基于AT89C51单片机的排队叫号系统设计.doc

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1、Bbianhao5单位代码 学号 分 类 号 密 级 单片机课程设计 院系名称工学院机械系 专业名称机械设计制造及其自动化 学生 学号11指导老师 朱煜钰 2014 年 11 月 9 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，标准化。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。关键词：单片机 排队叫

2、号 系统开发目 录1.引言.- 1 -2.系统功能分析及设计要求.- 2 -3.系统框图- 2 -4.主要应用器件及技术原理- 2 - 4.1 微处理器介绍- 2 - 4.1.1、MCS-51单片机的特点- 2 - 4.1 2、MCS-51 单片机的结构- 3 - 4.2液晶LCD1602的介绍- 3- 4.2.1 字符型液晶显示器的显示原理- 3- 4.2.2 液晶LCD1602的简介- 4 -5.系统硬件电路设计- 8 - 5.1晶振电路- 8- 5.2液晶显示电路- 9 - 5.3声音提示电路- 10 -6系统测试- 11 -7系统软件设计- 13 - 7.1系统软件流程图- 13 -

3、7.2系统程序设计- 13 - 7.2.1 主程序- 13 - 7.2.2 液晶LCD1602显示处理程序- 20 - 7.2.3 按键检测程序.- 21 -8结束语- 23 -9致谢辞- 24-10参考文献- 25 -学习文档 仅供参考排队叫号系统设计1.引言近年来，随着科学技术的迅猛发展和人们生活水平的日益提高，各行各业特别是服务行业的竞争也逐渐激烈。服务质量作为表达企业的公众形象、服务理念、管理水平的标准已越来越受到服务和被服务双方所关注，而营业窗口正是代表银行、医院、电信、税务、工商等企业服务质量的重要场所。随着服务行业业务量的增长及业务种类的增加，排队等候已成为人们面临的实际问题。长

4、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。职工坐着服务、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。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，排队系统应运而生。此系统完全模拟人群排队过程，通过取票进队、排队等待、叫号服务等功能，诠释了人性化的服务理念，舒缓顾客等待的急噪情绪，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表达。本文基

5、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。2.系统功能分析及设计要求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。本系统由键盘输入系统、单片机系统、屏幕显示系统及叫号提示音系统组成，系统分为两个部分：抽号部分和叫号部分，其控制核心为AT89C51单片机，选用此单片机编程简单，开发工具便于使用，能满足很好的满足排队抽号的控制数据处理。抽号部分和叫号部分采用一块 LCD液晶显示器，这样显示数据直观，便于客户理解，抽号部分输入只需使用

6、一个抽号按键即可，便于客户操作，叫号部分包括叫两个号键，系统采用自动清零，无需人工操作3.系统框图设备上电后，显示器屏幕亮，无信息显示。当客户按键后，每按一下，队伍加1，显示器显示客户队伍号；排满20位后，再按取号键，屏幕显示“队伍满”。当客服叫号时，队伍减1，程序进行信息处理，在显示器上显示“几号客户到几号窗口”，同时进行声音提示；当队伍空时，显示“队伍空”，显示器屏幕清空，储存的队伍号码归零处理叫号提示音1602液晶显示 AT89C51单片机终端窗口叫号客户端取号4.主要应用器件及技术原理4.1 微处理器介绍4.1.1、MCS-51单片机的特点：1小巧灵活、成本低、易于产品化。能组装成各种

7、智慧式测控设备及智能仪器仪表。2可靠性好，应用范围广。单片机芯片本身是按工业测控环境要求设计的，抗干扰性强，能适应各种恶劣的环境，这是其它机种无法比拟的。3易扩展，很容易构成各种规模的应用系统，控制功能强。单片机的逻辑控制功能很强，指令系统有各种控制功能指令，可以对逻辑功能比较复杂的系统进行控制。4具有通讯功能，可以很方便地实现多机和分布式控制，形成控制网络和远程控制。正是由于51系列单片机具有以上优点，所以成为本次毕业设计所选用的处理器。4.1 2、MCS-51 单片机的结构AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器FPEROMFalsh Programmable and Er

8、asable Read Only Memory的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。从工作原理上讲，单片机就是一种微型电脑，是一种“程序存储式”电脑。它是在一块硅片上集成了中央处理器CPU、随机内存RAM、程序内存ROM或EPROM、定时/计数器以及各种I/O接口，也就是集成在一块芯片上的电脑。图4.1 MCS-51单片机的结构4.2液晶LCD1602的介绍4.2.1 字符型液晶显示器的显示原理用LCD显示一个字符时比较复杂，因为一个字符由6x8或8x8点阵组成，既要找到和显示屏幕上某几个位置对应的显示RAM区的8个字节，还要使每字节的

9、不同位为“1”，其它的为“0”，为“1”的点亮，为“0”的不亮。这样一来就组成某个字符。但对于内带字符发生器的控制器来说，显示字符就比较简单了，可以让控制器工作在文本方式，根据在LCD上开始显示的行列号及每行的列数找出显示RAM对应的地址，设立游标，在此送上该字符对应的代码即可。4.2.2 液晶LCD1602的简介5.系统硬件电路设计系统Proteus仿真图：图中主要以AT89C51为控制核心，包括显示电路，音乐提示电路，晶振电路。 图5.1 电路仿真5.1晶振电路AT89C51中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是该放大器的输入端和输出端。这个放大器与

10、作为回馈组件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起构成自激振荡器。外接石英晶体或陶瓷谐振器及电容C1、C2接在放大器的反馈回路中构成并联振荡电路。对外接电容C1、C2虽然没有十分严格的要求，但是电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低、振荡器工作的稳定性、起振的难易程序及温度稳定性，如果使用石英晶体，我们推荐电容使用30pF10pF，而如果使用陶瓷谐振器建议选用40pF10pF。使用外部振荡器时，外部振荡信号应直接加到XTAL1，而XTAL2悬空。内部方式时，时钟发生器对振荡脉冲二分频，如晶振为12MHz，时钟频率就为6MHz。晶振的频率可以在1MHz-24MHz内选择。电容取30PF左右。本系统采用内

11、部方式，晶振选用12MHz。图5.2晶体内部方式5.2液晶显示电路如下列图5.3，P1口接LCD1602的8个双向数据线接口，P3.4接1602的数据/命令选择端，P3.5接1602的读/写选择端，P3.6接1602的使能信号。BLA、BLK分别是1602的背光源的正负极，VL是1602比照度调整端。本文是通过对RS、RW以及E的高低电平进行写指令和写数据操作来控制1602的显示的。 图5.3液晶显示电路5.3声音提示电路 使用最简单的蜂鸣器来作为提示音部分，通过改变端口高低电平来进行发声，并对延时进行修改来调试发声频率，从而修改发出的声音的好坏 图5.4声音提示电路图6系统仿真仿真是在软件P

12、roteus 7.4上进行的，用C语言编写的程序，通过keil生成了hex文件，经过调试，仿真实现了排队叫号系统的功能客户取号图按下客户端取号按键，屏幕显示“Your No.is 03！” 图6.1 客户端显示窗口叫号图按下窗口服务叫号按键一，屏幕显示“No.03 Come to No.1 window, please”图6.2 窗口服务叫号显示7系统软件设计7.1系统软件流程图开始初始化客户取号队伍号码累加1602显示信息窗口消号队伍号码递减信息处理队伍空显示器初始化、清零结束 声音提示7.2系统程序设计7.2.1 主程序设备上电后，显示器屏幕亮，无信息显示。当客户按键后，每按一下，队伍加1

13、，显示器显示客户队伍号；排满20位后，再按取号键，屏幕显示“队伍满”。当客服叫号时，队伍减1，程序进行信息处理，在显示器上显示“几号客户到几号窗口”，同时进行声音提示；当队伍空时，显示“队伍空”，显示器屏幕清空，储存的队伍号码归零处理。#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit rs=P20;sbit rw=P21;sbit e=P22;sbit key1=P10;sbit key2=P11;sbit key3=P12;sbit sounder=P37;uchar prompt1=Your No.is 00!

14、; uchar prompt2=No.00 Go To Win.0; uchar prompt3=Queue is full ; uchar prompt4=Queue is empty !; uint num_count=0; /排队叫的号码uint rank_number20=0; /排队叫号存储的数组uint num=0; /窗口消的号码int RankFlag=0; /叫号的标志int ClearNumFlag=0; /消号的标志uint LengthFlag=0; /队列长度 叫一次号时+1，消一次号时-1/*延时函数*/void delay(uint n) while (n-);/

15、*LCD1602 *显示屏命令写入函数*/void LCD_write_com(uchar com) e=0; rs=0; rw=0; P0= com; delay(1000); e=1; delay(1000); e=0; /*LCD1602 *显示屏数据写入函数*/void LCD_write_data(uchar dat) e=0; rs=1; rw=0; P0 = dat; delay(1000); e=1; delay(1000); e=0;/*LCD1602 *显示屏清空显示*/void LCD_clear(void) LCD_write_com(0x01); delay(1000

16、);/*LCD1602 显示屏初始化函数*/void LCD_init(void) LCD_write_com(0x38); /*显示模式设置*/ delay(100); LCD_write_com(0x38); delay(100); LCD_write_com(0x38); delay(100); LCD_write_com(0x38); LCD_write_com(0x08); /*显示关闭*/ LCD_write_com(0x01); /*显示清屏*/ LCD_write_com(0x06); /*显示光标移动设置*/ delay(100); LCD_write_com(0x0C);

17、/*显示开及光标设置*/*简单的蜂鸣器提示音*/void sound() uint a;for(a=0;a500;a+)sounder=0;delay(61);sounder=1;/*获取键值函数*/uint sweep_key() uint jianzhi; if(key1=0)delay(1000);if(key1=0)jianzhi=1;RankFlag=1;if(key2=0|key3=0) delay(1000);if(key2=0)jianzhi=2;if(key3=0)jianzhi=3;ClearNumFlag=1;return (jianzhi);/*叫号机 按一次一号键变量

18、+1，最大为20 */ void QueueNumProcess()if(RankFlag=1) /判断叫号标志是否有效 if ( LengthFlag20) num_count+; rank_numberLengthFlag = num_count; LengthFlag+; /*窗口消号处理函数*/void ClearNumProcess() uint i; if (ClearNumFlag=1) /判断消号标志是否有效 num=rank_number0; /把消的号赋给全局变量num for(i=0;i=20 ) LCD_clear(); LCD_write_com(0x80+0x02)

19、; delay(100); for(i=0;i16;i+) LCD_write_data(prompt3i); delay(100); else QueueNumProcess(); prompt111=(num_count)/10+0; prompt112=(num_count)%10+0; LCD_clear(); LCD_write_com(0x80+02); delay(100); for(i=0;i15;i+) LCD_write_data(prompt1i); /Your No.is 00!; delay(100); RankFlag=0; if(jz=2|jz=3) & Clea

20、rNumFlag=1) if(LengthFlag=0) LCD_clear(); LCD_write_com(0x80+0); delay(1000); for(i=0;i16;i+) LCD_write_data(prompt4i);/Queue is empty ; delay(100); delay(65535);/无人排队时屏幕自动清屏，计数归零LCD_clear();num_count=0; else ClearNumProcess(); /消号处理，营业员操作 sound(); prompt23=num/10+0; prompt24=num%10+0; prompt215=(jz

21、-1)+0;LCD_clear(); LCD_write_com(0x80+0); delay(100); for(i=0;i16;i+) LCD_write_data(prompt2i); /No.00 come to No.0; delay(100); ClearNumFlag=0; /*main 函数*/void main() uint Kvalue; LCD_init(); while(1) Kvalue=sweep_key(); /获取键值 if (RankFlag=1 | ClearNumFlag=1)/判断叫号标志和消号标志是否有效 CheckButtonProcess(Kval

22、ue); delay(200); RankFlag=0; /使叫号标志无效 ClearNumFlag=0; /使消号标志无效 Kvalue=0; /键值清0 7.2.2 液晶LCD1602显示处理程序/*LCD1602 *显示屏命令写入函数*/void LCD_write_com(uchar com) e=0; rs=0; rw=0; P0= com; delay(1000); e=1; delay(1000); e=0; /*LCD1602 *显示屏数据写入函数*/void LCD_write_data(uchar dat) e=0; rs=1; rw=0; P0 = dat; delay(

23、1000); e=1; delay(1000); e=0;/*LCD1602 *显示屏清空显示*/void LCD_clear(void) LCD_write_com(0x01); delay(1000);/*LCD1602 显示屏初始化函数*/void LCD_init(void) LCD_write_com(0x38); /*显示模式设置*/ delay(100); LCD_write_com(0x38); delay(100); LCD_write_com(0x38); delay(100); LCD_write_com(0x38); LCD_write_com(0x08); /*显示关

24、闭*/ LCD_write_com(0x01); /*显示清屏*/ LCD_write_com(0x06); /*显示光标移动设置*/ delay(100); LCD_write_com(0x0C); /*显示开及光标设置*/这几个是1602显示的必备程序，设置好1602后，只需通过写指令和写数据的程序处理，能够把需要显示的内容显示出来，是比较简单的显示设备7.2.3 按键检测程序/*获取键值函数*/uint sweep_key() uint jianzhi; if(key1=0)delay(1000);if(key1=0)jianzhi=1;RankFlag=1;if(key2=0|key3

25、=0) delay(1000);if(key2=0)jianzhi=2;if(key3=0)jianzhi=3;ClearNumFlag=1;return (jianzhi);本设计只设立了两个处理窗口，相对来说简单，通过按键检测程序，来分辨是哪个按键按下了。窗口依据实际需要可以增加，程序有很大的扩展性。 8结束语通过查阅相关书籍、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，其中只设立了两个处理窗口，虽然很少，不过根据需要可以经行增加，具有较好的扩展功能。设计采用声音提示，由于能力有限，不会编写音乐程序，就用了最简单的蜂蜜器声音，通过改变延时

26、程序，对蜂蜜器的频率来进行调节，最后声音勉强可以。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。虽然本科毕业设计已经即将结束，但是我对排队叫号系统的研究并没有告一段落我会接着研究。以后目标是，用更高级的芯片把叫号系统进行完善，争取到达银行的那样四年来的的本科生活伴随着论文的完成，也要结束了。时间终是短暂，但是这四年大学的时间里却经历了重要的人生蜕变。做学问总是枯燥和寂寞的，而生活本身又是那么丰富多彩。在这个忙碌而炽热的行业中，我总算找到了一个合理时间能够静静的思考我的发展方向，以及我未来的事业。 9 致谢辞 首先

27、，感谢我的指导老师朱煜钰老师对我的鼓励和帮助，使我能能够顺利地完成论文，从他的身上无论做事还是学习使我学到了好多珍贵的经验，让我在人生的道路上更加自信，这些将使我受益终生。感谢各位师的辛勤培育，将信息工程这个全新的领域引入我的大学生活，在人生最重和发展的最初阶段，为我指明了方向。感谢学院的其他老师，您们从生活和教学中流露出的言行，您们的学识和修养，使我不禁对自己的要求也更高了一分。还要感谢电工实验室的老师，四年来在学习上的帮助和动手能力的培养，更加启发了我的学习爱好和兴趣。机电专业的同学，谢谢你们的帮助。在无数个难熬的日日夜夜，我们给了彼此很多鼓励，也要在这里感谢你们陪伴我度过了这些时光。感谢

28、学院给我们专业提供的实验室，在这里我利用实验室的资源对本专业学习有了一定的提高。在论文的撰写和资料搜集期间，前人的资料对我提供了莫大的帮助，这里再次感谢。最后，感谢我的家人，你们的支持才使我能够安枕无忧地顺利完成学业。 祝愿所有帮助过我的人幸福平安！10 参考文献1马骏.车站售票大厅智能排队叫号系统的设计和开发. 科技情报开发与经济. 2010年第20卷第19期2 杨彦、王霖、张凤荔、刘丽萍. 基于RS485 和单片机的排队机控制系统设计. 中文核心期刊微电脑信息(测控自动化)2008 年第24 卷第1-1 期3 张忠安 齐俊传. 门诊排队叫号系统设计. 医疗卫生装备2006年第27卷第104 欧志旋. 一种基于单片机开发的排队叫号系统设计. 电脑光盘软件与应用2010 年第6 期5唐海波 于宏图 李继平. 单片机在服务叫号管理系统中的应用. 微型机与应用2002年第5期6 黄璟. 基于89C51单片机的排队系统主显示屏的设计.科技风2009.19期7 杨连国 史小军 堵国梁 朱为.LED显示屏在医院排队叫号系统中的应用。现代显示2006。68 张毅刚。MCS-51单片机应用设计。哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社9 闫玉德 俞虹。MCS-51单片机原理与应用C语言版。机械工业出版社。2003学习文档 仅供参考