電氣自動化專業(yè)畢業(yè)論文 銀行自動取號叫號系統(tǒng)設計

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1、 揚州市職業(yè)大學汽車與電氣工程系 畢業(yè)設計說明書(論文) 作 者: 王國慶 學 號： 09030228 教研室: 電氣自動化 專 業(yè): 電氣自動化 題 目: 銀行自動取號叫號系統(tǒng) 指導者： 評閱者： 2012 年 5 月 揚州市職業(yè)大學汽車與電氣工程系 畢業(yè)設計（論文）評語 學生姓名： 王國慶 班級、學號： 090

2、30228 題 目： 銀行自動取號叫號系統(tǒng) 綜合成績： 指導者評語： 指導者(簽字)： 2012年5月20日 畢業(yè)設計（論文）評語 評閱者評語： 評閱者(簽字)：

3、 年 月 日 答辯委員會（小組）評語： 答辯委員會負責人(簽字)： 2012年5月20日 畢業(yè)設計說明書（論文）中文摘要 摘 要 近年來，隨著我國社會經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展，資金流動加快，服務行業(yè)的不斷增加，加之我國政府正在努力構建和諧社會、服務型政府，大量的用戶越來越頻繁的光顧金融系統(tǒng)、電信、醫(yī)療、政府辦事大

4、廳等服務部門，時代的發(fā)展給這些服務型行業(yè)提出新的服務理念，也給這些行業(yè)和部門帶來了巨大的壓力。 伴隨著經(jīng)濟全球化的大浪潮，各行各業(yè)之間的競爭逐漸加劇、每個服務行業(yè)業(yè)務量在不斷增長，業(yè)務種類也日益增多，排隊等候已成為人們經(jīng)常面臨的實際問題。在銀行、醫(yī)院、電信、稅務、工商等營業(yè)大廳里，前擁后擠、雜亂無章的排隊等候，己是司空見慣的現(xiàn)象，很多窗口也因而秩序混亂，為保護用戶隱私而設置的“l(fā)米線”也形同虛設。一方面客戶因為長時間的站立排隊透支體力和精力而疲憊不堪，另一方面工作人員也為長時間遭受眾多客戶的圍繞而不勝其煩，影響了服務質(zhì)量。因此，改善服務質(zhì)量、樹立良好的企業(yè)形象，解決客戶勞累的排隊現(xiàn)象、創(chuàng)造人

5、性化務環(huán)境已成為急需解決的問題。 我國人口眾多 ,辦事排隊一直是一個令人頭痛的問題. 現(xiàn)今 ,隨著服務行業(yè)業(yè)務種類的細化和增加 ,服務內(nèi)容和工作量加大 ,這個問題變得尤為突出. 嘈雜、無序、不公平、不合理、低效等一直是排隊中困擾顧客和服務人員的問題. 電子排隊管理系統(tǒng)很好地解決了這些問題 ,可以廣泛地應用于銀行、 醫(yī)院等窗口服務單位. 銀行自動叫號系統(tǒng)就是電子排隊管理統(tǒng)的一種 ,是針對銀行服務窗口的特點而設計的.這里以ATMEL 公司的AT89C52單片機為核心, 設計了一個簡單的把客戶與服務機構相結合的主從機排隊叫號系統(tǒng)。模擬排隊叫號管理，科學地處理各種排隊情況，操作簡便，控制靈活，顯示清

6、晰，制作成本低，性價比較高。 關鍵詞：服務行業(yè)；AT89C52單片機；排隊叫號系統(tǒng)； 0 ?？飘厴I(yè)設計說明書（論文） 第 0 頁 共 II 頁 1 緒論 1 1.1研究背景及意義 1 1.2 計時系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 1 2系統(tǒng)方案設計 2 2.1總體方案說明 2 2.2設計主要原理及方案要點 3 3 系統(tǒng)硬件 5 3.1 STC89C54RD+單片機 5 3.1.1 STC89C54RD+簡介 5 3.1.2 STC89C54RD+的時鐘電路 5 3.1.3 STC89C54RD+的時鐘電路 7 3

7、.2 MAX232工作模塊 8 3.2.1 MAX232簡介 8 3.2.2 MAX232引腳介紹 9 3.2.3 MAX232工作原理圖 10 3.3七段顯示數(shù)碼管 11 4 硬件電路設計 12 4.1 IC卡接口電路設計 12 4.2 顯示電路設計 13 4.3 聲音報警電路設計 14 5 軟件設計方案 16 5.1 串行中斷服務程序RFS 16 5.1.1扇區(qū)擦除程序EEP90CLEAR 19 5.1.2 把卡號寫入RAM的子程序 RAMWR1 19 5.1.3把卡號從EXRAM寫到EEPROM子程序EEPWR1 20 5.1.4 RAMWR 21

8、 5.2系統(tǒng)建庫主程序 22 結束語 24 參考文獻 25 致謝 25 附錄： 27 附錄1 系統(tǒng)原理圖 27 附錄2 源程序 27 ?？飘厴I(yè)設計說明書（論文） 第 1 頁 共 xx 頁 1 緒論 1.1課題來源 隨著科技不斷的進步，經(jīng)濟不斷的發(fā)展，經(jīng)濟全球化的趨勢下各個行業(yè)欣欣向榮蓬勃向上迎來了前所未有的發(fā)展契機。服務行業(yè)在此潮流下顯得也越來越貼近我們的日常生活。服務業(yè)在贏得新的發(fā)展契機的同時也面臨著不小的挑戰(zhàn)。 銀行、醫(yī)院、電信、稅務、工商等營業(yè)大廳里，排隊難一度成為各個服務行業(yè)最頭疼的問題。長時間的站立排隊使用戶疲憊和厭煩，用戶渴望尊重隱私，期

9、望“個性化服務”，只排一個隊，只接受“一對一服務”。對服務部門來講，如何處理和解決這一問題顯得尤為的重要，因為這不僅是設計服務的質(zhì)量而且還會一定程度上決定了企業(yè)的整體的形象，乃至會影響整個企業(yè)在發(fā)展大潮中的競爭力生死存亡。而排隊機的出現(xiàn)可以說給那些一直以來被排隊問題困擾的服務行業(yè)帶來了希望。排隊機的使用是提高服務質(zhì)量，提升服務形象，吸引顧客的有利措施。隨著信息技術的突飛猛進，智能排隊管理系統(tǒng)應運而生。智能排隊管理系統(tǒng)是一種綜合運用計算機技術、網(wǎng)絡技術、多媒體技術、通信控制技術等的高新技術產(chǎn)品，此系統(tǒng)完全模擬人群的排隊過程，實現(xiàn)了計算機系統(tǒng)代替客戶進行排隊的過程曰。使用排隊系統(tǒng)后，用戶在票號機上

10、取票后，在休息區(qū)舒適地等待，聽到呼叫后才去對應的窗口辦理事務，服務人員面對一個安靜的環(huán)境，面對一個客戶，可以專心辦理業(yè)務，提高了工作效率。 隨著技術的日趨成熟，智能排隊機已經(jīng)在各個銀行、醫(yī)院、電信、稅務、工商等營業(yè)大廳里得到了應用，也相對比較普及了。也同時越來越來成為我們?nèi)粘Ｉ畈豢苫蛉钡囊徊糠帧Ｖ悄芘抨牂C在提高了服務質(zhì)量的同時，整個服務業(yè)的整體形象也隨之提升，整個服務行業(yè)乃至整個社會也呈現(xiàn)出來井然有序，和諧的氛圍。 本課題主要是針對銀行這一與現(xiàn)代生活息息相關的服務行業(yè)的排隊叫號系統(tǒng)進行深入的研究與探索。 1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀及其水平 排隊技術的應用是體現(xiàn)了科技以人為本的需要

11、，是全社會文明發(fā)展的產(chǎn)物，也是人類文明發(fā)展的必然趨勢。排隊技術最早出現(xiàn)在歐美等西方國家，開始的排隊系統(tǒng)僅限于工作人員的人工呼叫，隨著現(xiàn)代技術的不斷發(fā)展特別是計算機技術的應用，使排隊技術的發(fā)展也突飛猛進，目前己具備多種功能如樂音提示、語音合成呼叫(voice一calling);呼叫終端(operation terminal);以柜臺顯示(counter display)和綜合顯示(Main Display)為主的各種數(shù)碼管顯示、LCD顯示、LED顯示、PDP顯示…;號碼發(fā)放也由取號機自動打印(Ticket Dispenser)到觸摸屏查詢?nèi)√?、按鍵取號、特殊識別取號等等。排隊技術產(chǎn)品的出現(xiàn)徹底改

12、變了以前許多需要長時間排隊場所的無序模式，也被越來越多的行業(yè)所采用，以提高管理水平和自身競爭力。 在我國，排隊產(chǎn)品概念的引進時間也不長，大批國人走出國門，將很多優(yōu)秀和先進的服務方法、理念帶回國內(nèi)?！芭抨牸夹g”也隨之被引進國內(nèi)，并在我國特有的高速經(jīng)濟發(fā)展的環(huán)境里得到迅速的普及和應用?？蛻魧ε抨犗到y(tǒng)的使用也逐漸習慣，并樂于接受131。我國的排隊技術產(chǎn)品也經(jīng)由1998年--2001年的起步期、2001--2003年的發(fā)展期、到現(xiàn)階段的高速發(fā)展期，市場也逐漸成熟，逐漸生產(chǎn)出多種適應我國國清的排隊系統(tǒng)產(chǎn)品，并具有應用領域廣、工作流程復雜、綜合技術要求高的等特點。 隨著計算機技術與通信技術、電子技術等

13、飛速發(fā)展，智能排隊系統(tǒng)的功能與結構也日益完善和豐富。目前，市場上的智能排隊系統(tǒng)除了已經(jīng)實現(xiàn)最基本的功能，如自動根據(jù)客戶選擇的服務類型打印票號、通過計算機自動分流排隊、呼叫與保留重呼等，還發(fā)展了許多增值功能，同時具有延伸和擴展功能，其服務功能也由單純的優(yōu)化服務環(huán)境和客戶秩序管理，漸漸滲透到使用者的服務系統(tǒng)管理之中，成為使用機構行之有效的輔助管理與服務手段，比如可與相關的行業(yè)軟件及數(shù)據(jù)庫連接，便于對各個窗口服務情況進行統(tǒng)計管理。在排隊系統(tǒng)的組網(wǎng)形式方面，隨著計算機技術與通信技術的飛速發(fā)展，智能排隊管理系統(tǒng)己在有線方式的基礎_L發(fā)展到了無線排隊系統(tǒng)，無線方式較之有線方式具有不受環(huán)境影響、安裝調(diào)試方便

14、、系統(tǒng)穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，缺點是成本較高。 我國是一個人口大國，隨著經(jīng)濟發(fā)展速度的加快，大量的用戶越來越多的光顧金融、電信、醫(yī)療、政府辦事大廳等場所，使得窗口服務的快捷和舒適越來越被人們所重視。隨著精神文明與物質(zhì)文明的進一步提高，電子排隊技術必將為更多的用戶所接受，并由日常工作中的輔助設備逐漸成為必備的設施之一，人們期待低成本、功能完善、可靠性高的排隊管理系統(tǒng)來使工作和生活變得輕松、和諧。 1.3 課題研究內(nèi)容 本設計的主要任務是分別利用客戶端使用取號機進行排隊，服務機構使用一個叫號來管理取號機的排隊信息。能按顯示出排隊的順序；分別有2個辦理業(yè)務的窗口；按鍵控制芯片顯示叫到的人排隊號

15、碼，并配有蜂鳴器發(fā)出聲音加以提示；在服務機構端可按鍵顯示剩余排隊人數(shù)等信息。 (1) 設計任務 主要利用單片機AT89C52芯片和七段顯示數(shù)碼管顯示器，來完成一個取號機和叫號機分別管理排隊和叫號的系統(tǒng)。具體要求如下： ① 叫號機：通過按鍵來完成叫號的窗口，由數(shù)碼管顯示下一個客戶的編號，發(fā)出蜂鳴聲“叮咚”用于提示客戶，并可在另外一個顯示模塊顯示排隊剩余人數(shù)。 ② 取號機：通過按鍵依次加1完成取號，由數(shù)碼管顯示當前客戶在排隊中的位置。 (2) 設計要求 采用按鍵來對顯示器和蜂鳴器的控制；完成取號、叫號功能，同時叫號按鍵外接有源蜂鳴器實現(xiàn)提示客戶的作用

16、 1.4 課題研究的目的以及意義 對于本課題的研究應該是對于三年大學專業(yè)知識一個總結也是綜合能力的一種體現(xiàn)，對自己各個方面的知識進行全面的檢測和評定。在現(xiàn)有專業(yè)知識和處理問題能力的基礎上使理論能夠和更好的切合實際，使能夠讓我在所學的課程（此課題涉及的課程指：微型計算機原理及接口技術課程、單片機課程）的基礎上實現(xiàn)對實際問題的分析、研究的能力和具有初步解決此類問題的能力。此次課題研究也為我提供了一次非常難得的機會來鞏固自己自己的專業(yè)知識，通過自己的努力去獨立完成一項課題研究的任務。希望通過本課題的研究與學習，能夠發(fā)現(xiàn)自己的不足之處并能夠及時的彌補，從而豐富完善自己的知識體系，能夠?qū)ΜF(xiàn)代生活中

17、的智能化過程控制技術有著進一步的了解和熟悉，積累實踐中的經(jīng)驗并為今后從事工業(yè)控制領域的相關工作提供幫助。 由于當今經(jīng)濟快速的發(fā)展，加之各行各業(yè)的信息化、智能化建設越來越普及，快節(jié)奏的發(fā)展使得整個社會對各個行業(yè)的辦事效率的要求越來越高，尤其是服務性行業(yè)，既要滿足被服務人的種種服務需求，又要提高行業(yè)服務的質(zhì)量，提高服務的效率，例如醫(yī)院門診、銀行業(yè)務等。隨著生活質(zhì)量的不斷提高，人們對服務機構的要求不僅僅停留在滿足業(yè)務上的需要上，而且還要求盡量減少人們的等待時間，而服務機構本身由于競爭的需要，也要求提高其辦事效率和服務的形象。而這些窗口服務的排隊現(xiàn)象在所難免，為了在排隊時減少辦事人的辦事時間，為人們

18、創(chuàng)造一個良好的環(huán)境，排隊系統(tǒng)應運而生。 2 總體方案論證與設計 本設計包括硬件和軟件設計兩個部分。模塊劃分為取號模塊、服務臺模塊、數(shù)碼管顯示模塊、叫號模塊。電路結構可劃分為：單片機控制電路、七段顯示數(shù)碼管顯示電路及叫號電路組成。用戶終端完成信息輸入、處理、數(shù)據(jù)傳送、功能設定等功能。 就此設計的核心模塊來說，單片機就是設計的中心單元，所以此系統(tǒng)也是單片機應用系統(tǒng)的一種應用。單片機應用系統(tǒng)也是有硬件和軟件組成。硬件包括單片機、輸入/輸出設備、以及外圍應用電路等組成的系統(tǒng)，軟件是各種工作程序的總稱。單片機應用系統(tǒng)的研制過程包括總體設計、硬件設計、軟件設計等幾個階段。 從設計的

19、要求來分析該設計須包含如下結構：熱釋電紅外傳感探頭電路、報警電路、單片機、復位電路及相關的控制管理軟件組成；它們之間的構成框圖如圖1總體設計框圖所示： 顯示模塊（七段顯示數(shù)碼管） 蜂鳴器輸出 P0口 AT89C52 單片機 P1口 P2口 最小系統(tǒng)輸入 取號按鍵輸入 叫號按鍵輸入 構成框架圖 圖1 2.2方案比較 排隊技術在國內(nèi)外都已經(jīng)達到相當智能的水平。智能排隊叫號系統(tǒng)有我了解的基本三種方案：都是基于ATMEL 公司生產(chǎn)51系列單片機芯片，第一種是基于AT8

20、9C52單片機為核心由主從機的按鍵控制、數(shù)碼顯示和蜂鳴器提示音綜合設計；第二種是基于 AT89C52單片機為核心通過STC89C52單片機直接擴展的獨立鍵盤，完成排隊取號流程（本系統(tǒng)取號、叫號都是直接利用系統(tǒng)的中斷0按鍵控制），單片機控制數(shù)碼管顯示排隊等待情況，控制蜂鳴器發(fā)聲完成叫號功能。 方案一系統(tǒng) 運用串行通信原理通過按鍵給計數(shù)器脈沖，達到計數(shù)+1和銷號-1的功能，并通過譯碼器驅(qū)動數(shù)碼管顯示，完成取號、叫號功能，同時叫號按鍵外接有源蜂鳴器實現(xiàn)提示客戶的作用。在選用我們常用單片機芯片AT89C51和數(shù)碼顯示管，運用較簡單的延時和循環(huán)，這樣設計可以使客戶的視覺和聽覺都得到相應的信息提示

21、。 方案二系統(tǒng) 通過STC89C52單片機直接擴展的獨立鍵盤，完成排隊取號流程（本系統(tǒng)取號、叫號都是直接利用系統(tǒng)的中斷0按鍵控制），單片機控制數(shù)碼管顯示排隊等待情況，控制蜂鳴器發(fā)聲完成叫號功能。系統(tǒng)采用STC89C52單片機完成整個系統(tǒng)的控制流程。從機通過單片機的中斷0按鍵，當系統(tǒng)檢測到按下時完成取號功能。主機同樣通過單片機的中斷0按鍵，當系統(tǒng)檢測到按下時完成叫號功能。運用的芯片和程序相對較為復雜，不易實現(xiàn)。 方案三系統(tǒng)采用 通過按鍵給計數(shù)器脈沖，并通過譯碼器驅(qū)動數(shù)碼管顯示，完成取號、叫號功能，同時叫號按鍵外接有源蜂鳴器實現(xiàn)提示客戶的作用。 方案一通過綜合使用計數(shù)器、譯碼器、數(shù)碼管為

22、一體的數(shù)碼顯示管?？梢暂^好的實現(xiàn)排隊叫號的基本功能，而且在客戶端和服務機構兩方面都能很方便的使用和控制，利用串行通信原理，由簡單的51單片機芯片實現(xiàn)，達到復雜問題簡單化的目的，是設計理論的趨勢；方案二的電路設計相對而言復雜，可操作性不強，故不采用；方案三通過綜合使用計數(shù)器、譯碼器，數(shù)碼管，可以較好的實現(xiàn)排隊叫號的基本功能，但需要較多的硬件電路，實現(xiàn)復雜。綜合各條件從簡單實現(xiàn)考慮，我選擇方案一。 3 銀行自動取號叫號系統(tǒng)硬件設計 總的電路設計圖 3.1 最小系統(tǒng) 3.1.1 AT89S52單片機 AT89S52是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機，

23、片內(nèi)含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術制造，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結構，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，功能強大的微型計算機的AT89S51可為許多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。 AT89S52具有如下特點：40個引腳，4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲器，128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），32個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編

24、程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器。 此外，AT89S52設計和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過軟件設置省電模式?？臻e模式下，CPU暫停工作，而RAM定時計數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復位。同時該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式，以適應不同產(chǎn)品的需求。 管腳說明： VCC：供電電壓GND：接地。P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器

25、，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸

26、出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。 P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示： P3口引腳 特殊功能

27、 P3.0 RXD（串行輸入口） P3.1 TXD（串行輸出口） P3.2 （外部中斷0） P3.3 （外部中斷1） P3.4 T0（定時器0外部輸入） P3.5 T1（定時器1外部輸入） P3.6 WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通) P3.7 RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀先通） P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。 3.1.2 時鐘電路的設計 單片機工作的時間基準是由時鐘電路提供的。在單片機的XTAL1和XTAL2兩個引腳間，接一只晶振及兩只電容就構成了單片機的時鐘電路，如圖2所示。 圖二 電路中的器件選擇可以通過計算和實驗確定

28、，也可以參考一些典型電路的參數(shù)。電路中，電容器C1和C2對振蕩器頻率有微調(diào)作用，通常的取值范圍3010pF；石英晶體選擇6MHZ或12MHZ都可以。其結果只是機器周期時間不同，影響計數(shù)器的計數(shù)初值。 8051單片機的時鐘產(chǎn)生有以下兩種方法： 一、內(nèi)部時鐘方式： 利用單片機內(nèi)部的振蕩器，然后在引腳XTAL1（18腳）和XTAL2（19腳）兩端接晶振，就構成了穩(wěn)定的自激振蕩器，其發(fā)出的脈沖直接送入內(nèi)部時鐘電路，外接晶振時，晶振兩端的電容一般選擇為30PF左右；這兩個電容對頻率有微調(diào)的作用，晶振的頻率范圍可在1.2MHz-12MHz之間選擇。 二、外部時鐘方式： 此方式是利用外部振

29、蕩脈沖接入XTAL1或XTAL2。HMOS和CHMOS單片機外時鐘信號接入方式不同，HMOS型單片機（例如8051）外時鐘信號由XTAL2端腳注入后直接送至內(nèi)部時鐘電路，輸入端XTAL1應接地。由于XTAL2端的邏輯電平不是TTL的，故建議外接一個上接電阻。 外接時鐘信號通過一個二分頻的觸發(fā)器而成為內(nèi)部時鐘信號，要求高、低電平的持續(xù)時間都大于20ns，一般為頻率低于12MHz的方波。片內(nèi)時鐘發(fā)生器就是上述的二分頻觸發(fā)器，它向芯片提供了一個2節(jié)拍的時鐘信號。 前面已提到，計算機工作時，是在統(tǒng)一的時鐘脈沖控制下一拍一拍地進行的。由于指令的字節(jié)數(shù)不同，取這些指令所需要的時間也就不

30、同，即使是字節(jié)數(shù)相同的指令，由于執(zhí)行操作有較大的差別，不同的指令執(zhí)行時間也不一定相同，即所需的拍節(jié)數(shù)不同。為了便于對CPU時序進行分析，一般按指令的執(zhí)行過程規(guī)定了幾中周期，即時鐘周期、機器周期和指令周期，也稱為時序定時單位，下面分別予以講解。 時鐘周期 時鐘周期也稱為振蕩周期，定義為時鐘脈沖的倒數(shù)（可以這樣來理解，時鐘周期就是單片機外接晶振的倒數(shù)，例如12M的晶振，它的時間周期就是1/12 us），是計算機中最基本的、最小的時間單位。 在一個時鐘周期內(nèi)，CPU僅完成一個最基本的動作。對于某種單片機，若采用了1MHZ的時鐘頻率，則時鐘周期為1us；若采用4MHZ的時鐘頻率，則時鐘周

31、期為250us。由于時鐘脈沖是計算機的基本工作脈沖，它控制著計算機的工作節(jié)奏（使計算機的每一步都統(tǒng)一到它的步調(diào)上來）。顯然，對同一種機型的計算機，時鐘頻率越高，計算機的工作速度就越快。但是，由于不同的計算機硬件電路和器件的不完全相同，所以其所需要的時鐘周頻率范圍也不一定相同。我們學習的8051單片機的時鐘范圍是1.2MHz-12MHz。 3.1.3 復位電路的設計 單片機的RET引腳為主機提供一個外部復位信號輸入端口。復位信號是高電平有效，高電平有效的持續(xù)時間應為2個機器周期以上。 復位以后，單片機內(nèi)各部件恢復到初始狀態(tài)，單片機從ROM的0000H開始執(zhí)行程序。 單片機的復位方式有上電

32、自動復位和手工復位兩種。圖2是51系列單片機常用的上電復位和手動復位的組合電路，只要VCC上升時間不超過1ms，它們都能很好地工作。 阻容器件的參考值為，R1=200Ω，R2=1KΩ，C3=22uF 圖三 3.1.4電源電路的設計 電源部分 8051的工作電壓為+5V，0.5V， 工作電流200mA 其它部分工作電流： 總電流：≤500mA 功耗：≤2.5W 圖四 電源：橋式整流、濾波（兩個濾波電容）、穩(wěn)壓 三端穩(wěn)壓器件：7805系列三端穩(wěn)壓器件是最常用的線性降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器，目前也

33、有大量先進的DC/DC轉(zhuǎn)換器層出不窮，例如低壓差線性穩(wěn)壓器LDO等。 7805簡單易用，價格低廉，直到今天還在大多電路中采用。 7805系列在降壓電路中應注意以下事項： （1）輸入輸出壓差不能太大，太大則轉(zhuǎn)換效率急速降低，而且容易擊穿損壞； （2）輸出電流不能太大，1.5A是其極限值。大電流的輸出，散熱片的尺寸要足夠大，否則會導致高溫保護或熱擊穿； （3）輸入輸出壓差也不能太小，太小效率很差。 3.2 蜂鳴器電路 蜂鳴器俗稱喇叭，是廣泛應用于各種電子產(chǎn)品的一種元器件，它用于提示、報警、音樂等許多應用場合。 蜂鳴器與家用電器上面的喇叭在用法上也有相似的地方

34、，通常工作電流比較大，電路上的TTL電平基本上驅(qū)動不了蜂鳴器，需要增加一個電流放大的電路才可以，這一點與家用電器中的功放有相似之處。 學習板采用了一個很簡單的電路來實現(xiàn)蜂鳴器的聯(lián)接，由上所述，一個管腳很難驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出聲音，所以增加了一個三極管增加通過蜂鳴器的電流，見下方原理圖。 蜂鳴器的正極性的一端聯(lián)接到5V電源上面，另一端聯(lián)接到三極管的集電極，三極管的基級由單片機的P1.5管腳通過一個與非門來控制，當P1.5管腳為低時，與非門輸出高電平，三極管導通，這樣蜂鳴器的電流形成回路，發(fā)出聲音。當P1.5管腳為高時，與非門輸出低電平，三極管截止，蜂鳴器不發(fā)出聲音。在這里與非門是作為非門來用的，這

35、里采用一個非門的作用是為了防止系統(tǒng)上電時峰鳴器發(fā)出聲音，以為系統(tǒng)復位以后，I/O口輸出的是高電平。 用戶可以通過程序控制P1.5管腳的置低和置高來使蜂鳴器發(fā)出聲音和關閉。 蜂鳴器的聲音大小及音調(diào)可以通過調(diào)整P1.5管腳的置高時間及輸出的波形進行控制，這一點可以在調(diào)試程序的時候來試驗。 3.3 LED數(shù)碼顯示電路 LED數(shù)碼顯示器是一種由LED發(fā)光二極管組合顯示字符的顯示器件，它使用了8個LED發(fā)光二極管，其中7個用于顯示字符，1個用于顯示小數(shù)點，故通常稱為7段（也有稱作8段）發(fā)光二極管數(shù)碼顯示。 識別LED管共陽還是共陰 一般來說 尾綴是 BH 的是共陽極。 是AH的共陰極

36、。 測量數(shù)碼管引腳分共陰和共陽找公共共陰和公共共陽：首先，我們找個電源（3到5伏）和1個1K（幾百歐的也行）的電阻，VCC串接個電阻后和GND接在任意2個腳上，組合有很多，但總有一個LED會發(fā)光的，找到一個就夠了，然后GND不動，VCC（串電阻）逐個碰剩下的腳，如果有多個LED（一般是8個），那它就是共陰的了。相反用VCC不動，GND逐個碰剩下的腳，如果有多個LED（一般是8個），那它就是共陽的。也可以直接用數(shù)字萬用表，紅表筆是電源的正極，黑表筆是電源的負極。 LED數(shù)碼顯示器有兩種連接方法：①共陽極接法：把二極管的陽極連接在一起構成公共陽極，使用時公共陽極接+5V，每個發(fā)光二極管的陰極通

37、過電阻與輸入端相連。當陰極端輸入低電平時，七段發(fā)光二極管就導通點亮，而輸入高電平時則不點亮。②共陰極接法：把二極管的陰極連接在一起構成公共陰極，使用時公共陰極接+5V，每個發(fā)光二極管的陽極通過電阻與輸入端相連。當陽極端輸入高電平時，七段發(fā)光二極管就導通點亮，而輸入低電平時則不點亮。 a) 符號及引腳配置 b)共陰極LED c)共陽極LED 本次采用共陽的七段數(shù)碼顯示管，當單片機上輸出為低電平是數(shù)碼管被點亮。根據(jù)編好的斷碼來讓相應的段位被點亮來顯示數(shù)字。其中電阻的阻值為0.22k，剛好使LED工作在正常范圍內(nèi)。 3.5取號按鍵和服務臺按鍵

38、 如圖所示，圖中S2、S3為取號按鍵，分別代表現(xiàn)金業(yè)務和轉(zhuǎn)賬業(yè)務?？蛻舻姐y行的取號機處，按照自己的需求按下相應的按鍵。S4、S5分別代表相對應的服務臺的按鍵。當當前的客戶服務完畢后，服務人員按下相應的服務臺按鍵，驅(qū)動蜂鳴器，提醒下一個客戶到相應的柜臺接受服務。 3.5.1上拉電阻與下拉電阻的作用 上拉電阻就是把不確定的信號通過一個電阻鉗位在高電平，此電阻還起到限流的作用。同理，下拉電阻是把不確定的信號鉗位在低電平。上拉電阻是指器件的輸入電流，而下拉指的是輸出電流。 3.5.2上拉電阻阻值的選擇原則包括: 1、從節(jié)約功耗及芯片的灌電流能力考慮應當足夠大；電阻大，電流小。 2

39、、從確保足夠的驅(qū)動電流考慮應當足夠小；電阻小，電流大。 3、對于高速電路，過大的上拉電阻可能邊沿變平緩。 4 系統(tǒng)的軟件設計 本系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)主要可分為取號模塊、加減計數(shù)程序、叫號模塊、LED七段顯示數(shù)碼管顯示四大模塊。下面對部分模塊作介紹。 Y 開始 系統(tǒng)初始化 服務臺按鍵 取號按鍵 蜂鳴器 檢測是否有信號 2秒后停止 單片機加減計數(shù)器 （取號鍵+1指令、服務臺按鍵-1指令） 顯示模塊顯示等待人數(shù) 單片機加計數(shù)器 （取號鍵+1指令） 顯示模塊顯示正在服務的客戶號碼 檢測是否有信號 結

40、束 N Y N 4.1 主程序設計 4.2 取號模塊 當有客戶來到銀行辦理業(yè)務，來到取號機前選取自己要辦理的業(yè)務。然后單片機會根據(jù)客戶要辦理的業(yè)務進行編號計數(shù)。業(yè)務分為兩種，一種是現(xiàn)金業(yè)務，一種是轉(zhuǎn)賬業(yè)務。所以單片機要分兩個存儲器計數(shù)，一個記現(xiàn)金業(yè)務的人數(shù)，一個記轉(zhuǎn)賬業(yè)務。 在現(xiàn)實的銀行取號叫號系統(tǒng)中，取號機會連接一個打印機，當用戶選取好相應的業(yè)務的時候，單片機會將事先編好的號碼傳送給打印機，并驅(qū)動打印機進行打印。就是我們平時到銀行拿的取號小票。 4.3 加減計數(shù)模塊 用戶按下取號按鈕的時

41、候，單片機會接受到信號脈沖，進行加一的計數(shù)。當服務員服務完畢按下服務臺上的按鈕的時候，單片機接受到另一種脈沖信號，進行減一的計數(shù)。單片機的加減計數(shù)器邏輯計算就可以得出正在等待的人數(shù)是多少了。邏輯運算的結果通過接口發(fā)送到顯示模塊，顯示的部分就是等待的人數(shù)。 主程序的另外一個加一計數(shù)器，是用來表示正在服務的客戶的號碼。按下服務臺按鍵，計數(shù)的數(shù)字是和取號機取號的號碼可以數(shù)字上對等。所以可以用加一計數(shù)器記得數(shù)字表示。 4.3 叫號模塊 當服務員結束上一個服務客戶的時候，按下服務臺上的按鈕。叫號模塊會接收到新的脈沖信號，蜂鳴器會發(fā)出滴的聲音，計時兩秒后，蜂鳴器復位，停止滴聲。當服務員服務完畢的

42、時候，再次按下服務臺按鍵，叫號模塊再次接收到脈沖信號，驅(qū)動蜂鳴器，蜂鳴器再次響起，計時兩秒鐘后又再次停止。等待下一次服務臺按鍵的按下。 4.4 LED七段顯示數(shù)碼管顯示 顯示模塊，用來顯示正在等待的人數(shù)以及正在接受服務的客戶的編號。顯示模塊顯示兩個部分，一部分用來顯示現(xiàn)金業(yè)務的等待人數(shù)和正在服務的客戶編號，另一部分用來顯示轉(zhuǎn)賬業(yè)務的等待的人數(shù)和正在接受服務的客戶。當取號按鈕和服務臺按鈕沒有動作的時候，七款顯示數(shù)碼管保持原來的數(shù)據(jù)不變，當有按鍵的動作的時候，單片機會有加減計數(shù)器動作，而顯示器部分的數(shù)據(jù)也會隨之而改變。 4.5 系統(tǒng)源程序

43、 5 系統(tǒng)調(diào)試與測試結果分析 5.1 使用的儀器儀表 數(shù)字萬用表　　　　　　　　DT9203 單片機仿真器　　　　　　　 WAVE6000 燒寫器 GF2100 雙蹤穩(wěn)壓穩(wěn)流電源　　　　　 DH1718E-5 5.2 系統(tǒng)調(diào)試 根據(jù)系統(tǒng)設計方案，本系統(tǒng)的調(diào)試共分為三大部分：硬件調(diào)試，軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)調(diào)。由于在系統(tǒng)設計中采用模塊設計法，所以方便對各電路模塊功能進行逐級測試：LED驅(qū)動模塊的調(diào)試，數(shù)據(jù)存儲模塊的調(diào)試，PC機通信模塊的調(diào)試等，最后將各模塊組合后進行整

44、體測試。 5.3 硬件調(diào)試 首先對所購買的元器件進行檢測，是否有損壞。然后對照電路圖在電路板上進行焊接。對各個模塊的功能進行調(diào)試，主要調(diào)試各模塊能否實現(xiàn)指定的功能。 5.4 軟件調(diào)試 軟件調(diào)試采用單片機仿真器WAVE6000L及微機，將編好的程序進行調(diào)試，主要是檢查語法錯誤。 5.5 硬件軟件聯(lián)調(diào) 將調(diào)試好的硬件和軟件進行聯(lián)調(diào)，主要調(diào)試系統(tǒng)的實現(xiàn)功能。 5.6 測試結果 此次的調(diào)試出現(xiàn)了氣短數(shù)碼管亂碼的問題，經(jīng)過檢測和調(diào)試，分析問題發(fā)現(xiàn)問題發(fā)現(xiàn)是因為氣短數(shù)碼管的焊接順序出現(xiàn)了問題，并及時的修改調(diào)試，最終調(diào)試成功。 心得體會 本設計論文系統(tǒng)描述了應用ATM

45、EL公司的AT89C52單片機及其外圍電路實現(xiàn)排隊叫號系統(tǒng)。通過這次的畢業(yè)設計，使我對單片機有了更深的認識，從理論和實踐上都得到了很大的提高，所以這次任務的完成是我學到了很多東西。首先，豐富了自己的知識面，學到了以前沒能學通的東西，具體了解了怎樣去完成一個電路的設計：從流程圖、硬件電路圖、軟件設計到編譯仿真一整套東西。本文討論了排隊按鍵模塊，語音提示呼叫模塊，顯示模塊等主要功能模塊。期中重點和難點是實現(xiàn)排隊的+1程序、叫號按鍵-1程序與相應的顯示和按鍵中斷設計。從基本要實現(xiàn)的方案制定，再到硬件電路的選擇，到制作原理電路，最后進行程序調(diào)試的4個階段的設計。在此期間我遇到很多困難，開始的時候再按鍵

46、控制方面總是不能實現(xiàn)理想的結果，詢問了同學是因為沒有考慮到AT89C52芯片內(nèi)存片內(nèi)存儲只有128B的限制問題；還有在按鍵控制顯示器的顯示時不能正常顯示，這個花了較長的時間來解決。在一次一次的失敗嘗試中迫使我不得不更加努力的學習深入的內(nèi)容。從畢業(yè)設計中，學到了單片機AT89C52的內(nèi)部結構及其工作原理，了解了時鐘電路和控制電路的工作原理，還有數(shù)碼管的工作原理，提高了自己動手的能力，學到了很多經(jīng)驗，并且提高了自己分析問題的能力和創(chuàng)新能力，得到了理論聯(lián)系實際的機會，做出了成果。使自己在硬件設計方面樹立了信心，為以后從事這方面的工作打好了基礎，這也是這次畢業(yè)設計的最大收獲。 通過本次畢業(yè)設計，使我學到了許多書本上無法學到的知識,也使我深刻體會到單片機技術應用領域的廣泛。不僅讓我對學過的單片機知識有了很多的鞏固，同時也對單片機這一門課程產(chǎn)生了更大的興趣。本設計涉及到《單片機原理及應用》、《模擬電子技術》等學科。讓我對專業(yè)知識有了更深的理解。我相信畢業(yè)設計的制作過程將在我以后的工作和生活中影響良多。 1 附錄1 電路圖 附錄2 源程序