银行自动叫号系统 数电课设报告Word格式文档下载.docx
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摘要
本文设计了一套银行排队叫号系统。
该系统是以排队抽号顺序为核心，客户利用客户端抽号，工作人员利用叫号端叫号；
通过显示器及时显示当前所叫号数，客户及时了解排队信息，通过合理的程序结构来执行排队抽号。
以提高排队等待效率，解决排队秩序混乱，前拥后挤等现象，实现排队自动化，规范化。
通过该系统的使用，客户不必为排队浪费大量精力，便于管理排队秩序，同时适应信息时代管理数字化的要求，提高服务水平与质量。
单片机技术是一门不可或缺的技术，对我们将来的工作以及生活和学习都有很密切的联系。
近年来，随着电子技术和微机计算机的迅速发展，单片机的档次不断提高，其应用领域也在不断的扩大，已在工业控制、尖端科学、智能仪器仪表、日用家电、汽车电子系统、办公自动化设备、个人信息终端及通信产品中得到了广泛的应用，成为现代电子系统中最重要的智能化的核心部件。
单片机由CPU、一定容量的RAM和ROM构成，定时、计数和多种接口于一体的微控制器。
它体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产业和工业自动化上。
而51系列单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。
这次课程设计通过对它的学习、应用，从而达到学习、设计、开发软、硬的能力。
本设计利用ATMEGA16单片机结合字符型LCD显示器设计一个简易的银行叫号系统。
用一个按键抽号，4个按键叫号。
应用Proteus的ISIS软件和ICCV7forAVR软件来实现该叫号系统的设计与仿真。
该方法仿真效果真实、准确，节省了硬件资源。
І
Abstract
ThispaperhasdesignedalineQueuenumbersystem.Thesystemisbasedontheorderofthecorelinepumping,pumpingcustomersusingtheclientnumber,client'
sstaffcalledthenumbercallednumber;
throughthedisplayshowsthecurrenttimethecallnumbers,customerslineuptokeepabreastofinformation,throughreasonableprogramstructuretoimplementthepumpinglinenumber.Toimprovetheefficiencyofwaitingtoaddressthequeuedisorder,extrusionandotherphenomenaaftertheformerowner,toachievelineautomationandstandardization.Throughtheuseofthesystem,customersdonothavetolineupwastingalotofenergy,easytomanagequeuingorder,whileadaptingtothedigitalinformationagemanagementrequirements,improveservicelevelsandquality.
Single-chiptechnologyisatechnologyessentialforourfutureworkandlifeandlearningareverycloselylinked.Inrecentyears,electronictechnologyandcomputerwiththerapiddevelopmentofcomputers,increasingthegradeofthemicrocontroller,itsapplicationsareconstantlyexpandinginindustrialcontrol,andadvancedscience,intelligentinstrumentsandmeters,householdappliances,automotive,officeautomationequipment,informationterminalsandcommunicationproductshasbeenwidelyusedinmodernelectronicsystems,themostimportantcorecomponentofintelligence.
ChipbytheCPU,someRAMandROMform,timing,countingandmultipleinterfacesinoneofthemicrocontroller.Itssmallsize,lowcost,powerful,widelyusedinsmartindustriesandindustrialautomation.The51seriesisthemosttypicalofthemicrocontrollerandthemostrepresentativeone.Thecurriculumdesignthroughitsstudy,theapplicationtoachievethestudy,design,developmentsoftwareandhardwarecapabilities.
ThisdesignusesATMEGA16microcontrollerdesignwithcharacterLCDdisplaywithasimplebankcallingsystem.Pumpingnumberwithakey,fourbuttonscalled.ApplicationofProteus'
sISISsoftwareandICCV7forAVRsoftwaretoimplementthecallingsystemdesignandsimulation.Themethodofsimulationresultsistrue,accurate,savinghardwareresources.
Ⅱ
目录
摘要
1.银行自动叫号系统总方案1
1.1方案一1
1.2方案二1
1.3方案三2
1.4系统方案对比论证2
2.单元电路的设计与元器件的选择2
2.1显示模块的选择论述2
2.2单片机的选择论述4
3总电路图及仿真6
3.1总电路图6
3.2分电路图7
3.2.1按键模块7
3.2.2单片机模块7
3.2.3液晶模块8
3.3仿真实现8
4安装调试出现的问题及解决10
5收获、体会及建议11
6附录12
6.1单片机程序C语言代码12
6.2元器件清单19
6.3实物图19
7参考文献20
1.银行自动叫号系统总方案
1.1方案一：
采用如图1所示的原理框图，通过按键给计数器脉冲，并通过译码器驱动数码管显示，完成取号、叫号功能，同时叫号按键外接有源蜂鸣器实现提示客户的作用。
图1方案一系统方框图
1.2方案二：
采用如图2所示的原理框图，以ATMEGA16单片机为核心，利用微动开关抽号及叫号，经单片机处理后，输出到LCD1602上显示，完成排队取号流程。
图2方案二系统方框图
1
1.3方案三：
采用如图3所示原理框图，用微动开关进行抽号叫号，然后经由基本门电路进行处理，最后输出显示在数码管上。
基本门电路
数码管显示
叫号按键
抽号按键
图3方案三系统方框图
1.4系统方案对比论证
方案三最为麻烦，所需门电路很多。
方案一也有点麻烦，而且易受干扰。
方案二焊接连线最方便，所用元器件最少，程序调试也较容易。
综上所诉，选用方案二进行设计制作。
2.单元电路的设计与元器件的选择
2.1显示模块的选择论述
方案一：
2
图4DS18B20实物图
数码管按段数分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示）；
按能显示多少个“8”可分为1位、2位、4位等等数码管；
按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。
共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极（COM）的数码管。
共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。
当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。
。
共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极（COM）的数码管。
共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮。
当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。
优点：
亮度高，显示大。
驱动部份的软件简单。
缺点：
与液晶相比，耗电及体积大，占用引脚较多，显示内容较少。
方案二：
1602液晶作为显示
图51602液晶实物图
工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符。
（16列2行）
1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM）已经存储了160个不同的点阵字符图形，这些字符有：
阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A”。
液晶显示器以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用。
综上所述：
方案一，八段数码管显示的有用数据量较少，并且占用的单片机的引脚较
3
多；
方案二，LCD1602对工作的环境温度、湿度有较高的要求，可以显示的数据量多，可以直观的表示数据。
本次课程设计的工作温度为零到室温以上15度，可以估计为0度到50度范围内，符合LCD1602的工作要求，经综合比较本次课设采用LCD1602作为屏幕显示。
2.2单片机的选择论述
方案一：
51单片机
图651系列单片机引脚图
51单片机是对目前所有兼容Intel8031指令系统的单片机的统称。
该系列单片机的始祖是Intel的8031单片机，后来随着Flashrom技术的发展，8031单片机取得了长足的进展，成为目前应用最广泛的8位单片机之一，其代表型号是ATMEL公司的AT89系列，它广泛应用于工业测控系统之中。
主要功能：
8位CPU·
4kbytes程序存储器（ROM）（52为8K）；
256bytes的数据存储器（RAM）（52有384bytes的RAM）；
32条I/O口线·
111条指令，大部分为单字节指令；
21个专用寄存器；
2个可编程定时/计数器·
5个中断源，2个优先级（52有6个）；
一个全双工串行通信口；
外部数据存储器寻址空间为64kB；
外部程序存储器寻址空间为64kB；
逻辑操作
4
位寻址功能·
双列直插40PinDIP封装；
单一+5V电源供电；
CPU：
由运算和控制逻辑组成，同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器；
RAM：
用以存放可以读写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据；
ROM：
用以存放程序、一些原始数据和表格；
I/O口：
四个8位并行I/O口，既可用作输入，也可用作输出；
T/C：
两个定时/记数器，既可以工作在定时模式，也可以工作在记数模式；
五个中断源的中断控制系统；
一个全双工UART（通用异步接收发送器）的串行I/O口，用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信；
片内振荡器和时钟产生电路，石英晶体和微调电容需要外接。
最高振荡频率为12M。
AVR单片机
图7ATMEGA16单片机实物图
1997年,由ATMEL公司挪威设计中心的A先生与V先生利用ATMEL公司的Flash新技术,共同研发出RISC精简指令集的高速8位单片机，简称AVR。
AVR单片机与51单片机相比具有一系列的优点：
1：
在相同的系统时钟下AVR运行速度最快；
2：
片内部的Flash、EEPROM、SRAM容量较大；
3：
所有型号的Flash、EEPROM都可以反复烧写、全部支持在线编程烧写（ISP）；
4：
多种频率的内部RC振荡器、上电自动复位、看门狗、启动延时等功能，零外围电路也可以工作；
5
5：
每个IO口都可以以推换驱动的方式输出高、低电平，驱动能力强；
6：
内部资源丰富，一般都集成AD、DA模数器；
PWM；
SPI、USART、TWI、I2C通信口；
丰富的中断源等。
目前支持AVR单片机编译器的语言主要有汇编语言、C语言、BASIC语言等。
其中C编译器主要有CodeVisionAVR、AVRGCC、IAR、ICCAVR等，C语言编译器由于它具有功能强大、运用灵活、代码小、运行速度快等先天性的优点，使得它在专业程序设计上具有不可代替的地位。
AVR单片机相较51单片机而言，性能更优越，外围电路简单，因此本次设计选用方案二所述的AVR单片机（ATMEGA16）。
3总电路图及仿真
3.1总电路图
总电路仿真图如图8所示。
液晶的D0-D7口接单片机的ADC口，按键1代表抽号按键，按键2、3、4、5分别代表窗口1、2、3、4对应的按键。
程序烧写入单片机中，相应的按键按下后，经由单片机分析处理，再显示在液晶上。
图8总电路图
6
3.2分电路图
3.2.1按键模块
按键模块的电路连接如图9所示。
图9按键模块电路连接
3.2.2单片机模块
单片机模块的连接如图10所示。
由于AVR单片机内部自带上电复位电路和内部晶振，所以实际焊接时不用焊上电复位电路，晶振选择内部1MHZ的RC振荡。
液晶与单片机的ADC口相连接，所以实际焊接时AVCC要接电源。
图10单片机模块
7
3.2.3液晶模块
液晶模块的连接如图11所示。
实际焊接时，3脚还要接一个电位器。
图11液晶模块电路
3.3仿真实现
上电清零，按下任意窗口对应的按键，液晶上的显示如图12。
图12
按下抽号按键，按到第5下时，液晶上的显示如图13。
8
图13
此时再按下一号窗口对应的按键，液晶上的显示如下图所示。
图14
排完20人，再按抽号按键时，液晶上的显示如下所示。
图15
由以上仿真结果可知，仿真设计完全满足设计要求。
9
4安装调试出现的问题及解决
问题及相应解决一：
用彩虹线连接液晶的D0-D7口与单片机的ADC口，线头金属外露，导致多处短路。
后来用导线重新焊接得以解决。
问题及相应解决二：
用progsip1.66给单片机烧写程序时，由于刚开始未下载驱动，程序下不进去，后来下载驱动后得以解决。
10
5收获、体会及建议
通过查阅相关书籍、网上资料和一些仿真实例，做成了现在的排队叫号系统。
此系统采用LCD1602显示，做起来比较简单，其中设立了4个处理窗口，根据需要还可以自行增加，具有较好的扩展功能。
本设计虽不及现今比较成熟的产品，不过对需求不是很高的人还是可以的。
从此次设计中，我学到了很多，对没有掌握的知识都有了一定的了解。
通过本次课程设计，我更加深刻认识到学单片机就是要多实践，灵活运用自己所学知识到自己的作品当中。
在程序设计过程中遇到的很多问题，阻碍设计的过程，通过总结，深深体会到程序设计的时候模块化处理的重要性，可以先画好程序流程图，然后各个模块各个击破。
同时遇到问题时可以同学之间相互讨论、回到书本在学习，更有助于加深对所学知识的理解。
虽然设计过程中遇到了很多困难，但是在解决这些问题的过程无疑是对自身专业素质的提高。
当最终调试成功的时候也是对自己的一种肯定。
此次的设计不仅增强了自己在专业设计方面的信息，鼓舞了自己，更是一次兴趣的培养，为以后的学习方向明确了重点。
另外在这次设计中我遇到了不少的问题，针对不同的问题我采取不同的解决方法，最终一一解决了。
在我们遇到不懂得问题时，利用课本上、参考书上的知识，以及网上的资料最终解决问题。
和同学之间相互讨论，询问老师。
最后感谢学校安排的这次课设，让我学到了很多！
感谢老师的指导，让我受益匪浅！
11
6附录
6.1单片机程序C语言代码
/**********************************************************************
*硬件材料：
用M16单片机、4个独立按键（代表四个窗口营业员消号控制端）、
1个独立按键叫号（顾客使用）*
*目的：
使人们免于排队浪费时间和体力，能在排队的时间里处理个人事务*
*用途：
银行的排队，医院的挂号等等*
*功能：
实现自动排队并完成叫号，设置一个排号按键，以及四个柜台用消号
按键。
当按下叫号键时，1.若队列不满，LCD显示"
YourNo.is01!
"
的字样。
2.若队列已排满，LCD显示"
Thequeueisfull,pleasewait"
当按下消号键时，1.若队列无人，LCD显示"
Sorry,thequeueisempty
!
2.若队列有人，LCD显示如"
No.01cometoNo.1
window,please!
*
*时钟频率：
内部1M*
*编译环境：
ICC-AVR6.31*
*仿真：
1.DOFLYmini80E（51转AVR）2.Proteus7.5*
*编程：
yy*
*显示：
用LCD1602显示如"
No.01cometoNo.1window,please!
的字样*
*结果：
实验通过*
*要求：
通过控制4个独立按键实现窗口控制消号，一个键实现叫号。
最大累计
允许20人排队，当排队人数超过此人数是系统显示停止排队*
***********************************************************************/
#include<
iom16v.h>
macros.h>
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
ucharprompt1[]="
YourNo.is00!
;
//1062第一行显示的字符
ucharprompt2[]="
No.00cometoNo"
ucharprompt3[]="
.0window,please!
//1062第二行显示的字符
ucharprompt4[]="
Thequeueis"
ucharprompt5[]="
full,pleasewait"
ucharprompt6[]="
Sorry,thequeue"
ucharprompt7[]="
isempty!
staticuintnum_count=0;
//排队叫的号码
uintrank_number[20]={0};
//排队叫号存储的数组
uintnum=0;
//窗口消的号码
intRankFlag=0;
//叫号的标志
intClearNumFlag=0;
//消号的标志
staticuintLengthFlag=0;
//队列长度叫一次号时+1，消一次号时-1
/*****************************************
LCD1602端口RS、RW、EN的定义
*****************************************/
#defineRS_CLRPORTC&
=~BIT（PC4）
12
#defineRS_SETPORTC|=BIT（PC4）
#defineRW_CLRPORTC&
=~BIT（PC5）
#defineRW_SETPORTC|=BIT（PC5）
#defineEN_CLRPORTC&
=~BIT（PC6）
#defineEN_SETPORTC|=BIT（PC6）
/*延时函数*/
voiddelay_us（unsignedintn）
{
if（n==0）
{
return;
}
while（--n）;
}
/*延时函数*/
voiddelay_ms（unsignedchari）
unsignedchara,b;
for（a=1;
a<
i;
a++）
for（b=1;
b;
b++）;
LCD1602*显示屏命令写入函数*
voidLCD_write_com（ucharcom）
RS_CLR;
RW_CLR;
EN_SET;
PORTA=com;
delay_ms（5）;
EN_CLR;
}
/
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