自动售货机软件设计毕业设计(论文)(编辑修改稿)

自动售货机软件设计毕业设计(论文)(编辑修改稿)内容摘要：

在台北建立了 “Java 开发中心 ”，新竹建立了 “Java 语言 实验室 ”；在香港，举行了全岛 Java 杯比赛，掀起了学习 Java 的热潮。 Java 的浪潮汹涌澎湃，席卷全球。 Java 发展至今日 ,已不仅仅是一种编程语言 ,实际上已形成了一门技术。 其内容包括： Java 软件包 Java 语言及其编程技术、 JavaOS、 Java 开发环境与工具、 Java 语言的各种软件包、数据库接口 JDBC 等。 Java 虚拟机及其规范 Java 嵌入技术 1999 年 8 月 2 日， Sun 公司宣布名为 MAJC 的专门为 Java 语言设计的的芯片优化研制成功，欲与 Intel 试比高低。 该芯片在设计时采用了模块 式高性能计算引擎，实质为一种芯片级并行处理机，能以更有效的方式分解计算任务，特别适合处理多媒体数据。 Sun 公司希望通过 MAJC 芯片的发布催生出一个基于Java 语言的微处理器家族，与 Intel 公司竞争。 设想中的 Java 处理器将应用在从低价消费电子产品到高端因特网服务器领域。 Java 计算 基于 Java 技术的企业 Inter/Intra 信息系统以及其他应用系统。 7 Jini 技术 1999 年初正式发布后，立刻得到业界的广泛支持。 Jini 的出现为 Java 网络连接提供了公共标准，使得任何 Java 设备都 可以连入网络中被自动识别，并可充分利用网络上已有的各种资源。 它把网络上的各类设备（包括消费类电子设备如移动电话、 PDA、 DTV、 HPC、 NC、游戏机、电冰箱、智能卡等等）和各种软件组合成一个单一、动态的分布式系统，使网络更易于操纵、易于管理，具有更高的可配置性。 Jini 将使网络具有自发性，它的出现大大扩展了 “计算 ”和 “计算机 ”的含义，极大地简化了网络操作，对家庭用户来说，使用网上设备即插即用，就像使用电话一样方便。 Java 和 Jini 不仅可以不依赖于 Windows 为代表的操作系统，而且引导着信息产业的潮流，使 Sun 公司能在未来的、非 PC类电子产品的数字化市场中强占制高点。 Jiro 平台 异质网络环境中安装的存储系统的多样性和分布性，给存储管理带来了巨大的挑战。 用户和开发人员都希望能有一种技术，能更好地促进企业存储管理方案的开发。 而 Jiro 平台正是解决此问题的革命性方案。 Jiro 平台实现了 Java和 Jini 技术，它是一个便于用户管理异质网络上由各种服务器、存储和设备组成的混合环境的开放式存储管理平台。 它对操作系统是中立的。 Jiro 为跨异质存储局域网（ SAN）的管理服务和设备提供了一个开放平台，允许服务器、存储和联网设备在异质网络环境中无缝地协同工作。 Jiro 平台为开发者带来的好处有：允许开发者利用各种实现管理存储网络的目标功能创建应用；提供了一个可以在各种应用、服务和设备之间交互操作的组件模型；允许设备易被增加、删除；允许应用或服务被自动更新。 1999 年 7 月， Sun 发布了正式的 Jiro 规范草案，供公众讨论、修改。 目前，Jiro 平台的团体成员已超过 25 家，支持 Jiro 平台的厂商超过 300 家。 有眼光的厂商纷纷加入到这些组行列，从而加快了 Jiro 的发展 [6]。 本章小结 本章介绍了 Java 语言。 从 Java 语 言的特点及其 Java 语言的发展历程进行介绍。 8 第 3 章 开发环境概述 系统硬件环境概述 自动售货机是集光、机、电一体化的独立机构，它只需要顾客投币和按键购物选择即可自动售货及退钱找零，其工作程序如下图所示： 图 31 自动售货机工作时序图 自动售货机的工作原理是：首先，从投币口送入货币，然后通过传感器采集数据、识别器判断货币的真伪并判别面值。 然后，识别器把信息数据传送给通信模块。 通信模块与售货机的主控制系统通信，主控系统显示面值，启动售货机的面板键，显示出哪个货 道有货，哪个货道已经售完，并等待顾客选择商品。 顾客选择商品后，售货机自动把商品送出，等待顾客取走。 在交易过程中，如果金额足够多，顾客可以将找回的零钱取回，完成交易；如果款额不足，则不能进行交易。 下面结合图 32 对本自动售货机做进一步描述： 如图 32 示，这种具备商品信息和健康建议功能的自动售货机包括机身 商品收容室 货物传送装置、中央处理器，机身 1 上有商品取出口 货币投入口 4，商品收容器、货物传送装置、中央处理器均设置在机身内，从货币投入口 4 投入货币后，如需找零，剩余的货币从退币口 5 退出，购买的商品 从商品取出口 3 传送出来；机身 1 上还设置有商品健康信息触摸显示器 6，商品健康信息触摸显示器 6 连接中央处理器，中央处理器连接商品健康信息存储器。 商品健康信息触摸显示器 6 设置在货币投入口 4 的上面。 顾客投币 选择商品 取出商品 取出余币 机器自动计数 机器送出选定商品 机器将余币送出 9 图 32 自动售货机 图 33 是自动售货机的硬件原理图，如图所示，人们在通过触摸的方式操作商品健康信息触摸显示器 6 后，商品健康信息触摸显示器 6 会将此信息传送给中央处理器，中央处理器从商品健康信息存储器中查找到相关信息后，从商品健康信息触摸显示器 6 显示出来，供人们查阅。 图 33 硬件原理图 综上所述，自动售货机控制系统可以分为三部分组成，即自动售货机的主控制系统、通讯系统、硬币及纸币识别系统。 其中主控制系统是本设计的研究重点。 下面将着重介绍。 主控制系统 DTU/DEI 接口 MDB 接口 扩展存储器 实时 时钟 人机 模块 电机阵列驱动接口 信号 检测 串行通信 并行总线 I/O 口 货币识别器 制冷控制板 触摸显示器 货物传送装置 10 系统软件环境概述 本设计是利用 Java 语言设计的，下面将分别介绍本系统的运行平台及运行环境。 目前 Java 运行平台主要分为下列 3 个版本。 J2SE：称为 Java 标准版或 Java 标准平台。 J2SE 提供了标准的 SDK 开发平台（以前称为 JDK 开发平台）。 利用该平台可以开发 Java 桌面应用程序和低端的服务器应用程 序，也可以开发 Java Applet 程序。 J2EE：称为 Java 企业版或 Java 企业平台。 使用 J2EE 可以构建企业级的服务器应用程序， J2EE 平台包含了 J2SE 平台，并增加了附加类库，以便支持目录管理、交易管理和企业级消息处理等功能。 J2ME：称为 Java 微型版或 Java 小型平台。 J2ME 是一种很小的 Java 运行环境，用于嵌入式的消费产品中，如移动电话、掌上电脑或其它无线设备等。 本系统的运行平台是 J2SE。 同时，本系统的运行环境是 Java7。 Java7 具有以下特性： 首先， Java7 采用了模块的划分 方式来提速，一些不是必须的模块并没有下载和安装，因此在使用全新的 Java7 的虚拟机的时候会发现真的很快，当虚拟机需要用到某些功能的时候，再下载和启用相应的模块，这样使得最初需要下载的虚拟机大小得到了有效的控制。 同时对启动速度也有了很大的改善。 其次是多语言支持， Java7 的虚拟机对多种动态程序语言增加了支持，比如：Rubby、 Python 等等。 对这些动态语言的支持极大地扩展了 Java 虚拟机的能力。 第三是开发者的开发效率得到了改善， Java7 通过多种特性来增强开发效率。 通过注解增强程序的静态检查。 提供了一些 新的 API 用于文件系统的访问、异步的输入输出操作、 Socket 通道的配置与绑定、多点数据包的传送等等。 最后是执行效率的提高， Java7 压缩了 64 位的对象指针，通过对对象指针由 64 位压缩到与 32 位指针相匹配的技术使得内存和内存带块的消耗得到了很大的降低因而提高了执行效率。 此外还提供了新的垃圾回收机制（ G1）来降低垃圾回收的负载和增强垃圾回收的效果。 G1 垃圾回收机制拥有更低的暂停率和更好的可预测性。 系统开发环境及其开发工具 开发环境： JDK 开发工具： Myeclipse 11 本章小结 本 章主要介绍了本次设计的主要系统环境，其中包括硬件系统和软件系统。 着重介绍了本系统的运行环境及运行平台，同时还介绍了 Java 语言的开发平台以及相关的开发工具的介绍。 12 第 4 章 环境搭建 安装 JDK 打开 “//”网页，根据本地计算机的操作系统，选择并下载适合此系统的 JDK 版本。 找到安装程序后，双击 ，运行安装程序进行安装。 等程序初始化完成后，选择接受许可证协议，继 续安装。 选择要安装的组件，点击 “下一步 ”按钮继续安装，一般选择默认组件直接进入下一步。 等待程序安装完成后，显示安装完成界面，至此 JDK 安装完成 [7]。 设置环境变量 在桌面右键点击 “我的电脑 ”图标，在出现的菜单中选择 “属性 ”选项，出现的界面如图 41 所示。 图 41 系统属性 13 选择 “高级 ”选项，如图 42 所示，并单击 “环境变量 ”按钮，弹出 “环境变量 ”对话框，如图 43 所示。 图 42“高级 ”界面 图 43 “环境变量 ”对话框 14 在 “系统变量 ”对话框里找到变量名 “Path”，并选出，再单击 “编辑 ”按钮进入 “编辑系统变量 ”对话框，如图 44 所示。 图 44 “编辑系统变量 ”对话框 在所有的变量值前面输入 “C:\Program Files\Java\”，注意有分号，路径根据情况进行设置。 在 “系统变量 ”对话框里点击 “新建 ”按钮，弹出 “新建系统变量 ”对话框，如图 45 所示。 图 45 “新建系统变量 ”对话框 设置变量名为 “CLASSPATH”，变量值为 “.。 %JAVA_HOME%\lib。 %JAVA_HOME%\lib\”，路径根据情况进行设置，如图 46 所示。 图 46 填入新值 配置完成后，需要测试是否配置正确。 下面给出了详细的测试步骤，按照这个步骤操作可以很轻松地完成测试。 单击 “开始 ”按钮，在弹出的开始菜单中再单击 “运行 ”菜单项，将出 “运行 ”对话框。 在 “运行 ”对话框里输入 “cmd”，并单击 “确定 ”按钮，如图 47 所示。 15 图 47 “运行 ”对话框 在命令提示符窗口里输入 “javac”和 “java”，观察是否出现 javac 或 java的用法提示，如图 48 所示。 图 48 配置正确的环境变量信息 本章小结 本章详细的介绍了 Java 运行环境的安装过程，包括安装 JDK 以及如何设置环境变量。 正确的设置环境变量是整个程序能否运行的关键。 16 第 5 章 系统软件设计 总体设计 只要的使用者有两类人，一类是顾客，另一类是管理员。 如下图所示，在顾客操作模式下，顾客可以利用前触屏，投币口，以及分配渠道三个部分通过内部网连接到控制系统，控制端通过内部网将商品信息以及币值总而发送到信息数据库。 在管理员模式中，管理员利用内部显示屏以及内部键盘和鼠标通过内部网连接控制端，以此输入信息等 [8,9]。 图 51 总体设计框图 系统详细设计与性能分析 1. 获取库存 当顾客选择一个商品时，该商品信息会通过机器控制模块发送到商品识别模块，从而获取商品的库存信息。 如果库存充足，机器控制模块会给操作模块发送一个消息，并将界面改成付款界面。 流程图如图 52 所示。 顾客 前触摸屏 投币口 分配通道 管理员 内部显示屏 内部键盘和鼠标 控制系统 信息数据库 1。