單片機C語言編制程序在自助式寄存柜中系統的應用

1前言

在隧道窯溫度控制系統、自助式寄存柜等多個實際應用中，我們利用單片機高級C語言編制應用程序，滿足了用戶對各項性能參數的不同要求。下面以一實例，介紹C語言在應用程序設計上的優點。

2系統結構

系統由電器和機械兩部分組成。機械部分由寄存柜箱位、電控鎖組成;電器部分由單片機、控制繼電器、操作面板、工作狀態指示組成。系統結構如圖1所示。

3系統功能程序設計

系統程序有以下部分組成：主程序、存取程序、監控管理程序、控制輸出程序、柜體箱位排序程序及鍵盤中斷、時鐘定時中斷和報警程序。下面主要介紹箱位排序程序、存取程序和防止密碼重復程序。軟件設計采用了模塊化結構設計方法，所有程序采用單片機高級C語言編寫。

主程序完成各個外設接口初始化，然后，進入鍵盤采樣處理顯示程序，由時鐘中斷程序完成顯示掃描更新及采樣處理。下面是箱位號初始化子程序。

上述程序中的jICunnum［］變量用于保存箱位的箱位號，初始時的jicunnum［i］=i（i=1，2，…，32），即所有的32個箱位分別設置為1，2，…，32，以便于箱位狀態指示和接受繼電器的輸出控制，完成柜體箱位的閉鎖控制，因為箱位電控鎖的開啟是按照箱位對應的箱位號進行操作的。例如，對應5號箱位初始號碼為jicunnum［5］=5，其他依此類推。

存放物品時，在有空箱位情況下，系統隨機自動產生一個12位密碼，并保存起來，同時將該密碼打印出來由顧客自己隨身攜帶。密碼隨機產生程序如下：

void Take（）{

1.qq：Mimac=ReadKey（）;

2.if（Mimac！=0x11）{

3.if（Mimacount

4.Mimac--;Mimac=c&0x00f;

5.display［Mimacount］=Mimac;

6.Mimatemp*=10;

7.Mimatemp+=Mimac;

8.Mimacount++;goto qq;｝

9.goto endt;｝

10.for（j=0;j

11.if（jicun［j］=Mimatemp）{

12.orinum=j;｝｝

13.endt：return（）;｝

上面程序中的第3行rand（）是隨機數發生子程序，程序中的2～4行隨機自動產生一個12位密碼，并以十進制的形式保存在變量Mimanew中。

為了防止本次產生的密碼與當天已經產生的密碼重復，程序中設置了判別程序。程序中的5～7行將隨機產生的12位密碼與原來已經產生的其他密碼進行比較，其中jiold［］變量用于存放當天已經產生的密碼，totalcount變量為已經產生密碼的個數。

若比較的結果相同，說明新產生的密碼重復，程序返回，再重新產生一個12位密碼。若不同，說明密碼沒有重復，將新密碼保存在密碼變量jICun［］中，同時自動打開一個新箱位，對應箱位的占位指示燈亮。8～11行調整密碼計數指針（count）和當天已經產生密碼計數指針（totalcount）。

當柜體箱位己滿，也就是count大于32時，工作狀態指示箱位已滿，提醒后來的顧客不要繼續在該寄存柜操作。

取出物品時，通過操作面板輸入12位數字密碼，12位密碼數據分別存放在變量display［i］（i=1，2，…，12）單元，顯示程序將display［］中的數值在數碼管上顯示出來。控制系統將這次輸入的密碼與原來保存在變量jicun［］中的12位數字密碼進行比較，若相同，打開原來存放物品對應箱位門鎖，并熄滅相應箱位的占位指示燈;否則，不執行任何操作。取出物品程序如下：

void Take（）{

1.qq：Mimac=ReadKey（）;

2.if（Mimac！=0x11）{

3.if（Mimacount

4.Mimac--;Mimac=c&0x00f;

5.display［Mimacount］=Mimac;

6.Mimatemp*=10;

7.Mimatemp+=Mimac;

8.Mimacount++;goto qq;｝

9.goto endt;｝

10.for（j=0;j

11.if（jicun［j］=Mimatemp）{

12.orinum=j;｝｝

13.endt：return（）;｝

上述程序中的第1行ReadKey（）是鍵盤按鍵讀取子程序，2～9行等待讀取操作面板輸入12位數字密碼，并將輸入的密碼以十進制的形式暫時保存在變量Mimatemp中，程序中的第2行用于判斷是否退出鍵。10～12行判別輸入的12位密碼是否與原來某一內存變量jicun［］的密碼相同，若相同，打開原來存放物品的箱位門鎖;否則，不執行任何操作。第3行Mimacount用于計算密碼輸入個數的位置，第4行Mimac用于保存密碼的一位數字，第12行orinum用于保存對應密碼的箱位號。numset是初始設定的密碼位數，這里，numset=12。

為防止惡意操作，密碼不相符時，可重復輸入三次，然后設置禁止操作標志位，自動閉鎖延時一段時間（例如3分鐘），再允許操作;在時鐘定時中斷程序中對設置的禁止操作標志復位，恢復正常操作。

前面已經介紹，jicunnum［］變量用于保存箱位的箱位號，初始狀態為jicunnum［i］=i（i=1，2，…，32）。但是，經過一段時間操作運行以后，jicunnum［］的原始狀態已經發生了變化。假如，現在第7位顧客取走了物品，jicunnum［7］的內存已經不是7，為實現箱位狀態指示和接受繼電器控制輸出，必須保證操作的密碼和其箱位號一致，每次取出物品后，要對箱位號變量進行重新排序。下面是箱位的排序程序。

void sort（）{

1.count--;

2.tempnum=jicunnum［orinum］;

3.for（i=orinum;i

4.jicun［i］=jicun［i+1］;

5.jicunnum［i］=jicunnum［i+1｝

6.jicunnum［count］=tempnum;

7.return（）;｝

程序中的第1行為計數器減1操作，說明物品已經被取走，空出一個箱位，第2行保存密碼所對應的箱位號，3～5行將當時空的那個箱位后面的箱位號（jicunnum［］）及對應密碼（jicun［］），挨個往前依次移動，直到已經存放的箱位i=count逐個移動完畢。

程序中的第6行把已經取出物品的箱位號排到最后內存變量jicunnum［count］。

經過箱位排序程序重新排序后，此時第7位顧客的箱位號jicunnum［7］保存的是當時空的那個箱位后面的箱位號。程序中的變量count、orinum、jicun［］定義與前面相同。

存、取物品過程中，為了讓使用者了解系統的工作狀態，例如：存放或取出物品，柜體箱位已滿或已空，哪些箱位已空等狀態，通過工作狀態指示燈提醒顧客。