银行排队叫号系统的设计学士学位论文.docx

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银行排队叫号系统的设计学士学位论文

本科毕业设计（论文）

题目银行排队叫号系统的设计

学生姓名陈福秀

专业班级09电子科学与技术1班

学号200931002

院（系）电气工程学院

指导教师（职称）王继红（讲师）

完成时间2013年05月18日

郑州科技学院电气工程学院

二○一三年五月

郑州科技学院毕业设计（论文）任务书

题目银行排队叫号系统的设计

专业09电科学号200931002姓名陈福秀

一、主要内容

收集，整理与课题有关技术与产品资料，确定系统方案，设计电路原理图，绘制电路板，编写应用程序，进行焊接调试并撰写毕业论文。

二、基本要求

1.检索与课题有关的资料，提出自己的设计方案，方案应具有可行性、经济性；写出开题报告。

2.编写论文初稿。

3.在的初稿基础上撰写毕业论文。

4.毕业论文的撰写，要求认真工整、条理清晰、正确标准。

三、主要参考资料

1.张毅坤编.单片微型计算机原理及其应用[M]西安：

西安电子科技大学出版社1998

2.金篆芷.王明时现代传感器技术[M].北京：

电子工业出版社1995

3.吕俊芳.传感器接口与检测仪器电路[M].北京：

北京航空航天出版社1994

完成期限：

指导教师签名：

专业负责人签名：

2013年5月18日

摘要

本文设计了一套排队叫号系统。

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。

排队叫号系统是针对银行、工商、税务、通讯、政府机构等部门的大厅工作流程设计的，是利用电脑的科学管理客户排队的系统，能够很好地解决客户在服务机构办理业务时所遇到的各种排队、拥挤和混乱现象，为客户办理业务带来莫大的方便和愉悦。

本课题研究的是一款无人排队的排队叫号系统，它主要由系统主从机、键盘、显示电路、蜂鸣器电路等部分构成。

系统利用AT89C51单片机进行控制，通过串行通信方式传输处理数据；通过按键取号，在LCD1602上显示排队的号码以及当前正在等待的人数；通过按键叫号，在LCD1602上显示叫到的号码，由蜂鸣器发出声音提示客户。

这种现代化的高科技产品彻底解决了银行、工商、税务、通讯、政府机构等部门的服务大厅普遍存在的站立等候、服务无序的问题，同时免除了令客户不舒服的站立式排队，深化完善了服务的质量。

本系统采用AT89C51单片机进行控制，利用LCD1602显示，蜂鸣器鸣叫提示的人机交互界面，模拟排队管理系统，科学的处理各种排队情况，具有操作简便、控制灵活、显示清晰、制作成本低、性价比较高等特点。

关键词：

AT89C51单片机LCD1602排队叫号系统开发

ABSTRACT

Inthispaper,designasetoflineupyourturnsystem.Queuesmokenumbersequenceasthecore,thesystemisbasedontheclientusingtheclient,staffusingyourturnendyourturn;Bytimelydisplaythecurrentcallnumber,timelyunderstandingoflineinformation,throughthereasonablestructureofprogramtoperformthelinenumber.Inordertoimprovethelineefficiency,solvetheorderqueue,heldafterthecrowdedphenomenonsuchasbefore,torealizetheautomaticline,standardization.Throughtheuseofthesystem,thecustomerdon'tneedtolineupwastingalotofenergy,facilitatemanagementorderinline,atthesametimetoadapttherequestofdigitizedinformationagemanagement,raisestheservicelevelandquality.

Queuingsystemisaimedatabank,industrialandcommercial,taxation,telecommunications,governmentagenciesandotherdepartmentsofthehallworkflowdesign,istheuseofcomputerscienceandthemanagementofcustomersqueuingsystem,canbeverygoodusedtosolvecustomersintheserviceinstitutionforbusinessencounteredbythevariousqueues,jamandconfusedphenomenon,forcustomersforthebusinesshasbroughtgreattheconvenienceandpleasure.Thisresearchisanunmannedqueuingqueuingsystem,whichismainlycomposedofmasterandslavemachinesystem,keyboard,displaycircuit,abuzzercircuitcomponents.ThesystemusesAT89C51MCUcontrol,serialcommunicationthroughtransmissionprocessingdata;throughthekeysandnumber,theLCD1602displaylinenumbersandthecurrentwaitingnumber;throughthebuttoncalled,intheLCD1602displaythecallnumber,thebuzzersoundpromptsthecustomer.Themodernhigh-tech

productscompletelysolvetheindustryandcommerce,taxation,banking,telecommunications,governmentagenciesandotherdepartmentsoftheservicehalluniversalstandwaiting,servicethedisorderproblem,atthesametimefromcustomeruncomfortablestandinginline,deepenandperfectthequalityofservice.ThesystemusestheAT89C51microprocessorcontrol,usingLCD1602display,buzzerpromptsthehuman-computerinteractioninterface,simulationofthequeuemanagementsystem,scientificprocessingavarietyofqueuing,andhastheadvantagesofsimpleoperation,flexiblecontrol,cleardisplay,lowproductioncost,highcostperformancecharacteristics.

Keywords：

AT89C51singlechipmicrocomputerLCD1602lineupyourturnthesystemdevelopment

1绪论

1.1课题来源

过取票进队、排队等待、叫号服务等功能，诠释了人性化的服务理念，舒缓顾客等待的急躁情绪使人们在等候服务的过程中拥有一个相对自由的空间，是科技以人为本的真正时代跨入另一个世纪，随着经济全球化的大浪潮，社会的进步推动着各行各业的竞争逐渐加剧，促使各行各业树立新的服务观念，以改变旧的工作方式，适应时代的需求。

由于各行各业的信息化、智能化建设越来越普及，整个社会对各个行业办事效率的要求也越来越高。

长期以来，人们在银行、医院、电信、税务、工商等营业大厅里前拥后挤、杂乱无章地排队等候，有时一站就是一个多小时，这已是司空见惯的现象，极大地影响了服务质量。

员工坐着服务、客户站着等待的服务方式与“用户就是上帝”的服务宗旨完全背道而驰!

改善服务质量、树立良好形象，解决劳累的排队现象、创造人性化服务环境已成为急需解决的问题。

与此同时，随着企业的竞争日益激烈，如何加强窗口单位的服务质量，如何加强对客户及工作人员的管理，如何克服诸如顾客挑选自己熟悉的工作人员而引起的各种弊端，创造一个轻松而个性化的窗口环境，已成为公共服务部门急需解决的问题，它直接影响着企业公共形象及业务量，涉及企业根本利益。

另外，传统柜台服务存在不安全隐患，偷盗密码已经不再是个别案例，多窗口的服务往往让人无所适从，客户盼望只排一个队，只接受“一对一”的个性化服务已成趋势，设计一套排队抽号的服务系统，可以很好的解决因排队引起的种种问题，银行排队叫号系统应运而生。

此系统完全通过模拟人群排队过程实现。

本文基于单片机的排队叫号系统，由客户端和主机终端组成，有LCD大屏幕显示信息，让客户知道自己的队号，并有叫号提示音提醒客户，方便快捷，可以满足日常的服务行业排队叫号，所以非常有意义。

1.2国内外发展状况

随着现代技术的不断发展特别是计算机技术的应用,使排队技术的发展也突飞猛进。

目前已具备多种功能如音乐提示、综合显示、呼叫终端以及各种数码显示、号码发放也由取号机自动打印到触摸屏查询取号、按键取号、特殊识别取号等等。

在我国,特别是在我国加入世贸组织之后，排队技术也被引进国内，并在我国特有的高速经济发展的环境中得到飞速发展，普及及应用。

我国的排队技术产品也由1998-2001年的起步期，2001-2003年的发展期到现阶段的高速发展期逐渐生产出适合我国国情排队系统产品，客户对排队系统产品的应用也逐渐习惯并乐于接受。

智能排队系统就是人们现在乐于接受的系统。

排队技术最早出现在欧美等西方国家，开始的排队系统仅限于工作人员的人工呼叫，随着现代技术的不断发展特别是计算机技术的应用，使排队技术的发展也突飞猛进。

目前己具备多种功能如乐音提示、语音合成呼叫、Voice-calling、呼叫终端、OperationTerminal以及柜台显示、CounterDisplay和综合显示-MainDisplay为主的各种数码管显示、LCD显示、LED显示、PDP显示等。

号码发放也由取号机自动打印（TicketDispenser）到触摸屏查询取号、按键取号、特殊识别取号等等。

排队技术产品的出现彻底改变了以前许多需要长时间排队场所的无序模式，也被越来越多的行业所采用，以提高管理水平和自身竞争力。

智能排队机或称智能排队系统是一种综合运用计算机技术、网络技术、多媒体技术、通讯控制技术的高新技术产品。

它完全模拟了人群排队过程，通过取号、进队、排队等待、叫号服务等功能，取代各类服务性窗口传统的由顾客站立排队的方式，实现了计算机系统代替客户进行排队的过程。

适用于各类窗口服务行业，目前在国外已经广泛应用于金融、医院、电信、以及各级政府对外服务窗口等行业。

如今国际上的排队叫号系统发展主要表现在以下几方面：

1）虚拟、物理呼叫器选择这两种配置中的任一种均可利用现有的电脑网络线，即可省去另外单独布线的烦恼也节约了工程布线费用的开支。

虚拟呼叫器配置非常适合电脑已联网情况下使用，物理呼叫器较适合不需电脑的科室使用。

根据实际配置情况，虚拟和物理呼叫器可在合适的情况下互换。

2）后台监控可以实现高层管理人员足不出户，即可实时了解服务动态，便于适时调动人员、方便管理。

3）高度集成所有主要器件都内置控制板、微处理器CPU、网络接口。

4）排队叫号系统已经开始向功能齐全、外观时尚且轻便小巧等特点开始发展。

国内市场上，虽然目前有一些国外引进的排队系统产品，但价格高昂。

近几年，国内服务性行业逐步开始使用国内研制的排队机系统。

国内外同类设计情况如下：

1）基于ARM的微控制器的排队叫号系统设计

采用PhilipLPC2134的排队叫号系统中键盘作为人机接口界面，是嵌入式系统的关键组成部分，液晶显示屏作为输出部分。

通过采用NXP高性能、高集成度、高性价比的32位ARM内核处理器LPC2134，在管理机部分不用扩展RAM和语音电路，在机械部分设计时不用扩展IO接口电路，大大降低了设计的复杂性以及系统的设计成本，且增强了系统的可移植性。

2）基于单片机的排队叫号系统，系统分为两个模块：

抽号模块和叫号模块，其控制核心均为AT89C51单片机，抽号模块采用LCD液晶显示器，这样显示数据直观，便于客户理解，叫号模块采用数码管显示，此模块只需显示当前所叫号数，因此采用数码管显示清楚、直观，客户容易看清当前所叫号数。

抽号模块输入只需使用一个抽号按键即可，便于客户操作。

叫号模块包括叫号键和清零键，工作人员除了可以叫号外，还可以随时按清零键、复位排队系统。

1.3有线系统与无线系统

智能排队管理系统目前已渗透到我们生活的各个方面，在银行、医院的服务大厅中，我们已充分享受到它的优越性。

目前国内智能排队管理系统己发展到无线排队系统。

采用计算机技术和无线通信组网通讯等技术实现了更高层次的排队智能化管理，由于采用了无线通信组网技术，整个系统无须敷设明线，仅需接上电源，即可使用。

特别适用于已经装修完毕的营业大厅。

系统各单元之间即可无线路连接，也可局部采用传统网线连接，配置十分灵活。

如想将原有线系统改成无线，最多只需增加两个无线模块即可实现无线功能，大大降低成本。

有线方式与无线方式的排队系统所实现的功能是完全一样的。

所不同的是，有线方式制造成本低，但需要事先预埋走线槽，或走明线，安装工作量大。

另外，有线方式排队机系统，任何一个设备出现故障时，整个系统都要停下来，进行检修和更改。

采取无线方式，最大的特点就是不受环境的影响，安装方便快捷，减轻施工难度，非常便于现场安装、调试和售后服务，且系统除主机外，任何设备出现故障时，都可实时在线更换和维修。

系统稳定性提高，彻底解决了线路故障的担忧。

无线方式与有线方式相比，不足是成本稍高。

常便于现场安装、调试和售后服务，且系统除主机外，任何设备出现故障时都可实时在线更换和维修。

系统稳定性提高，彻底解决了线路故障的担忧。

无线方式与有线方式相比，不足是成本稍高。

1.4发展前景

随着服务行业的迅猛发展，客户对服务质量的要求越来越高，智能化的管理系统应用越来越广阔，在银行、医药、车站、海关、税务等方面，智能排队系统应用更加广阔，智能化水平显著提高。

随着智能化的进一步加深，服务质量越来越好。

我们国家的服务行业将得到迅猛的发展。

同时以智能化为依托，客户对服务行业的满意度会越来越高，服务行业的服务水平会越来越高。

像排队拥挤，排队无序而致使客户浪费时间，以及由此引发的客户与客户，客户与服务人员间的不满情绪将随着智能排队系统的开发和广泛应用而得到圆满解决。

1.5系统的设计目的

银行排队系统是为解决一些银行大厅排队问题而设计的一个很好的叫号系统，它的功能设计首先要符合用户的习惯，同时操作方便、易学、易用。

设计开发银行排队系统，目的在于系统能够有效地提高工作人员的工作效率，能够使顾客合理的安排等待时间，让顾客感到服务的公平公正。

2系统的需求分析

解决银行排队问题可以运用信息技术手段研发银行排队系统，通过使用银行排队系统实现智能排队管理改善排队秩序混乱等弊端，能很好地解决客户在服务中所遇到的各种排队问题。

2.1系统功能需求

结合银行实际排队问题和银行客户的需求，设计研发的银行排队系统主要具备如表2-1所示的系统功能需求。

表2.1系统功能需求

功能需求

描述

接收客户输入基本信息和服务选项

通过触摸屏控制器配合系统软件进行客户信息获取

银行网络的信息验证和信息记录更新

通过服务器连接银行网络，运用数据库等技术实现信息的各种操作

排队规则及各种服务管理

通过编写系统软件实现智能排队和服务的有效管理

排队序列信息的客户凭单

通过打印机，编写系统软件控制打印排队序列并控制更新LED屏幕的显示

排队序列通告和柜台窗口分类

通过LED屏幕，利用计算机等硬件实时控制显示排队序列和窗口划分

银行职员控制呼叫客户进行服务

通过计算机等硬件设备，控制广播实现排队系统自动叫号

2.2非功能性需求

为了银行排队系统更好地解决客户在排队中所遇到的各种现象，方便客户办事及银行管理，做到公正、合理、有序，对银行排队系统设计了如表2-2的系统非功能性需求。

由表2.2所示，我们公司设计的银行排队系统具备良好的安全性、可靠性和稳定性，保障了银行的各种业务运行。

对银行排队系统我们选择了使用如表2.3所示的资源。

表2.2非功能性需求

非功能性需求

描述

银行排队系统的安全性

针对银行这一特殊行业，我们运用硬件防火墙配合软件防毒等安全配置，提高银行排队系统的安全性，保证了银行客户的账号等信息的安全保护。

银行排队系统的可靠性

设计配置大型的银行数据库系统，有效的对银行客户信息进行管理，并通过网络组件实现银行客户信息的跨域验证和信息记录等服务，确保银行客户的信息可靠性和系统分析的可靠性。

银行排队系统的稳定性

使用各种硬件设计，针对性的研发银行排队系统软件，有效的配置软硬件，提高银行排队系统的稳定性。

由表2.2所示，我们公司设计的银行排队系统具备良好的安全性、可靠性和稳定性，保障了银行的各种业务运行。

对银行排队系统我们选择了使用如表2.3所示的资源。

表2.3资源使用

资源

硬件资源

软件资源

触摸屏控制器

LED屏幕

广播设备

叫号控制器

触摸屏子系统软件

智能排队子系统软件

LED子系统软件

广播子系统软件

叫号子系统软件

数据库管理系统软件

描述

获取客户信息

显示排队序列

呼叫广播

叫号控制

验证客户信息划分服务类型

根据客户信息智能排队

控制LED屏幕显示

控制广播内容

叫号序列管理

客户信息的记录和更新

如表2.3所示，对银行排队系统进行了合理配置资源，有效发挥系统的排队管理职能，提高了银行的服务效率，从而解决了银行排队问题。

3系统总体设计

3.1方案论证

3.1.1方案要求

在银行、电信、航空、医院等繁忙的公共服务场所，营业窗口前大量涌挤的人群与无序的排队，一方面严重影响窗口的服务质量与效率以及企业公共形象和业务量，另一方面，传统柜台服务存在不安全隐患，偷盗密码已经不再是个别案例。

顾客站立排队，即辛苦、枯燥又浪费时间，还存在插队等现象，而且多窗口的服务往往让人无所适从，经常因排错队而浪费了宝贵的时间，顾客盼望只排一个队，只接受“一对一”的服务。

针对上述问题，提出了智能排队管理系统这一课题，其具体要求和功能，完全模拟人群排队过程，通过取号、进队、排队等待、叫号服务等功能代替人们站队，实现机器自动代替人排队的过程。

在大厅明显处放置一台主机，顾客来到后按“取号”键，主机自动打印一张号码单，顾客根据号码单上的序号与等待人数，可选择在大厅休息处休息或办别的事，当大厅显示屏出现序号和相应窗口号，同时音响提示“叮咚请XXX号顾客到XX号窗口办理”时，该顾客便可前往相应窗口接受“一对一”的服务。

每位窗口工作人员使用呼叫器接受主机命令，可按“下一位”键受理序号，每服务完一位顾客后再按“下一位”键，呼叫器上的号码自动跳到下一个序号受理序号，同时此号码还会显示在大厅主显示屏及窗口显示屏上显示并用语音播放，以提示顾客前来接受服务，在办理业务前先核对顾客的号码是否与所呼叫的号码一致，这样就不会混乱秩序，如果该顾客在第一次呼叫时没到来，可按“重呼”键重呼，直到按“下一位”键丢掉该顾客。

主机采用单片机智能控制，能对多个窗口和随机出现的客户流进行自动管理，顺序呼叫顾客到对应的窗口前办理业务，各设备相互独立，主机通过RS-485总线与各窗口设备相连。

3.1.2方案确立

系统的设计理念基于数据队列原理，遵循先来先办的原则，智能排队系统的“智能”体现在该系统对“排队”的处理是根据运筹学中的排队论来设计的。

管理中心查询各个服务台空闲情况，根据服务台总数目进行轮询算法，以确认下一个取得客户的服务台号。

我们采用上位单片机（主机）实现综合管理和控制，将语音模块、打印机模块等集成在主机内。

下位从机包括一个主显示屏，若干呼叫器和窗口显示屏，这些设备相互独立，均由单片机控制。

主机包括语音模块、打印机模块、LCD显示模块，完成号码的打印、存储、分类并通过RS-485总线与从机通信，根据预设程序工作，即使增加或减少窗口设备也不需任何设置，只要接上就能用，基本不需维护；呼叫器用于窗口工作人员操作，通过按键与主机联系，接受主机发送来的命令和数据及向主机发出请求，操作简单并有LCD显示屏显示；主显示屏为三屏数码管显示，安放在大厅处，接受主机发来的数据，显示最近三条顾客号码信息；窗口显示屏接受主机发来的数据，显示当前服务顾客号；呼叫器与窗口显示屏一一对应，使用时将用于设置窗口号的拨码开关拨到相同位置。

采用本方案是充分考虑了系统控制的可靠性、稳定性和灵活性，使安装和操作简便，使用直观化、简单化。

在综合以上因素的基础上，尽量降低系统的开发成本，使其真正具有实际的工程价值和意义。

3.2方案原理

图3.1系统原理框图

本系统是一种集单片机控制、串行口通信、网络通信、语音识别与处理等理论为一体的综合控制系统。

系统由上位主机和下位从机组成两级控制管理体系，采用RS-485总线及串行通信协议实现分布式管理与控制。

系统由一台主机和若干窗口设备组成，各自独立的单片机系统通过RS-485总线组成分布式通信系统，可实现按顾客到达的先后次序，自动排号及语音提示。

作为上位机的主机是整个系统的管理和控制核心，完成号码的打印、存储、分类并通过RS-485总线发送到从机，同时在LCD上显示和通过音响播放语音信息，呼叫器接受主机发送来的命令和数据及向主机送出请求，同时在LCD液晶显示屏上显示当前信息，主显示屏为三屏数码管显示，接受主机发来的数据，显示最近三条顾客号码信息，窗口显示屏接受主机发来的数据，显示当