(shí)行聯(lián)機(jī)方式，通過(guò)電話線路將自動(dòng)售貨機(jī)內(nèi)的庫(kù)存信息及時(shí)地傳送至各營(yíng)業(yè)點(diǎn)的電腦中，從而確保商品選購(gòu)、補(bǔ)充的順利進(jìn)行；在能源利用方面開(kāi)發(fā)節(jié)能型清涼飲料自動(dòng)售貨機(jī)

22、。夏季電力消費(fèi)高峰期，這種機(jī)型的自動(dòng)售貨機(jī)即使在關(guān)掉冷卻器的狀況下也能保持低溫，與以往的機(jī)器相比，能夠節(jié)約10－15%的電力。</p><p>　　自動(dòng)售貨機(jī)的應(yīng)用十分廣泛，主要有：刷卡購(gòu)物，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境支持的情況下，具備多種電子支付功能，如信用卡、儲(chǔ)值卡、手機(jī)卡等刷卡消費(fèi)；貨幣識(shí)別，電控系統(tǒng)可以配合紙幣、硬幣識(shí)別器增加代金券功能，可以識(shí)別紙質(zhì)和硬幣類型的代金券；網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)，將自動(dòng)售貨機(jī)當(dāng)前運(yùn)營(yíng)的數(shù)據(jù)，包括系統(tǒng)狀態(tài)、

23、系統(tǒng)故障、料道故障、缺貨情況、銷售數(shù)據(jù)通過(guò)安裝在自動(dòng)售貨機(jī)上的GPRS模塊無(wú)線傳輸?shù)绞圬洐C(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，運(yùn)營(yíng)人員可以在任何一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的電腦上掌握售貨機(jī)的這些信息，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)售貨機(jī)的大規(guī)模運(yùn)營(yíng)和網(wǎng)絡(luò)化管理；多媒體顯示，采用LED顯示屏、多媒體顯示器技術(shù)，自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)與PC系統(tǒng)對(duì)接，使消費(fèi)者可以通過(guò)PC控制的觸摸屏選購(gòu)售貨機(jī)的商品，不但取代選貨按鍵，而且使售貨機(jī)具有傳媒功能；自助繳費(fèi)，將ATM機(jī)系統(tǒng)嵌入到自動(dòng)售貨機(jī)中，使自動(dòng)售貨機(jī)作為移動(dòng)、金融

24、終端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)自助繳費(fèi)業(yè)務(wù)等。</p><p>　　在今后的發(fā)展中，不論是制造業(yè)、服務(wù)業(yè)還是零售業(yè)，我們都將看到更多的設(shè)備取代人工，自動(dòng)售貨機(jī)的前景必定光明。</p><p>　　1.2 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目標(biāo)與任務(wù)</p><p>　　出于對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)的興趣，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要利用圖形編程軟件LabVIEW環(huán)境，編寫(xiě)一個(gè)飲料自動(dòng)售貨機(jī)的基本售賣程序。</p>

25、<p>　　首先通過(guò)一個(gè)半月時(shí)間學(xué)習(xí)和掌握LabVIEW編程語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)環(huán)境，深入了解LabVIEW模塊功能實(shí)現(xiàn)的原理，搜集實(shí)際應(yīng)用素材。然后運(yùn)用所學(xué)，構(gòu)思飲料自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程，在老師的幫助下，確定具體研究方法和內(nèi)容。準(zhǔn)備工作充分之后，開(kāi)始獨(dú)自編寫(xiě)基于LabVIEW設(shè)計(jì)的售貨機(jī)程序，主要用到While和Case兩個(gè)結(jié)構(gòu)的控件。最后結(jié)合軟件的編寫(xiě)調(diào)試、模擬應(yīng)用，演示自動(dòng)售賣過(guò)程，使程序能實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)、找零、告警等功能，并且達(dá)到

26、較高的系統(tǒng)穩(wěn)定性。</p><p><b>　　2 軟件平臺(tái)介紹</b></p><p>　　2.1 LabVIEW開(kāi)發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介</p><p>　　LabVIEW（Laboratory Virtual instrument Engineering）是美國(guó)國(guó)家儀器公司（National Instruments，NI）開(kāi)發(fā)的一種圖形化的編程語(yǔ)言。

27、圖形化的程序語(yǔ)言，又稱為“Ｇ”語(yǔ)言,使用這種語(yǔ)言編程時(shí)，基本上不寫(xiě)程序代碼，取而代之的是流程圖。它盡可能利用了技術(shù)人員、科學(xué)家、工程師所熟悉的術(shù)語(yǔ)、圖標(biāo)和概念，使編程簡(jiǎn)單直觀。LabVIEW圖標(biāo)如圖2.1所示：</p><p>　　圖2.1 LabVIEW圖標(biāo)</p><p>　　傳統(tǒng)的文本編程語(yǔ)言根據(jù)語(yǔ)句和指令的先后順序決定程序執(zhí)行順序，而 LabVIEW則采用數(shù)據(jù)流編程方式，程序框圖中

28、節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)流向決定了VI及函數(shù)的執(zhí)行順序。VI指虛擬儀器，是LabVIEW的程序模塊。</p><p>　　LabVIEW提供很多外觀與傳統(tǒng)儀器（如示波器、萬(wàn)用表）類似的控件，可用來(lái)方便地創(chuàng)建用戶界面。用戶界面在LabVIEW中被稱為前面板，使用圖標(biāo)和連線，可以通過(guò)編程對(duì)前面板上的對(duì)象進(jìn)行控制，這就是圖形化源代碼，又稱G代碼。LabVIEW 的圖形化源代碼在某種程度上類似于流程圖，因此又被稱作程序框圖代碼。&

29、lt;/p><p>　　2.2 LabVIEW應(yīng)用領(lǐng)域</p><p>　　LabVIEW有很多優(yōu)點(diǎn)，尤其是在某些特殊領(lǐng)域其特點(diǎn)尤其突出。</p><p>　　測(cè)試測(cè)量：LabVIEW最初就是為測(cè)試測(cè)量而設(shè)計(jì)的，因而測(cè)試測(cè)量也就是現(xiàn)在LabVIEW最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，LabVIEW在測(cè)試測(cè)量領(lǐng)域獲得了廣泛的承認(rèn)。至今，大多數(shù)主流的測(cè)試儀器、數(shù)據(jù)采集設(shè)備都擁

30、有專門(mén)的LabVIEW驅(qū)動(dòng)程序，使用LabVIEW可以非常便捷的控制這些硬件設(shè)備。同時(shí)，用戶也可以十分方便地找到各種適用于測(cè)試測(cè)量領(lǐng)域的LabVIEW工具包。這些工具包幾乎覆蓋了用戶所需的所有功能，用戶在這些工具包的基礎(chǔ)上再開(kāi)發(fā)程序就容易多了。有時(shí)甚至于只需簡(jiǎn)單地調(diào)用幾個(gè)工具包中的函數(shù)，就可以組成一個(gè)完整的測(cè)試測(cè)量應(yīng)用程序。</p><p>　　控制：控制與測(cè)試是兩個(gè)相關(guān)度非常高的領(lǐng)域，從測(cè)試領(lǐng)域起家的LabVI

31、EW自然而然地首先拓展至控制領(lǐng)域。LabVIEW擁有專門(mén)用于控制領(lǐng)域的模塊--LabVIEWDSC。除此之外，工業(yè)控制領(lǐng)域常用的設(shè)備、數(shù)據(jù)線等通常也都帶有相應(yīng)的LabVIEW驅(qū)動(dòng)程序。使用LabVIEW可以非常方便的編制各種控制程序。</p><p>　　仿真：LabVIEW包含了多種多樣的數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)，特別適合進(jìn)行模擬、仿真、原型設(shè)計(jì)等工作。在設(shè)計(jì)機(jī)電設(shè)備之前，可以先在計(jì)算機(jī)上用LabVIEW搭建仿真原型，驗(yàn)證

32、設(shè)計(jì)的合理性，找到潛在的問(wèn)題。在高等教育領(lǐng)域，有時(shí)如果使用LabVIEW進(jìn)行軟件模擬，就可以達(dá)到同樣的效果，使學(xué)生不致失去實(shí)踐的機(jī)會(huì)。</p><p>　　兒童教育：由于圖形外觀漂亮且容易吸引兒童的注意力，同時(shí)圖形比文本更容易被兒童接受和理解，所以LabVIEW非常受少年兒童的歡迎。對(duì)于沒(méi)有任何計(jì)算機(jī)知識(shí)的兒童而言，可以把LabVIEW理解成是一種特殊的“積木”，把不同的原件搭在一起，就可以實(shí)現(xiàn)自己所需的功能。著

33、名的可編程玩具“樂(lè)高積木”使用的就是LabVIEW編程語(yǔ)言。兒童經(jīng)過(guò)短暫的指導(dǎo)就可以利用樂(lè)高積木提供的積木搭建成各種車輛模型、機(jī)器人等，再使用LabVIEW編寫(xiě)控制其運(yùn)動(dòng)和行為的程序。除了應(yīng)用于玩具，LabVIEW還有專門(mén)用于中小學(xué)生教學(xué)使用的版本。</p><p>　　快速開(kāi)發(fā)：根據(jù)筆者參與的一些項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)，完成一個(gè)功能類似的大型應(yīng)用軟件，熟練的LabVIEW程序員所需的開(kāi)發(fā)時(shí)間，大概只是熟練的C程序員所需時(shí)間的

34、1/5左右。所以，如果項(xiàng)目開(kāi)發(fā)時(shí)間緊張，應(yīng)該優(yōu)先考慮使用LabVIEW，以縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間。</p><p>　　跨平臺(tái)：如果同一個(gè)程序需要運(yùn)行于多個(gè)硬件設(shè)備之上，也可以優(yōu)先考慮使用LabVIEW。LabVIEW具有良好的平臺(tái)一致性。LabVIEW的代碼不需任何修改就可以運(yùn)行在常見(jiàn)的三大臺(tái)式機(jī)操作系統(tǒng)上：Windows、Mac OS 及 Linux。除此之外，LabVIEW還支持各種實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和嵌入式設(shè)備，比如常見(jiàn)

35、的PDA、FPGA以及運(yùn)行VxWorks和PharLap系統(tǒng)的RT設(shè)備。</p><p>　　2.3主要程序結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介</p><p>　　2.3.1 While循環(huán)結(jié)構(gòu)</p><p>　　While循環(huán)可以從程序框圖中的結(jié)構(gòu)子選板中創(chuàng)建。while循環(huán)包括兩個(gè)端口：條件端口和重復(fù)端口。While循環(huán)的功能：重復(fù)執(zhí)行內(nèi)部的子程序框圖，直到條件接線端接收到待定的布爾值

36、。</p><p>　　While循環(huán)結(jié)構(gòu)如圖2.2所示，其中右邊的帶箭頭的小圖標(biāo)是用來(lái)接循環(huán)條件的，當(dāng)調(diào)節(jié)為“真”時(shí)，開(kāi)始繼續(xù)執(zhí)行下一次循環(huán)，為“假”時(shí)停止執(zhí)行循環(huán)條件。這里循環(huán)條件的檢驗(yàn)是在循環(huán)體執(zhí)行完時(shí)，因此循環(huán)至少執(zhí)行一次。i的作用也是指示循環(huán)次數(shù)。</p><p>　　圖2.2 While循環(huán)結(jié)構(gòu)</p><p>　　循環(huán)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)傳遞：如果需要有數(shù)據(jù)在循

37、環(huán)結(jié)構(gòu)的內(nèi)外傳輸，可以在循環(huán)體內(nèi)的端子與循環(huán)體外的端子連線，這時(shí)循環(huán)體邊框上出現(xiàn)小的黑方塊，即“隧道”。在循環(huán)執(zhí)行期間隧道不能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，只能在循環(huán)結(jié)束時(shí)將最后一次循環(huán)的結(jié)果輸出。所以要對(duì)每一次循環(huán)的結(jié)果進(jìn)行觀察我們就應(yīng)該將顯示端子放在循環(huán)體內(nèi)部。</p><p><b>　　Case結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　與一般機(jī)器語(yǔ)言中的條件語(yǔ)句非常相似，LabVIE

38、W提供了Case結(jié)構(gòu)。Case結(jié)構(gòu)如圖2.3所示，圖（a）左邊帶有問(wèn)號(hào)的小方框是用來(lái)連接Case結(jié)構(gòu)選擇端的值的，圖（b）、圖（c），如果連接的是代數(shù)值則上邊框之中顯示的是數(shù)字，如果是邏輯型，則顯示的是true or false兩種條件。Case結(jié)構(gòu)每次只能顯示一個(gè)子圖，單擊上面中間的箭頭顯示條（或點(diǎn)擊箭頭）可以選擇不同的子圖。對(duì)于數(shù)值型結(jié)構(gòu)只要在邊框上點(diǎn)擊右鍵，通過(guò)Add Case就可以增加條件子圖。輸入輸出與循環(huán)結(jié)構(gòu)一樣，不同的是需

39、要在輸入數(shù)值的同時(shí)輸入判斷條件。</p><p><b>　?。╝）</b></p><p><b>　?。╞）</b></p><p><b>　?。╟）</b></p><p>　　圖2.3 Case結(jié)構(gòu)</p><p>　　3 飲料自動(dòng)售貨機(jī)項(xiàng)目設(shè)

40、計(jì)</p><p>　　3.1 總體設(shè)計(jì)方案</p><p>　　根據(jù)實(shí)際生活中常見(jiàn)自動(dòng)售貨機(jī)的用途功能，本次設(shè)計(jì)主要包括商品種類及數(shù)量選擇模塊、貨幣投入模塊、余額計(jì)算模塊、警告顯示模塊和出貨模塊組成。總體系統(tǒng)組成框圖如圖3.1所示：</p><p>　　用戶模擬使用飲料自動(dòng)售貨機(jī)</p><p>　　商品種類及數(shù)量的選擇</p>

41、<p><b>　　投入貨幣</b></p><p>　　投幣充足 投幣不足</p><p>　　購(gòu)買成功 購(gòu)買失敗 警告燈閃爍</p><p>　　圖3.1 總體系統(tǒng)組成框圖</p><p>　　用戶進(jìn)入系統(tǒng)，可通過(guò)按鍵完成商品種類及數(shù)量的選擇；</p>

42、<p>　　通過(guò)貨幣按鍵完成貨幣的投入；</p><p>　　系統(tǒng)進(jìn)行貨幣處理：計(jì)算消費(fèi)金額，比較投入貨幣與消費(fèi)金額；</p><p>　　若投入金額大于等于消費(fèi)金額，則交易成功；</p><p>　　若投入金額小于消費(fèi)金額，則交易失敗，警告燈閃爍。</p><p><b>　　3.2 前面板設(shè)計(jì)</b>&l

43、t;/p><p>　　前面板使用輸入控制和輸出顯示構(gòu)成?？刂剖怯脩糨斎霐?shù)據(jù)到程序的接口，而顯示是輸出程序產(chǎn)生的數(shù)據(jù)接口。控制和顯示有許多種類，可以從控制模板的各個(gè)子模板中選取。兩種最常用的前面板對(duì)象是數(shù)字控制和數(shù)字顯示。若想要在數(shù)字控制中輸入或修改數(shù)值，只需要用操作工具點(diǎn)擊控制部件和增減按鈕，或者用操作工具或標(biāo)簽工具雙擊數(shù)值欄進(jìn)行輸入數(shù)值修改。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)前面板用戶界面主要由

44、：飲品的圖標(biāo)、價(jià)格及數(shù)量標(biāo)簽、貨幣圖標(biāo)、購(gòu)買確定鍵、投入金額顯示、消費(fèi)金額顯示、余額不足警告燈及結(jié)束購(gòu)買按鍵部分組成。用戶在使用虛擬售貨機(jī)時(shí)，所用的操作界面就是在這個(gè)界面完成的。具體的前面板設(shè)計(jì)圖如圖3.2所示：</p><p>　　圖3.2 前面板設(shè)計(jì)圖</p><p>　　飲品圖標(biāo)：通過(guò)插入四個(gè)不同的飲品圖片表示四種不同的飲料，分別是可口可樂(lè)、冰紅茶、果粒橙和雪碧；</p>

45、<p>　　飲品價(jià)格：設(shè)置四種飲料的出售單件，其中可口可樂(lè)5元、冰紅茶10元、果粒橙4元、雪碧5元；</p><p>　　飲品數(shù)量：設(shè)置四種飲料的剩余數(shù)量，其中可口可樂(lè)剩余50件、冰紅茶剩余20件、果粒橙剩余40件、雪碧剩余100件。</p><p>　　貨幣圖標(biāo)：設(shè)置三種不同的貨幣圖標(biāo)，分別為1元硬幣、10元紙幣和20元紙幣，用戶通過(guò)貨幣圖標(biāo)可選擇投入的金額，可多次點(diǎn)擊累計(jì)

46、金額；</p><p>　　購(gòu)買確定鍵：用戶選擇商品種類及數(shù)量，且投入貨幣后，可通過(guò)購(gòu)買確認(rèn)鍵確認(rèn)此次交易。</p><p>　　投入金額顯示：用戶成功投幣后，在界面中，“已投幣”處會(huì)顯示投入金額；</p><p>　　消費(fèi)金額顯示：用戶點(diǎn)擊確認(rèn)購(gòu)買鍵后，會(huì)彈出成功購(gòu)買確定鍵，此時(shí)消費(fèi)金額處將顯示已消費(fèi)的金額；</p><p>　　余額不足警

47、告燈：當(dāng)用戶投入貨幣小于實(shí)際消費(fèi)金額時(shí)，點(diǎn)擊確認(rèn)購(gòu)買鍵，警告燈會(huì)閃爍，表示無(wú)法交易。</p><p>　　結(jié)束購(gòu)買鍵：取貨后，用戶需點(diǎn)擊結(jié)束購(gòu)買鍵找回余額。</p><p>　　通過(guò)前面板的用戶界面，用戶可以模擬實(shí)際購(gòu)買操作，選擇自己所需要的商品，順利交易。售貨機(jī)有多種飲料出售，用按鍵模擬投入1元硬幣、10元紙幣和20元紙幣三種貨幣，可連續(xù)投幣，同時(shí)顯示投入的金額。投幣后，用戶可以選擇自己

48、要買的商品以及數(shù)量，每個(gè)商品最多只能購(gòu)買5件，然后按確認(rèn)購(gòu)買鍵，同時(shí)顯示消費(fèi)金額，并在出貨區(qū)領(lǐng)取商品。每次出貨完畢，用戶可通過(guò)結(jié)束購(gòu)買鍵完成交易，同時(shí)售貨機(jī)自動(dòng)提示找零金額。用戶投入貨幣后，可以多次購(gòu)買，但在消費(fèi)的金額大于投入的金額時(shí)，將不能繼續(xù)購(gòu)買商品，同時(shí)余額不足的警告燈開(kāi)始閃爍，提示用戶余額不足，不能交易。</p><p>　　3.3 程序框圖設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)售貨機(jī)在實(shí)

49、際中的用途及使用條件，本文設(shè)計(jì)研究自動(dòng)售貨機(jī)的主要功能模塊有：消費(fèi)金額計(jì)算、找零金額計(jì)算、二維圖片顯示、警告燈閃爍，相應(yīng)的功能有找零、顯示出貨、余額不足警告等。</p><p>　　3.3.1 總程序框圖設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)飲料自動(dòng)售貨機(jī)的實(shí)際要求，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要用到了While循環(huán)、事件結(jié)構(gòu)和條件結(jié)構(gòu)三種結(jié)構(gòu)框。主要由以下幾個(gè)部分組成：變量初始化、商品種類及數(shù)量的選擇、貨幣的

50、投入、確認(rèn)購(gòu)買、結(jié)束交易?？傇O(shè)計(jì)流程圖如圖3.3所示，總程序框圖如附錄1所示。</p><p>　　變量初始化：“商品0”剩余數(shù)量=100</p><p>　　“商品1”剩余數(shù)量=50</p><p>　　“商品2”剩余數(shù)量=40</p><p>　　“商品3”剩余數(shù)量=20</p><p><b>　　商品

51、購(gòu)買數(shù)量=0</b></p><p><b>　　投入貨幣金額=0</b></p><p>　　點(diǎn)擊某一商品a的次數(shù)n=0</p><p><b>　　n=n+1</b></p><p><b>　　no</b></p><p>　　n≤5

52、 n=5</p><p><b>　　yes</b></p><p>　　商品購(gòu)買數(shù)量=商品a購(gòu)買數(shù)量+n</p><p>　　商品a剩余數(shù)量=商品a剩余數(shù)量-n</p><p>　　消費(fèi)金額=商品數(shù)量*單價(jià)</p><p>　　yes

53、 no</p><p>　　投入貨幣金額≥消費(fèi)金額 </p><p>　　找零金額=投入貨幣金額-消費(fèi)金額警告燈閃爍 警告燈閃爍</p><p>　　二維圖片可見(jiàn)

54、 二維圖片不可見(jiàn)</p><p>　　警告燈不閃爍 商品a剩余數(shù)量=商品a剩余數(shù)量+n</p><p><b>　　退 出</b></p><p>　　圖3.3 總設(shè)計(jì)流程圖</p><p>　　3.3.2 變量初始化</p><p>

55、　　在模擬用戶購(gòu)買商品之前，需將一些變量初始化：出貨區(qū)設(shè)置二維圖片不可見(jiàn)；購(gòu)買成功顯示燈不閃爍；找零金額設(shè)置為0元。變量初始化程序如圖3.4所示：</p><p>　　圖3.4 變量初始化程序</p><p>　　3.3.3 商品種類及數(shù)量的選擇</p><p>　　本次設(shè)計(jì)運(yùn)用自定義控件模擬按鍵，表示商品的輸入，即按下一次商品鍵代表一次商品的選擇，多次按鍵程序累計(jì)

56、加1，表示購(gòu)買商品數(shù)量的增加，同時(shí)前面板顯示購(gòu)買數(shù)量，但每種商品最多只能購(gòu)買5件。且前面板顯示的剩余數(shù)量會(huì)隨著購(gòu)買數(shù)量的增加逐次減1。商品種類及數(shù)量選擇程序如附錄2示。</p><p>　　3.3.4 貨幣的投入</p><p>　　本次設(shè)計(jì)運(yùn)用自定義控件模擬按鍵，表示貨幣的投入，即按下一次貨幣鍵代表著一次貨幣的投入，多次按鍵可增加投入數(shù)量。 例如，按“1元硬幣”鍵，表示投入1元硬幣，連續(xù)

57、按鍵會(huì)依次累加1。按“10元紙幣”鍵，表示投入10元紙幣，連續(xù)按鍵會(huì)依次累加10。按“20元紙幣”鍵，表示投入20元，連續(xù)按鍵會(huì)依次累加20。投入1元、10元、20元貨幣的程序分別如圖3.5、圖3.6、圖3.7所示：</p><p>　　圖3.5 投入1元貨幣的程序</p><p>　　圖3.6 投入10元貨幣的程序</p><p>　　圖3.7 投入20元貨幣的程

58、序</p><p>　　3.3.5 確認(rèn)購(gòu)買</p><p>　　用戶點(diǎn)擊確認(rèn)購(gòu)買鍵可確認(rèn)此次交易。在程序中，根據(jù)最大索引確定用戶購(gòu)買的飲料種類和單價(jià)，將單價(jià)與購(gòu)買數(shù)量相乘獲取用戶實(shí)際消費(fèi)金額。</p><p>　　然后對(duì)比投入金額與消費(fèi)金額：</p><p>　　若投入金額大于等于消費(fèi)金額，則購(gòu)買成功，剩余數(shù)量減去購(gòu)買數(shù)量等于剩余數(shù)量，且在

59、前面板顯示，出貨區(qū)二維圖片可見(jiàn)，且購(gòu)買成功顯示燈不閃爍； 若投入金額小于消費(fèi)金額，則購(gòu)買不成功，剩余數(shù)量加購(gòu)買數(shù)量等于剩余數(shù)量，且在前面板顯示，出貨區(qū)二維圖片不可見(jiàn)，購(gòu)買成功顯示燈閃爍。確認(rèn)購(gòu)買程序如附錄3所示。</p><p>　　3.3.6 結(jié)束交易</p><p>　　用戶點(diǎn)擊結(jié)束購(gòu)買鍵可結(jié)束此次交易。在程序中，購(gòu)買數(shù)量重置為0，二維圖片設(shè)置為不可見(jiàn)，購(gòu)買成功顯示燈不閃爍，將Nume

60、ric中間變量賦值給找零，同時(shí)在前面板顯示找零金額。結(jié)束交易程序如圖3.8所示：</p><p>　　圖3.8 結(jié)束交易程序</p><p>　　3.4 程序調(diào)試結(jié)果</p><p>　　程序初步設(shè)計(jì)完成后，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試。在多次調(diào)試和多次修改后，系統(tǒng)才實(shí)現(xiàn)售貨機(jī)的功能。</p><p>　　例如用戶購(gòu)買3件可口可樂(lè)，投入20元貨幣，通過(guò)

61、點(diǎn)擊確定購(gòu)買鍵，出貨區(qū)會(huì)顯示可口可樂(lè)圖片，購(gòu)買成功警告燈不閃爍，并彈出成功購(gòu)買確認(rèn)確認(rèn)鍵。即投幣充足確定購(gòu)買時(shí)的前面板顯示如圖3.9所示：</p><p>　　圖3.9 投幣充足確定購(gòu)買時(shí)的前面板顯示</p><p>　　點(diǎn)擊成功購(gòu)買確認(rèn)鍵，前面板會(huì)顯示消費(fèi)金額15元和投入剩余金額4元。即成功購(gòu)買時(shí)的前面板顯示如圖3.10所示：</p><p>　　圖3.10 成功

62、購(gòu)買時(shí)的前面板顯示</p><p>　　若繼續(xù)購(gòu)買一件冰紅茶，投入余額5元小于冰紅茶單價(jià)10元，再次點(diǎn)擊確定購(gòu)買鍵，由于余額不足，交易失敗，購(gòu)買成功顯示燈開(kāi)始閃爍，提示投幣不足，出貨區(qū)二維圖片也不可見(jiàn)。即投幣不足時(shí)的前面板顯示如圖3.11所示：</p><p>　　圖3.11 投幣不足時(shí)的前面板顯示</p><p>　　交易結(jié)束，用戶可通過(guò)結(jié)束購(gòu)買鍵完成操作，同時(shí)顯

63、示找零5元，購(gòu)買成功顯示燈不閃爍，且出貨區(qū)二維圖片不可見(jiàn)。即結(jié)束購(gòu)買時(shí)的前面板顯示如圖3.12所示：</p><p>　　圖3.12 結(jié)束購(gòu)買時(shí)的前面板顯示</p><p><b>　　4 結(jié)論</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)兩個(gè)多月的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，虛擬售貨機(jī)的系統(tǒng)基本完畢，售貨機(jī)的功能也基本符合現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)要求，對(duì)于系統(tǒng)的可用性和實(shí)用性問(wèn)題也通過(guò)

64、程序進(jìn)行了有效的解決。</p><p>　　但是該系統(tǒng)還有許多不盡如人意的地方，例如：① 對(duì)于界面板的布局不太合理，前面板中的“退出”按鍵是為設(shè)計(jì)者結(jié)束程序運(yùn)行而設(shè)計(jì)，但是會(huì)容易使用戶實(shí)際操作時(shí)誤按，造成用戶操作錯(cuò)誤；② 有些現(xiàn)實(shí)中可以實(shí)現(xiàn)的功能在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，投入貨幣的區(qū)域顯示貨幣只有單面，對(duì)于識(shí)別貨幣雙面不可行，造成用戶操作不便；③ 系統(tǒng)中缺乏貨幣辨?zhèn)喂δ埽瑹o(wú)法檢驗(yàn)投入貨幣真假，產(chǎn)生用戶操作漏洞，造

65、成商家利益損失。以上存在的這些問(wèn)題，在本次設(shè)計(jì)中沒(méi)有得到解決，希望能在以后的課程學(xué)習(xí)或者設(shè)計(jì)中得到改善。</p><p>　　通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我真切地體會(huì)到設(shè)計(jì)的目的并不止于自己?jiǎn)渭內(nèi)蝿?wù)的完成，而在于學(xué)習(xí)新的知識(shí)并掌握具體的方法，如何具體使用和具體應(yīng)用所學(xué)所用的語(yǔ)言，從而獲得一種融會(huì)貫通各種語(yǔ)言的本領(lǐng)。同時(shí)，此次設(shè)計(jì)也對(duì)邏輯思維提出了高要求，對(duì)我邏輯判斷能力的進(jìn)步有很大的幫助。當(dāng)然頁(yè)面設(shè)計(jì)還有進(jìn)一步改善的地方，

66、我一定會(huì)在今后的學(xué)習(xí)工作中著重加強(qiáng)這方面的鍛煉。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在論文完成之際，首先向我的導(dǎo)師表示深深的謝意，感謝楊老師、逯老師在學(xué)習(xí)上對(duì)我的關(guān)懷和幫助。正是她們?cè)谠O(shè)計(jì)階段給予的指導(dǎo)，使我能夠順利地完成畢設(shè)任務(wù)。兩位老師深厚的學(xué)術(shù)造詣、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和忘我的工作作風(fēng)永遠(yuǎn)是我學(xué)習(xí)的榜樣和追求的目標(biāo)。 同時(shí)，還要感謝

67、幫助過(guò)我的同學(xué)，也因?yàn)樗麄兊膸椭吞峁┑囊恍﹩l(fā)性意見(jiàn)，我才能夠完成這次老師布置的課設(shè)任務(wù)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 陳樹(shù)學(xué).LabVIEW實(shí)用工具詳解[M].2014,9(1):357-440.</p><p>　　[2] 陳樹(shù)學(xué)、劉萱.LabVIEW寶典[M].2011,3(1):203-2

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