基于單片機(jī)的銀行排隊(duì)系統(tǒng)-羅航

1、邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課 題 名 稱 基于單片機(jī)的銀行排隊(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名 羅 航 學(xué) 號 1141301033 系、年級專業(yè) 信息工程系、11電子信息工程 指 導(dǎo) 教 師 王少杰 職 稱 副教授 2015年 6月 1 日 摘要隨著中國的改革開放，在自由市場的交易中顧客的地位越來越高，不同的領(lǐng)域需要提供不同的服務(wù)，使消費(fèi)者感覺到服務(wù)的安全和舒適已經(jīng)成為商業(yè)競爭的重要手段。服務(wù)窗口是郵政、餐飲、交通等領(lǐng)域公司的社會印象的重要支柱。因此，排隊(duì)管理系統(tǒng)的操作窗口是這個原因產(chǎn)生的，智能排隊(duì)系統(tǒng)的使用，讓客戶變成排隊(duì)等候業(yè)務(wù)取號排隊(duì)，語音提示，有效的解決了餐飲等服務(wù)行業(yè)領(lǐng)域

2、常見的顧客站立等待、服務(wù)混亂、人員沖突等問題，提高了服務(wù)的需求和增強(qiáng)了服務(wù)的水平。此設(shè)計(jì)以STC89C52芯片為核心，該設(shè)計(jì)被劃分成多個處理模塊，主要有語音提示模塊、取號模塊、叫號模塊、液晶顯示模塊等幾個模塊，當(dāng)硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)相組合將實(shí)現(xiàn)所需的功能問題。其工作流程是：排隊(duì)人員按鍵取號，輪到本人時語音提示本人到哪個窗口辦理業(yè)務(wù)，VIP有專門的VIP窗口，有VIP排隊(duì)時VIP窗口VIP排隊(duì)優(yōu)先，無VIP時VIP窗口正常排隊(duì)。本文對世界上各國的研究成果和理論進(jìn)行了粗略的闡述。描述了銀行排隊(duì)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)過程和原理。給出了詳細(xì)的電路圖。對系統(tǒng)的實(shí)物進(jìn)行了調(diào)試并且給出了調(diào)試的結(jié)果?？偨Y(jié)了本次完成的任

3、務(wù)，通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)了設(shè)計(jì)進(jìn)程中出現(xiàn)了的問題，并對設(shè)計(jì)的未來規(guī)劃作了研究。關(guān)鍵詞：排隊(duì)系統(tǒng) ；液晶顯示 ；語音提示AbstractAs Chinas reform and opening up and in the free market trading customer status more and more high, different areas will need to provide different services, make consumers feel the safety and comfortable service has become an important me

4、ans of commercial competition. Is the postal service window, catering, traffic areas such as an important pillar of social impression of the company. Queuing management system, therefore, the operation of the window is for this reason, the use of intelligent queuing system, make customer business ta

5、ke the queue waiting in queue, voice prompt, effectively solve the food and beverage service industry fields such as common customers stand waiting, service problems such as chaos, staff conflict, improve the service demand and enhance service level.So Im going to design a bank queuing system based

6、on single chip microcomputer. This design STC89C52 chip as the core, the design is divided into multiple processing module, voice module, take the main module, snarling module, liquid crystal display module and so on several modules, when combined hardware system and software system will achieve the

7、 desired function. Its working process is: line personnel take number keys, which I voice prompt when I turn to the window to handle business, VIP special VIP window, a VIP line at VIP VIP priority queue window, no VIP VIP window when the normal line.In this paper, the research results and theory of

8、 all countries in the world are roughly described. Describes the bank queuing system of the whole design process and principle. The detailed circuit diagram is given. On the system of physical commissioning and debugging results are given. Summarizes the tasks to complete, through practice discovere

9、d the problems appeared in design process, and the design of the planning in the future.Key words: queuing system; Liquid crystal display; Voice promptI 目錄摘要Abstract1緒論11.1 課題背景11.1.1 國內(nèi)外現(xiàn)狀11.1.2 發(fā)展趨勢21.2本文主要研究的內(nèi)容和任務(wù)31.3 本章小結(jié)32 排隊(duì)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案分析42.1設(shè)計(jì)的總架構(gòu)42.2 設(shè)計(jì)的思路52.2.1 單片機(jī)的選擇52.2.2 顯示模塊62.2.3 語音提示模塊72

10、.3 本章小結(jié)73系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)83.1系統(tǒng)的整體原理圖83.2 單片機(jī)的控制電路設(shè)計(jì)83.2.1 STC89C52的功能說明83.2.2 時鐘電路設(shè)計(jì)113.2.3復(fù)位電路設(shè)計(jì)123.3 LCD1602顯示電路133.4語音提示電路143.5 本章小結(jié)154軟件設(shè)計(jì)與仿真164.1 軟件的開發(fā)環(huán)境164.1.1 開發(fā)環(huán)境keilC51介紹164.1.2 protues仿真環(huán)境174.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)184.2.1 單片機(jī)的主程序流程18 4.2.2 按鍵的檢測184.2.3 LCD1602顯示194.3 電路仿真194.3.1 取號時的系統(tǒng)仿真194.3.2 叫號時的系統(tǒng)仿真204.4本

11、章小結(jié)235系統(tǒng)的調(diào)試和總結(jié)245.1 系統(tǒng)硬件的實(shí)現(xiàn)245.3 系統(tǒng)集成和測試275.4 本章小節(jié)276總結(jié)和展望286.1 論文主要完成的工作286.2 問題和前景展望28參考文獻(xiàn)30附錄（元件清單）31致謝32 1緒論1.1 課題背景隨著中國的改革開放，在自由市場的交易中顧客的地位越來越高，不同的領(lǐng)域需要提供不同的服務(wù)，使消費(fèi)者感覺到服務(wù)的安全和舒適已經(jīng)成為商業(yè)競爭的重要手段。服務(wù)窗口是郵政、餐飲、交通等領(lǐng)域公司的社會印象的重要支柱。因此，排隊(duì)管理系統(tǒng)的操作窗口是這個原因產(chǎn)生的，智能排隊(duì)系統(tǒng)的使用，讓客戶變成排隊(duì)等候業(yè)務(wù)取號排隊(duì)，語音提示，有效的解決了餐飲等服務(wù)行業(yè)領(lǐng)域常見的顧客站立等待

12、、服務(wù)混亂、人員沖突等問題，提高了服務(wù)的需求和增強(qiáng)了服務(wù)的水平。隨著客戶量越來越多，站立等待的排隊(duì)方式實(shí)在是力所不及，不能適應(yīng)21世紀(jì)智能化的潮流觀念。讓人們站立排隊(duì)等候也與顧客是最重要的理念相違背。隨著智能化生活觀念的普及，通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的智能排隊(duì)由此而生。顧客站立費(fèi)時費(fèi)力的的排隊(duì)等候得到了有效的改善，現(xiàn)在智能化的排隊(duì)系統(tǒng)已經(jīng)在生活中廣泛的應(yīng)用。 排隊(duì)系統(tǒng)和傳統(tǒng)的排隊(duì)沒有本質(zhì)上的區(qū)別,只是讓由平常的顧客站立排隊(duì)變?yōu)槿√柵抨?duì)、排隊(duì)等候、語音提示,讓早來早排的理念得到了更好的實(shí)現(xiàn)，防止了插隊(duì)現(xiàn)象的發(fā)生和由此而產(chǎn)生的人員沖突，不僅優(yōu)化了服務(wù)和工作環(huán)境,而且提高了服務(wù)效率和質(zhì)量，防止了因排隊(duì)而產(chǎn)生的

13、人員沖突,使社會公共秩序得到了改善、創(chuàng)造了和諧的社會環(huán)境。有效的解決了銀行、郵政、餐飲等領(lǐng)域經(jīng)常存在的站立等候、排隊(duì)混亂的問題?，F(xiàn)今在世界的銀行、餐飲等領(lǐng)域智能化的排隊(duì)系統(tǒng)被廣泛的接受和使用，國內(nèi)的改革開放以來，這種科技帶來的方便也越來越被接受和應(yīng)用。1.1.1 國內(nèi)外現(xiàn)狀排隊(duì)系統(tǒng)通過算法模擬了顧客排隊(duì)過程，客戶通過顯示屏或者按鍵等進(jìn)行取號，然后在等待區(qū)等候叫號，替代各種服務(wù)類窗口普遍的讓客戶站立等待的流程，完成了系統(tǒng)幫助顧客進(jìn)行排隊(duì)的流程，可用于各種窗口類服務(wù)行業(yè)。排隊(duì)系統(tǒng)觀念在20世紀(jì)的六、七十年代提出，在歐美等西方發(fā)達(dá)國家最先開始流行，后來迅速得到普及和使用。以前的排隊(duì)，顧客先得到一個預(yù)

14、先準(zhǔn)備好的號碼，輪到該號時，服務(wù)員再通知顧客。經(jīng)過多年的研究，排隊(duì)理論得到了發(fā)展，經(jīng)過多年的理論研究，在20世紀(jì)初得到了隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)理論的最早成果，20世紀(jì)40年代年左右排隊(duì)理論開始在管理和交通等領(lǐng)域被應(yīng)用。在中國，排隊(duì)系統(tǒng)觀念傳過來的時間也不長，在1998年國內(nèi)這方面的技術(shù)才起步，所以中國的排隊(duì)技術(shù)產(chǎn)品的經(jīng)營活動起步比較晚。在發(fā)展期，國內(nèi)對排隊(duì)系統(tǒng)的生產(chǎn)有了新的理解。服務(wù)行業(yè)也看到了這種技術(shù)的優(yōu)勢，顧客對這種效率高的排隊(duì)方式也漸漸的習(xí)慣了。1.1.2 發(fā)展趨勢如今根據(jù)不同的需求排隊(duì)系統(tǒng)有許多的設(shè)計(jì)方案，常見的有：取號有按鍵式排隊(duì)取號，觸屏式和無線式排隊(duì)取號。顯示的有LCD顯示、LED顯示、P

15、DP顯示等。從排隊(duì)系統(tǒng)的發(fā)展過程來研究，可以主要分為三個不同的時期，分別為單片機(jī)、PC式、嵌入式三種核心結(jié)構(gòu)，適用的領(lǐng)域也都不相同，嵌入式是當(dāng)今最火熱的技術(shù)。基于單片機(jī)的銀行排隊(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行流程十分的簡單，可以實(shí)現(xiàn)基本需求的功能，成本較低和安全是它最大的特點(diǎn)，但是相比與其他類型的系統(tǒng)也有不足的地方，如接口電路復(fù)雜和功能簡單，這是智能化排隊(duì)系統(tǒng)的早期產(chǎn)品，擴(kuò)展功能十分有限，但是，對于本課題需要解決的實(shí)際問題已經(jīng)足夠。因?yàn)?1世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，當(dāng)今流行的產(chǎn)品是PC機(jī)的結(jié)構(gòu)模式。這類形式的特點(diǎn)是比較容易與所應(yīng)用的領(lǐng)域兼容，數(shù)據(jù)是可以共同分享的，最大的缺點(diǎn)是設(shè)計(jì)和制造的價(jià)格比其他的類型貴，還有一個缺點(diǎn)

16、是系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不太嚴(yán)格。嵌入式系統(tǒng)具有功耗小，特異性強(qiáng)，可靠性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)橄到y(tǒng)自身沒有自動開發(fā)的功能，必須使用一套開發(fā)環(huán)境和工具才能進(jìn)行開發(fā)，用戶對它進(jìn)行修改需要有很強(qiáng)的嵌入式知識背景。它的應(yīng)用范圍包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、個性化產(chǎn)品、智能設(shè)備等，所以嵌入式系統(tǒng)具有較好的開發(fā)和發(fā)展前景。1.2本文主要研究的內(nèi)容和任務(wù)本文提出的若干問題主要是基于單片機(jī)的銀行排隊(duì)系統(tǒng)，本文對整個的設(shè)計(jì)過程進(jìn)行了規(guī)劃，確定了系統(tǒng)設(shè)計(jì)中所要設(shè)計(jì)的主要模塊及其實(shí)現(xiàn)方案，對不同模塊的硬件和軟件的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的描述。本文主要對下面的幾個部分進(jìn)行了闡述：第一:大概闡述了排隊(duì)語音提示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)背景、設(shè)計(jì)目標(biāo)和設(shè)計(jì)影響，國內(nèi)外的主流和缺點(diǎn)

17、，還對智能排隊(duì)系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢進(jìn)行了簡略的概括。第二:對能夠?qū)崿F(xiàn)排隊(duì)系統(tǒng)的不同方案進(jìn)行比較研究從而選擇最佳的方案。表明了整個設(shè)計(jì)的框架的指導(dǎo)方向，介紹它的工作原理及運(yùn)行流程。第三:系統(tǒng)介紹了基于單片機(jī)的智能排隊(duì)提示系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的硬件設(shè)計(jì)方案。對選用的STC89C52型微處理器,LCD顯示模塊，SYN6288語音提示模塊進(jìn)行詳細(xì)的介紹。第四:對于單片機(jī)排隊(duì)系統(tǒng)的每個部分的軟件系統(tǒng)進(jìn)行了細(xì)致描述，主要介紹了SYN6288語音提示，LCD的顯示模塊。第五:對系統(tǒng)的硬件和軟件的調(diào)試和實(shí)現(xiàn)給出了詳細(xì)的說明，闡述了軟硬件的調(diào)試方法，最后做了本設(shè)計(jì)的總結(jié)和展望。1.3 本章小結(jié)本章主要針對該課題的背景及意義進(jìn)

18、行描述，對國內(nèi)外的主流的此類系統(tǒng)進(jìn)行了研究，對本系統(tǒng)的發(fā)展的潮流做了預(yù)測，知道了完成本設(shè)計(jì)所需要完成的主要任務(wù)和核心內(nèi)容，以便更快的完成該課題的任務(wù)。2 排隊(duì)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案分析2.1設(shè)計(jì)的總架構(gòu)在畢業(yè)設(shè)計(jì)的構(gòu)思期間，我在網(wǎng)上查詢了國內(nèi)外各種設(shè)計(jì)的方案并且進(jìn)行了比較，對系統(tǒng)硬件和相軟件的設(shè)計(jì)做了比較詳細(xì)的研究和分析，確定了設(shè)計(jì)系統(tǒng)的一個最好的方案，在接下來我將介紹整個設(shè)計(jì)方案的內(nèi)容以及這個方案的優(yōu)勢和劣勢。排隊(duì)系統(tǒng)要能夠最先完成計(jì)算機(jī)化，然后再完成人性化功能的設(shè)計(jì)要求，達(dá)到實(shí)現(xiàn)普通老百姓的生活服務(wù)。圖 2.1排隊(duì)提示系統(tǒng)圖 圖 2.2 總的流程圖2.2 設(shè)計(jì)的思路整個設(shè)計(jì)的系統(tǒng)圖2.1所示，

19、系統(tǒng)由幾個不同的模塊共同構(gòu)成，以單片機(jī)作為本課題的主控制單元，將系統(tǒng)分為幾個不同的模塊，由它們共同協(xié)作完成排隊(duì)提示工作。2.2.1 單片機(jī)的選擇MCU的中文譯為微控制單元，又被叫單片微型計(jì)算機(jī)，俗稱單片機(jī)，它把計(jì)算機(jī)構(gòu)成的主要部件集成在一塊芯片上,從而構(gòu)成了一塊小卻能夠處理多種簡單任務(wù)的微型計(jì)算機(jī)。它具有體積小、可靠性高、控制能力強(qiáng)等特點(diǎn)。 單片機(jī)從出現(xiàn)到今天發(fā)展迅速，種類很多，不同型號的單片機(jī)功能和引腳都不一樣。電子產(chǎn)品的水平是不同的，為了應(yīng)對能源需求不斷提高的要求，低功耗成為趨勢。CMOS工藝已成為當(dāng)前微處理器的主流。微處理器經(jīng)過不斷的研究和發(fā)展，從最開始的4位、再到8位，如今最高的甚至可

20、以到32位，64位，現(xiàn)在8位的單片機(jī)已經(jīng)占據(jù)了大部分的低端市場。 STC單片機(jī)可以完全兼容8051系列單片機(jī)，具有運(yùn)行穩(wěn)定性強(qiáng)、功耗小和市面上價(jià)格比較便宜等特點(diǎn)。2.2.2 顯示模塊咱們在很多應(yīng)用系統(tǒng)中經(jīng)常會用到顯示器，顯示器有很多種分類，接下來將對這些顯示器進(jìn)行比較。七段數(shù)碼管（也稱為七段LED數(shù)碼管）是由七個離散的發(fā)光二極管集成在一起排列成8字形成的，用于顯示十進(jìn)制數(shù)字。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)的要求是要顯示多個號碼數(shù)字，使用LED顯示就會顯得很繁瑣，這與本設(shè)計(jì)的要求背道而馳。點(diǎn)陣式的LCD顯示器的功耗很低，但具有很高的分辨率，并具有靈活的顯示圖形，文字，數(shù)字和其他的效果。所以在很多設(shè)計(jì)中使用非常的廣泛

21、。現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)整個液晶顯示的功能可以應(yīng)用專門驅(qū)動I2C，購買的LCD很多有提供現(xiàn)成的功能模塊，根據(jù)資料就能夠?qū)崿F(xiàn)LCD的顯示，這樣不僅僅簡化了本課題的設(shè)計(jì)，而且還有效的減短了開發(fā)的時間。2.2.3 語音提示模塊本次的語音模塊采用的語音芯片是SYN288。宇音天下科技公司于2002年最早研發(fā)出中國首款語音合成芯片OSYNO6188。SYN6288語音合成芯片是這個公司最新推出的產(chǎn)品，繼承了OSYNO6188語音芯片的優(yōu)良特色，SYN6288智能化水平和語音合成效果均獲得了大幅度的進(jìn)步，是一款真正面向中高端行業(yè)應(yīng)用市場的中英文語音合成芯片。SYN6288語音合成芯片的出現(xiàn)，將會使得智能化的語音系統(tǒng)得到

22、廣泛的應(yīng)用和研究，推動人工語音的發(fā)展。2.3 本章小結(jié) 在本章中，基于單片機(jī)的排隊(duì)語音系統(tǒng)分為了幾大模塊，而且對設(shè)計(jì)中的每個模塊進(jìn)行了細(xì)致的分析，闡述了該課題的大概框架和主要的模塊設(shè)計(jì)。3系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)的整體原理圖圖 3.1 整體原理圖3.2 單片機(jī)的控制電路設(shè)計(jì)3.2.1 STC89C52的功能說明STC89C52是STC公司出產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具備 8K 在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。其引腳圖如下：圖 3.2 STC89C52單片機(jī)引腳分布圖單片機(jī)引腳功能： （1） 電源引腳VCC：電源正（一般接+5V電源）。 VSS：電源接地端。（2） 時鐘引腳X

23、TAL1和XTAL2：外接晶振引腳。晶振信號直接加在XTAL1和XTAL2兩端。 （3） 端口引腳P0.0-P0.7：P0口，8位雙向口線。P1.0-P1.7：P1口,P1口是擁有一個內(nèi)部上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O接口。P2.0-P2.7：P2口,8位雙向口線，擁有內(nèi)部上拉電阻。P3.0-P3.7：P3口,P3接口是8位的帶內(nèi)部上拉電阻的準(zhǔn)雙向I/O接口，可以驅(qū)動4個TTL門電流。P3接口也可作為STC89C52單片機(jī)的一些特殊功能接口，如下所示： P3.0 RXD(串行數(shù)據(jù)輸入口)。 P3.1 TXD（串行數(shù)據(jù)輸出口）。 P3.2 /INT0（外部中斷0）。P3.3 /INT1（外部中斷1）

24、。 P3.4 T0（定時器/計(jì)數(shù)器0外部輸入）P3.5 T1（定時器/計(jì)數(shù)器1外部輸入） P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫脈沖）。 P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器寫脈沖）。（4） 復(fù)位引腳RST：當(dāng)該引腳保持兩個機(jī)器周期以上的高電平時，單片機(jī)便可恢復(fù)到初始狀態(tài)。 （5） 控制引腳ALE/PROG、/PSEN、/EA/VPP構(gòu)成了MCS-51的控制總線。ALE/PROG：為地址鎖存信號。/PSEN：訪問外部程序存儲控制信號，低電平才有效。/EA/VPP：程序存儲器的內(nèi)外部選通線，低電平才有效。當(dāng)/EA=0時，不論是片內(nèi)有無程序存儲器，一概讀取外部程序存儲器程序。當(dāng)/EA=1時，選通內(nèi)部程序存

25、儲器中的程序，當(dāng)片外程序存儲器存放的指令讀完后再讀外部存儲器指令。（6） 端口負(fù)載能力單片機(jī)的端口均為雙向準(zhǔn)I/O端口，在系統(tǒng)中屬于信號級，具有一定的負(fù)載實(shí)力。P0端口可帶動8個LSTTL負(fù)載，P1-P3端口輸出可帶動4個LSTTL負(fù)載。3.2.2 時鐘電路設(shè)計(jì)單片機(jī)時鐘電路如下圖3.3所示。一般電容取20-47pf，晶體的振蕩頻率范圍為0-12MHz。單片機(jī)的時鐘脈沖為單片機(jī)提供了一個基本時鐘信號。本設(shè)計(jì)選擇的晶振為11.0592M，電容為33pf。圖 3.3 時鐘電路單片機(jī)的時鐘電路有內(nèi)部時鐘和外部時鐘電路兩種，咱們這里使用的是外部時鐘。外接電容是用來對振蕩器進(jìn)行頻率微調(diào)的，能夠使振蕩信號

26、頻率與晶振頻率相一致，同時也可以起到穩(wěn)定頻率的作用，一般采用20PF到30PF的瓷片電容為最佳。外部時鐘方式常應(yīng)用在多片單片機(jī)共同工作的狀態(tài)下。3.2.3復(fù)位電路設(shè)計(jì)微處理器復(fù)位是使單片機(jī)和其他部件都恢復(fù)到原始的狀態(tài)，只有通過單片機(jī)復(fù)位后開始初始工作后才可有序的執(zhí)行程序而不會出差錯。本課題設(shè)計(jì)的系統(tǒng)使用的是按鍵復(fù)位。復(fù)位電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時提供復(fù)位信號，直到系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復(fù)位信號。復(fù)位電路的基本要求是：上電時讓單片機(jī)可靠復(fù)位，在斷電時可以避免程序亂飛致使數(shù)據(jù)受到篡改。按鍵復(fù)位電路中，當(dāng)按鍵沒有按下時候，電路同上電復(fù)位電路。如果在機(jī)器運(yùn)行過程當(dāng)中，按下了復(fù)位鍵，會使得RST引腳上的

27、電位快速變成高電平，此高電平會延續(xù)到按鍵釋放，從而滿足單片機(jī)復(fù)位的條件實(shí)現(xiàn)按鍵復(fù)位。本課題使用的是手動的按鍵復(fù)位。其電路原理圖如下：圖 3.4 按鍵復(fù)位電路3.3 LCD1602顯示電路點(diǎn)陣字符型液晶顯示器是用來顯示字母、文字、數(shù)字等的顯示器，因其具有重量輕、小體積、低功耗的特點(diǎn)，所以得到廣泛的應(yīng)用。液晶顯示器LCD1602可以顯示16*02即表示32個字符，具有的特點(diǎn)有：接+5V電壓，對比度可調(diào)節(jié)；內(nèi)含有復(fù)位電路；主要的技術(shù)參數(shù)如下:表 3.1 LCD1602主要技術(shù)參數(shù)表名稱說明顯示容量16x2個字符工作的電壓范圍4.5V-5.5V工作的電流范圍2.0mA左右字符尺寸2.95mm4.35(

28、W X H)mm圖 3.5 LCD1602液晶顯示電路圖表 3.2 LCD1602引腳功能表引腳號符號狀態(tài)功能引腳號符號狀態(tài)功能1Vss電源地9DB2三態(tài)數(shù)據(jù)總線2Vdd5v邏輯電源10DB3三態(tài)數(shù)據(jù)總線3Vo液晶驅(qū)動電源11DB4三態(tài)數(shù)據(jù)總線4RS輸入寄存器選擇12DB5三態(tài)數(shù)據(jù)總線5RW輸入讀寫操作選擇13DB6三態(tài)數(shù)據(jù)總線6E輸入使能信號14DB7三態(tài)數(shù)據(jù)總線7DB0三態(tài)數(shù)據(jù)總線15E1背光電源線8DB1三態(tài)數(shù)據(jù)總線16E2背光電源線3.4語音提示電路本設(shè)計(jì)的語音提示采用的是SYN6288芯片，而在仿真里沒有此元器件，所以仿真改為了蜂鳴器，但是實(shí)物使用的是語音芯片，可以模仿真人聲音，起到

29、語音提示和引導(dǎo)客戶的作用。蜂鳴器可分為電磁式和壓電式兩種，本課題選用的是壓電式的蜂鳴器。由于protues中找不到語音模塊，所以使用最簡單的蜂鳴器來當(dāng)做語音提示電路。電路圖如下： 圖 3.6 蜂鳴器連接圖3.5 本章小結(jié)總體的介紹了本設(shè)計(jì)的排隊(duì)系統(tǒng)硬件的總體結(jié)構(gòu)框圖，并對液晶顯示模塊、SYN6288語音提示模塊進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹，通過這一節(jié)的介紹，我們初步了解了本課題需要做的研究和要完成的工作內(nèi)容。4軟件設(shè)計(jì)與仿真一個排隊(duì)系統(tǒng)要完整的實(shí)現(xiàn)它功能，不僅僅需要硬件的模塊準(zhǔn)確完美結(jié)合，更加需要有功能強(qiáng)、速度快、效率高的系統(tǒng)軟件做支持。本課題的軟件設(shè)計(jì)采用了總分總的方式，先對要完成的功能的所需的軟件

30、進(jìn)行整體的規(guī)劃，勾畫出總體的設(shè)計(jì)方案。再將總的軟件劃分為多個不同的功能模塊，分配各部分要實(shí)現(xiàn)的具體任務(wù)，將這些模塊化的函數(shù)在主函數(shù)中進(jìn)行組合使用。這樣完成設(shè)計(jì)的功能要求，具備可讀性好，便于編制和擴(kuò)充等長處。本設(shè)計(jì)主要分為LCD顯示模塊、取號模塊、叫號模塊、語音提示模塊等等，各個模塊之間需要協(xié)作和分工，大概要寫按鍵驅(qū)動、液晶顯示驅(qū)動、語音驅(qū)動等不同驅(qū)動，程序主要包含主控程序、用戶排隊(duì)處理程序、服務(wù)員操作控制程序等，使整個系統(tǒng)協(xié)調(diào)管理。4.1 軟件的開發(fā)環(huán)境軟件開發(fā)環(huán)境（IDE）指的是為支持這兩者維護(hù)和工程化開發(fā)而使用的一組軟件，這當(dāng)然必須要在基本硬件和宿主軟件的基礎(chǔ)上進(jìn)行。傳統(tǒng)軟件工程采用的是從

31、時間角度對軟件開發(fā)和維護(hù)的復(fù)雜問題進(jìn)行拆分，把軟件的開發(fā)到完成的流程分成幾個不同階段，每個階段的開始和完成都有嚴(yán)格的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，并且各自獨(dú)立完成任務(wù)。對于兩個相鄰的階段，前一階段的結(jié)束就意味著之后階段的開始，我們把它叫作為“瀑布模型”。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)和信息技術(shù)等的發(fā)展，軟件的開發(fā)規(guī)模變得越來越復(fù)雜，功能變得越來越多和強(qiáng)，開始強(qiáng)調(diào)對系統(tǒng)中出現(xiàn)的對象進(jìn)行分類，并建立不同類之間的結(jié)構(gòu)層次關(guān)系。4.1.1 開發(fā)環(huán)境keilC51介紹Keil C51是美國Keil Software公司生產(chǎn)的具有51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)的系統(tǒng)。Keil C51生成的目標(biāo)代碼,效率是非常的高，語句生成的匯編

32、代碼大都很緊湊，理解起來是很簡單的。在開發(fā)大型項(xiàng)目時更加能夠表現(xiàn)出高級語言的長處。Keil開發(fā)項(xiàng)目的周期和其他類似軟件開發(fā)項(xiàng)目的周期差不多一樣： 1. 創(chuàng)建匯編語言或C語言的源程序文件 2. 執(zhí)行編譯源文件命令 3. 糾正源文件中出現(xiàn)的的錯誤4. 通過匯編器和編譯器中連接目標(biāo)文件 5. 測試連接的應(yīng)用程序 下圖是Keil C語言的編譯器及編譯的全過程：圖 4.1 Keil C語言的編譯器及編譯過程圖4.1.2 protues仿真環(huán)境Proteus仿真軟件是英國Labcenter electronics公司出品的EDA工具軟件。它能夠進(jìn)行數(shù)字電路、模擬電路、模數(shù)混合電路的設(shè)計(jì)和仿真環(huán)境，而且還是

33、目前世界上最完整、最先進(jìn)的可使用多種處理器為控制器集成電路的設(shè)計(jì)和仿真環(huán)境。從protues推出到今，經(jīng)歷20多年的使用、發(fā)展和改進(jìn)，功能變得越來越強(qiáng)。4.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)完成本設(shè)計(jì)所需要的基本功能要求，再結(jié)合硬件可以將軟件分LCD的顯示、語音提示、按鍵的驅(qū)動。4.2.1 單片機(jī)的主程序流程給系統(tǒng)上電后，系統(tǒng)開始進(jìn)入工作狀態(tài)，單片機(jī)最先進(jìn)行的是初始化工作。先sbit進(jìn)行端口位的設(shè)置。然后對單片機(jī)的外部器件LCD1602顯示器的初始化設(shè)置，按鍵檢測工作，如檢測到有按鍵按下，進(jìn)入相應(yīng)的按鍵程序，伴有語音提示的響應(yīng)，處理完后回到按鍵檢測狀態(tài)。 4.2.2 按鍵的檢測無取號時按鍵按下清0，當(dāng)有取號時，

34、按鍵按下LCD顯示卡號。具體得流程圖如下：其中A單元存儲的是連續(xù)的10個10進(jìn)制數(shù)字，原存儲的數(shù)字是4個連續(xù)單元存儲的十六進(jìn)制原始數(shù)字，而轉(zhuǎn)換后的數(shù)字是10個連續(xù)單元的BCD碼號碼（十進(jìn)制）。 圖 4.2 按鍵檢測圖4.2.3 LCD1602顯示LCD1602的顯示過程如下：命令最先循環(huán)1*2次，執(zhí)行換行命令，使LCD輸入地址切換到第二行，而后接下去的數(shù)據(jù)就可以顯示到第二行 。執(zhí)行過程中是定時器自動不斷執(zhí)行的，數(shù)據(jù)執(zhí)行，執(zhí)行的是循環(huán)讀取A單元和B單元，并且將里面的BCD碼號碼顯示出來。 圖 4.3 液晶顯示器顯示圖4.3 電路仿真4.3.1 取號時的系統(tǒng)仿真取號的按鍵分為普通按鍵和VIP按鍵。

35、這種按鍵的設(shè)計(jì)主要還是依據(jù)銀行的實(shí)際情況而定的。普通取號的客戶能夠到三個窗口中的任何一個去，而VIP取號的客戶只能到VIP窗口。取號后LCD1602顯示屏上會顯示您取到的號碼，叫號時會有語音提示，防止客戶漏掉叫號，這也是為了實(shí)際的情況而設(shè)計(jì)的。從仿真的結(jié)果我們可以看到，取號的號碼絕對不會重復(fù)，只有在復(fù)位時才會清零重新開始。圖 4.4 取號時系統(tǒng)仿真圖4.3.2 叫號時的系統(tǒng)仿真由于實(shí)際中有VIP客戶的存在，所以我專門設(shè)計(jì)了一個VIP窗口，考慮到VIP的客戶比較少，如果VIP窗口只給VIP服務(wù)的話會很浪費(fèi)窗口，所以在沒有VIP排隊(duì)時，VIP窗口是可以排普通用戶的，這杜絕了窗口資源的浪費(fèi)。在叫號時

36、會有語音提示，由于protues中沒有SYN6288語音芯片，所以我改成了蜂鳴器，有語音提示這樣就可以防止有客戶遺漏叫號的，而且長按叫號健，可以再叫號，這樣更加的避免了客戶遺漏叫號的時機(jī)。從仿真中我們能夠看到，叫號時不僅解決了VIP和窗口浪費(fèi)的矛盾，而且通過語音提示和再叫號盡可能的避免客戶遺漏叫號時機(jī)。圖 4.5叫號時系統(tǒng)仿真圖圖 4.6叫號時系統(tǒng)仿真圖圖 4.7叫號時系統(tǒng)仿真圖圖 4.8叫號時系統(tǒng)仿真圖4.4本章小結(jié)本章對軟件的開發(fā)環(huán)境keilc及仿真工具protues軟件進(jìn)行了簡單的介紹，詳細(xì)的使用還需要大量的應(yīng)用。并對系統(tǒng)的取號和叫號做了仿真，著重介紹了排隊(duì)系統(tǒng)所能實(shí)現(xiàn)的幾個重要的軟件流

37、程和能夠?qū)崿F(xiàn)的功能。5系統(tǒng)的調(diào)試和總結(jié)5.1 系統(tǒng)硬件的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)硬件的調(diào)試一般是在軟件調(diào)試之前完成的，對硬件系統(tǒng)的明顯故障要先進(jìn)行排除，修改之后才能和各模塊的軟件程序相結(jié)合起來調(diào)試，這樣就一步排除了故障。假如硬件調(diào)試不能通過的話，自然軟件設(shè)計(jì)就不能夠正常運(yùn)行和實(shí)現(xiàn)，所以硬件的調(diào)試是整個系統(tǒng)能夠完好運(yùn)行的基礎(chǔ)。硬件的調(diào)試從開始的布線、PCB板的制作、焊接直到所有的模塊連接組裝完成之后開始進(jìn)行調(diào)試。最開始要做的是邏輯故障的檢測，排除邏輯故障指的是在設(shè)計(jì)過程中線路錯誤的連接，使得功能不能夠按照要求實(shí)現(xiàn)，或者是PCB板的制造過程中工藝性錯誤而產(chǎn)生的原因。焊接過程中經(jīng)常因?yàn)闆]按照標(biāo)準(zhǔn)焊接流程而出現(xiàn)電路的

38、開路和短路，這需要認(rèn)真比較以前所確定的原理圖，發(fā)現(xiàn)不符合的地方并修改直至完全相同。排除電源故障。在電路工作期間會有因?yàn)樵骷膿p壞而影響系統(tǒng)不能正常工作，一般出現(xiàn)這種情況的原因有：元器件沒用之前就已損壞了和因?yàn)樵诤附踊蚪M裝過程中的錯誤導(dǎo)致器件損壞。所以在焊接前應(yīng)該認(rèn)真檢查元器件的型號、規(guī)格與設(shè)計(jì)要求。本設(shè)計(jì)的硬件完成分割為兩個部分，一部分為漸進(jìn)的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各個不同的模塊，包括LCD顯示屏、語音提示、各個按鍵等。由于本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)語音提示無法在論文中貼出圖片，所以就沒有測試的結(jié)果。為此我拍了一段視頻以供查考。本設(shè)計(jì)使用的語言模塊為SYN6288，是現(xiàn)在非常流行的語音模塊，能夠精確的模擬人聲。圖 5

39、.1實(shí)物圖圖5.2實(shí)物測試取號時的顯示圖圖5.3實(shí)物測試叫號時的顯示圖5.2 系統(tǒng)軟件的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)軟件的實(shí)現(xiàn)首先要做的是以各功能模塊為單位，分別對每個功能模塊進(jìn)行調(diào)試，一般可以先在仿真工具上進(jìn)行模擬，觀察其是否可以實(shí)現(xiàn)基本要求的功能，要是能夠運(yùn)行成功的話，再將調(diào)試完的各個功能模塊的這些程序配合到一塊進(jìn)行總的組合起來調(diào)試。大部分protues仿真都能運(yùn)行成功，程序下載到硬件系統(tǒng)上一般也能完美的運(yùn)行，當(dāng)然，這必須建立在硬件系統(tǒng)已通過硬件調(diào)試并成功的基礎(chǔ)上。硬件調(diào)試在之前的設(shè)計(jì)中已經(jīng)描述過了。系統(tǒng)中經(jīng)常會存在靜態(tài)的故障或者比較固定的、常見的故障，這些故障在每一次的運(yùn)行過程中都會重復(fù)的出現(xiàn)，這種情況下一

40、般可以使用斷點(diǎn)運(yùn)行或單步運(yùn)行的方法來對整個軟件程序進(jìn)行修改和調(diào)試。有些程序的錯誤可以根據(jù)提示查看和判斷錯誤出現(xiàn)的地方，若出現(xiàn)錯誤，可以在提示出現(xiàn)錯誤的程序位置的前面設(shè)置一個斷點(diǎn)，然后進(jìn)行全速運(yùn)行。當(dāng)全速斷點(diǎn)運(yùn)行時沒有發(fā)現(xiàn)錯誤，可以進(jìn)行單步跟蹤發(fā)現(xiàn)錯誤并修改至故障排除。按照這樣的方法把整個系統(tǒng)錯誤排查干凈，直到最后程序能夠完美連續(xù)順暢的全速運(yùn)行。5.3 系統(tǒng)集成和測試在系統(tǒng)的硬件構(gòu)造和軟件構(gòu)造建立起來以后。將各個模塊的軟件都調(diào)試完好再結(jié)合起來對整個系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。在最后的功能測試中，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了本設(shè)計(jì)需要達(dá)到的功能要求，并且運(yùn)行速度快，實(shí)時性強(qiáng)，穩(wěn)定性好。達(dá)到了設(shè)計(jì)所需要的基本功能要求，這就算達(dá)到了

41、預(yù)期設(shè)計(jì)的目的。5.4 本章小節(jié)本章主要是介紹了系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)和軟件實(shí)現(xiàn)的方法，硬件和軟件必須完美的結(jié)合在一起才能夠完好的運(yùn)行。最后必須將整個系統(tǒng)集成和調(diào)試，才能夠算完成了預(yù)期的任務(wù)。6總結(jié)和展望 本設(shè)計(jì)使用8051系列單片機(jī)作為主控制器，結(jié)合軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了智能排隊(duì)系統(tǒng)的基本功能，完成了對本課題的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的工作。但是要真正與目前市場上的各種排隊(duì)系統(tǒng)相比較，還是有很大的差距。這說明，一個產(chǎn)品即便是做出來，要真正的投入到市場中，還需要更加復(fù)雜的功能實(shí)現(xiàn)，實(shí)時性更加的強(qiáng)，運(yùn)行效率更加的高。所以，此時只能夠算作一個初步的試驗(yàn)，真正的完成，還需要更多的努力。6.1 論文主要完成的工作經(jīng)過一段時間的思考、設(shè)計(jì)、實(shí)踐，最終完成了以下幾方面的任