基于multisim的银行自动叫号系统仿真设计.docx

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基于multisim的银行自动叫号系统仿真设计

课程设计任务书

学生姓名：

唐玉坤专业班级：

通信1102班

指导教师：

艾青松工作单位：

信息工程学院

题目:

银行自动叫号系统的设计与实现

初始条件：

本设计既可以使用集成译码器、计数器、脉冲发生器和必要的门电路等，也可以使用单片机系统构建。

用数码管、LED灯显示结果。

要求完成的主要任务:

（包括课程设计工作量及技术要求，以及说明书撰写等具体要求）

1、课程设计工作量：

1周。

2、技术要求：

1）叫号系统的工作流程为：

拿号、排号、叫号。

2）顾客按下拿号键以后，系统根据排队人数自动为该顾客排号，拿号端两位数码管显示该顾客的编号。

系统最大接受30个排号，即1号到30号。

当排号超过30时，拿号端两位数码管全灭，报警LED灯亮。

3）有5个窗口为顾客办理业务。

当银行客服人员按下自己窗口的叫号键时，叫号端两位数码管显示当前排在第一位的号码。

其他窗口按下叫号键时，所叫号码将依次后移。

4）当30个号码全部叫完，拿号端自动恢复拿号，报警LED灯熄灭。

5）确定设计方案，按功能模块的划分选择元、器件和中小规模集成电路，设计分电路，画出总体电路原理图，阐述基本原理。

3、查阅至少5篇参考文献。

按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。

全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。

时间安排：

1、2013年5月17日，布置课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。

2、年月日至年月日，方案选择和电路设计。

3、年月日至年月日，电路调试和设计说明书撰写。

4、2013年7月5日，上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。

指导教师签名：

年月日

系主任（或责任教师）签名：

年月日

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，通过合理的逻辑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。

本系统分为拿号和叫号模块，每个模块都由计数器、译码器、七段数码管组成，且计数均为30进制。

拿号端设有报警电路，拿号不得超过30，否则报警灯亮，数码管灭。

而叫号端除计数叫号外，还有恢复拿号端拿号的功能。

同时叫号端五个按键控制，都能执行

叫号端功能，即实现五个窗口客服的工作。

关键词：

计数器；译码；报警；仿真

Abstract

Thispaperhasdesignedabankqueuingsystem.Thesystemisbasedqueuingpumpingnumbersequenceasthecore,customerstakeadvantageofclient-sidepumpingnumber,calledthenumberofstaffusingtheendcallnumber;throughthedisplayshowsthecurrenttimeofthecallnumbers,customerslineuptokeepabreastofinformation,throughreasonableandlogicalstructuretoperformqueuingpumpingnumber.Waitinginlinetoimprovetheefficiencyofsolvingqueuingdisorder,theformerowneraftersqueezingphenomenon,toachievequeuingautomationandstandardization.Throughtheuseofthesystem,customersdonothavetoqueueupwastingalotofenergy,easytomanagequeuingorder,whileadaptingtothedigitalinformationagemanagementrequirements,improveservicelevelsandquality.

Thesystemisdividedintonumberandcalledthenumbertogetmodules,eachmoduleconsistsofcounters,decoders,seven-segmentdigitaltubes,andthecountis30hex.Noendtogetaalarmcircuit,takenumbershallnotexceed30,orwarninglights,LEDoff.Inadditiontocountingthenumbercallingclientcalledthenumber,therearenumberofsidetaketogetnumberstorestorefunction.Alsocalledthenumberendsfivecontrolbuttons,canbeexecuted

Calledthenumberendfunction,namelytoachievefivewindowscustomerservicejob.

Keyword:

counter；decoding;alerting;simulation

摘要1

Abstract2

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3

2.1显示模块的选择论述3

2.2计数模块的选择论述3

2.3译码模块的选择论述6

图2.374LS48引脚及连接图6

3.总电路图及仿真8

3.1总电路8

3.2分电路9

3.2.1拿号模块9

3.2.2叫号模块10

3.3仿真实现12

3.3.1拿号排号功能12

3.3.2报警并停止拿号13

3.3.3叫号功能14

3.3.4启动拿号端15

4.实物的制作与调试16

4.1实物的制作16

4.2电路的调试17

5.心得体会18

6.参考文献19

附录元器件清单20

1.银行自动叫号系统总方案

1.1方案一

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，同时叫号端接有LED报警灯实现提示客户的作用。

图1.1方案一系统框图

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1.2方案二系统框图

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。

图1.3方案三系统框图

1.4系统方案对比论证

方案三最为麻烦，所需门电路很多。

方案二所用单片机较贵，且对汇编程序未能准确掌握。

方案一原理简单，所用知识与学习同步。

综上所诉，选用方案一进行设计制作。

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

常用显示模块有数码管、LED显示屏、LCD屏。

由于数码管亮度高，显示大。

驱动部份的软件简单，且本电路要求显示内容较少，故采用采用七段数码管显示

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。

2.2计数模块的选择论述

计数器种类很多，按构成计数器中的各触发器是否使用同一个时钟脉冲来区分同步计数器

和异步计数器。

根据进制的不同，有二进制、十进制和任意进制计数器。

根据计数的增减趋势，又分为加法、减法、可逆计数器等等。

74LS290为二一五一十进制计数器，它具有工作性能稳定的优点，输出数字量与积分器时间常数无关，对干扰（如工频干扰等）有很强的抑制作用。

图2.174LS290逻辑图及引脚图

计数器有三种工作状态：

（1）置9：

当R91=R92=1时，计数器置“9”，即QD=QC=QB=QA=1

（2）复位：

当R01=R02=1且置9端的R91或R92之中有一个接“0”，就可使计数器清零复位，即QD=QC=QB=QA=0。

（3）计数：

当R01、R02中有一个接“0”，且R91、R92中也有一个接“0”时，为计数状态。

此时，若时钟端INA或INB有脉冲作用，便可进行计数。

由74LS290组成十进制计数器、三进制计数器的原理电路如图U4和U3所示。

在图U4计数器的R01、R02、R91、R92接地，计数器工作在计数状态。

脉冲送入INA端，QA输出端接INB端，这就组成BCD码十进制加法计数.

图U3是采用反馈置零法组成的六进制计数器原理图。

脉冲接INB端，使用二----五十进制的五进制电路。

在该电路中将QB、QC相与反馈到R01和R02复位端。

计数器由0000开始计数，2个时钟脉冲到来后，QDQCQB=010。

第3个

时钟脉冲到来时，出现QDQCQB=011，由于QCQB端相与后接R01和R02，则R01=R02=1。

于是计数器强迫立即清零。

“011”这一状态转瞬即逝，输出立即回到“0000”状态。

可见计数器只有3个稳定状态，故称它为三进制计数器。

图2.274LS290组成十进制计数器

如果将十进制的QD输出端送三进制电路的INB，电路如图2.6.3，每当第10个脉冲来到后，QD由“1”变为“O”相当于一个下降沿，使三进制计数器计数，这样就构成了一个30进制计数器。

2.3译码模块的选择论述

译码器是一种将二进制数译成十进制数的器件，为与七段数码管匹配，本电路采用4线-7线译码器74LS48，做BCD码七段译码器兼驱动器。

图2.374LS48引脚及连接图

74LS48D具有以下特点：

（1）7段译码功能（LT=1，RBI=1）

在灯测试输入端（LT）和动态灭零输入端（RBI）都接无效电平时，输入DCBA经7448译码，输出高电平有效的7段字符显示器的驱动信号，显示相应字符。

（2）消隐功能（BI=0）

此时BI/RBO端作为输入端，该端输入低电平信号时，无论LT和RBI输入什么电平信号，不管输入DCBA为什么状态，输出全为“0”，7段显示器熄灭。

该功能主要用于多显示器的动态显示。

（3）灯测试功能（LT=0）