基于MCS-51单片机牛奶配送器的设计

顾曙敏，王洪福

（江苏广播电视大学 武进学院，常州 213149）

0 引言

随着人们生活水平的提高，牛奶已成为家庭早餐的常用食品。鲜牛奶的配送一般集中在早晨时段，配送员工要在短时间内完成工作。非熟练送奶工很难完成配送任务。目前，招工困难，工人流动也很频繁，奶站所招员工有的刚熟悉工作流程，又因为种种原因而辞职，给奶站的配送工作带来很大麻烦，导致用户投诉。因而让配送员工快速熟悉所配送区域的用户分布，是奶站管理中非常紧迫的需求。我们设计一种装置，该装置给员工提供一个图形的界面，显示所配送区域的地图及当前要送达用户的订单详情，提示员工按顺序送达用户即可，新员工只要通过简单的学习就可完成工作，极大提高了奶站的配送工作的质量。

1 系统设计思路

1.1 系统组成

图1为系统模式图，系统分为手持终端和管理终端。

手持终端基于MCS-51单片机实现，管理终端以软件在PC机上实现。

图1 系统结构

1.2 系统功能

手持终端提供以下功能：

从管理机下载数据；

根据下载数据提示配送员当前应送达的地址；

配送员送完毕后点击确认键后自动显示下地址；

显示全部地址数和未完成的地址数。

管理机功能：

运行管理软件，根据本月订单生成手持终端用数据，该数据包含按最佳路线设计的地址数据、订单数据及地图图形数据。

2 系统构成

2.1 系统框图

系统以MCS-51系统单片机为核心，主控板部分由中央处理单元，存储单元，显示单元，通讯单元，按键处理单元组成。51单片机是成熟、低成本的，采用其组成系统可以使整机成本较低，适合奶站大量采购。图2为系统组成框图。

图2 系统组成框图

2.2 系统单元设计

1）中央处理单元

中内处理单元采用宏晶公司的STC90C514RD+单片机，该单片机具有超大容量SRAM,最高达1280字节SRAM配合扩展存储器，可以提高数据的读写速度，同时超高的运算速度和超低功耗（电模式的功耗＜0.1uA），使用时可以快速处理图形信息，待机状态可以节省电池用量，提高系统可靠性。

2）存储单元

系统提供图形显示功能，数据需从外接存储卡上读取，因而要扩展SRAM存储空间，以提高图形的显示的速度。系统采用32KB的62256芯片，可以满足较高质量的图形的显示。

3）按键处理单元

系统为用户提供的功能简单实用，所以按键不能复杂，系统仅提供开关机、翻页、关闭显示及确认送达功能键等。

4）通讯单元

通讯单元采用PL-2302单片USB转串口通讯方式，该芯片具有电路结构简单，通讯可靠等优点，可以满足系统传送大量数据的需要。

5）显示单元

为了提供高质量的图形显示，系统设计采用TFT显示模式的LCD模块屏，该屏驱动单元为ST7920，命令丰富，控制简便，适合51系统中使用。该模块集成SD-CARD读卡器，用于读取数据，奶站可以将当班的配送数据复制到卡中，送奶工领取卡后，插入读卡器中，即可进行当天工作。图3为显示模块电路原理图。

图3 显示模块原理图

图4 系统程序流程图

系统程序设计流程图见图4，程序设计的核心在卡文件处理单元，为减少程序开销，文件处理单元中，不采用传统的FAT文件结构，而是结合管理机和终端，通过将配送数据以数据块的方式写入SD卡中，读取时同样读取数据块，然后将数据按设定的格式进行分离，再写入RAM，显示处理即可。

3 结论

此系统设计采用以51单片机为系统核心，以TFT结构屏为显示核心，同时用SD卡为数据存储媒介。这种设计首先可以降低系统的总成本，51单片机是一种低成本的系统方案，且本系统所采用为改进型的51单片机，相比传统单片机功能有较大的提升，可以满足本系统的处理要求。其次采用了TFT显示模式，显示效果相比传统的点阵屏在图形方面有较大的提高，同时采用卡存储结构，解决单片机系统的数据存储方面的缺点，使系统在数据存储和处理方面得到提升。此系统成本低、操作简便，解决了奶站在员工招聘和培训方面的后顾之忧，极大地提高工作效率。

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