基于单片机食堂售饭系统的应用设计_精品文档.doc

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安徽建筑工业学院毕业设计（论文）

安徽建筑工业学院

毕业设计（论文）

专业自动化

班级07自动化

（2）班

学生姓名袁行飞

学号07210030244

课题基于单片机食堂售饭系统的应用设计

指导教师李彬彬

2011年6月3日

题目

机械与电气工程学院自动化专业07级2班袁行飞

指导教师李彬彬

摘要

食堂售饭机是专为食堂售饭而开发的智能终端，采用双CPU结构，它克服了以往的使用菜票的诸多缺点，方便就餐人员用IC卡与食堂结算。

用餐者到食堂吃饭前，先交一定数额现金作为预买饭菜票，由食堂管理部门把姓名、编号、金额等写入使用者卡中，使用者到食堂用餐时，只需将IC卡插入各窗口的自动售饭机，即可在售饭机面对售饭员和就餐者两面双屏显示出你卡中金额，可由售饭员输入你所选菜号或金额。

售饭机自动用卡中金额减去应付金额，随即显示本次售饭应付金额及卡中余额。

整个售饭过程，就餐人员和售饭员互相监督，如不正确，可以马上改正。

当卡内钱数用到规定最低限额时，读卡机会在屏幕上显示并发出蜂鸣声，提醒使用者该到指定地点追加卡内金额，以恢复IC卡的使用。

IC卡售饭机可单机独立操作，不需联网，节省了联网费用。

工作人员每天汇总金额时，只需把采集卡插入售饭机中，售饭机就能把收款金额写入采集卡中，操作简单迅速。

本文叙述了传统的食堂售饭系统的不足，介绍了以IC卡为媒介的单片机售饭系统。

从硬件设计制作到软件设计编写完成了整个系统的设计和制作。

系统以51单片机为控制核心CPU。

经过整体测试，该系统安全、准确、稳定可靠，实现了食堂售饭管理的科学化和现代化。

关键词：

售饭系统；IC卡；51单片机；CPU

Abstract

Thisarticlenarratedthetraditionalcafeteriatosellthefoodsystemtheinsufficiency，introducedsoldthefoodsystemtaketheICcardasthemedium

monolithicintegratedcircuit．Explainsfromthesystemfunctionembarks，tothe

controlsystemcompositionstructure，thesystemequipmentshapinghascarriedontheanalysis，Designedandsupportsvarioushardwarepartialsoftwareprocedure

takethemonolithicintegratedcircuitasthecorehardwareelectriccircuit．After

theintegratedtest，thissystemsafe，accurateunmistakable，theperformancestablewasreliable，realizeshassoldthefoodmanagementthescientificstyleandthemodernization．

Keywords：

foodsystem，ICcard，51single-chip，CPU

目录

摘要………………………………………………………………………………………………

abstract…………………………………………………………………………………………

1绪论…………………………………………………………………………………4

2系统总体设计…………………………………………………………………………5

2.1系统结构设计…………………………………………………………………5

2.2设备选型……………………………………………………………………6

2.2.1单片机的选择………………………………………………………6

2.2.2IC卡……………………………………………………………………6

2.2.3键盘……………………………………………………………………7

2.2.4显示器选择……………………………………………………………9

2.2.5CAN总线………………………………………………………………9

3硬件电路设计……………………………………………………………………10

3.1单片机系统电路……………………………………………………………10

3.2IC卡接口设计………………………………………………………………………10

3.2.2SLE4442IC卡的引脚配置……………………………………………11

3.2.3SLE4442的内部结构及存储器编址…………………………………12

3.2.4SLE4442的数据传输协议……………………………………………13

3.2.5SLE4442的指令……………………………………………………16

3.2.6IC卡读写器部分设计………………………………………………21

3.3键盘、显示器部分电路设计……………………………………………………22

3.4蜂鸣报警器接口设计…………………………………………………………23

3.5IC卡上电检测电路设计…………………………………………………………23

3.6CAN总线通信接口电路分析……………………………………………………24

结论

致谢

参考文献…………………………………………………………………………25

英文文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２６

中文翻译．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２９

1绪论

IC卡，又称集成电路卡（IntegratedCircuitCard）或者智能卡（SmartCard），是继磁卡、光电卡之后的新一代标识卡。

这种具有智能又便于携带的卡片，为现代信息处理和传输提供了一种全新豹手段。

随着超大规模集成电路、大容量存储芯片以及信息安全技术的发展，IC卡技术也日渐成熟，应用领域不断地扩大，目前IC卡已应用到医疗卫生、保险、金融、电信、国防以及日常生活等各个领域。

在我国，IC卡应用时间还很短，国家在规划、实施“金卡工程”中，制定优先发展智能卡，限制发展磁卡的政策，因此，开发IC卡应用系统，具有重要实现意义。

IC卡食堂售饭系统应用两种卡片：

采集卡和下载卡，均采用AT24C01卡。

该卡是采用1024位串行EEPROM芯片构成的简单存储卡，其内部组态为128个8位字节，采用低功耗CMOS工艺制造，内部有高压泵可以单电压工作，具有10万次擦写循环和100年保持数据不变的高可靠性，以双线串行方式同外界交换数据，支持ISO/IEC同步协议。

IC卡食堂售饭机是专为食堂售饭而开发的智能终端，采用双CPU结构，它克服了以往的使用菜票的诸多缺点，方便就餐人员用IC卡与食堂结算。

用餐者到食堂吃饭前，先交一定数额现金作为预买饭菜票，由食堂管理部门把姓名、编号、金额等写入使用者卡中，使用者到食堂用餐时，只需将IC卡插入各窗口的自动售饭机，即可在售饭机面对售饭员和就餐者两面双屏显示出你卡中金额，可由售饭员输入你所选菜号或金额。

售饭机自动用卡中金额减去应付金额，随即显示本次售饭应付金额及卡中余额。

整个售饭过程，就餐人员和售饭员互相监督，如不正确，可以马上改正。

当卡内钱数用到规定最低限额时，读卡机会在屏幕上显示并发出蜂鸣声，提醒使用者该到指定地点追加卡内金额，以恢复IC卡的使用。

IC卡售饭机可单机独立操作，不需联网，节省了联网费用。

工作人员每天汇总金额时，只需把采集卡插入售饭机中，售饭机就能把收款金额写入采集卡中，操作简单迅速。

利用IC卡取代票证，可不必在柜台用现钱交易，减少员工在柜台排队之苦，便于分析各窗口和食品的受欢迎程度。

IC卡售饭机可选用简单的RS486接口，由一个食堂的几个至十几个窗口组成一个食堂管理中心，自动完成数据的收集和汇总，如图1-1所示。

组成食堂管理中心时，采用PC机作为主机系统，配有RS232C标准串行接口，利用这个接口，

外接485卡，把RS232C的信号转换成485信号。

图1-1IC卡食堂管理系统

食堂IC卡售饭机作为食堂收费终端，根据实际使用环境，应具有如下功能特点，以适用不同阶段的数据处理。

1、就餐阶段

就餐阶段即正常使用阶段。

在IC卡插入售饭机后，系统能读出IC卡里面预先存储的金额，并熊在面对就餐者和售饭员两方面双屏进符显示。

售饭员利用键盘输入就餐者选定的食物的金额，售饭机自动用卡中的金额减去应付金额。

操作完成后屏幕显示廒付金额以及卡中的余额。

如果就餐者卡中的余额小于预先设定的金额，售饭机则给出报警音，提示就餐卡为IC卡进行充值。

食堂售饭窗口不具备为卡充值的功能，就餐者必须到指定豹地方进行充值。

如果就餐卡出现故障，售饭机给出报警音，提示就餐者修卡，食堂售饭窑口不具备对卡进行修复的功能。

就餐者必须到指定的地方修复。

如果修复失败，就餐者只有到充值窗口重新办理就餐卡。

2、充值阶段

在充值阶段，IC卡售饭机读出卡里蕊的余额，就餐者在充值窗因交纳一定的金额，由工作人员通过键盘输入次此充值金额，售饭机自动将此次充值金额加入卡中。

操作完成后，屏幕显示充值后卡中的余额。

3、初始化阶段

初始化阶段是为卡的发行做准备。

在此阶段，工作人员通过键盘进行就餐卡的初始化工作。

此阶段的主要任务是写入用户群号和初始金额。

只有经过初始化之后，就餐卡方能发行。

4、修复阶段

此阶段对损坏的就餐卡进行修复。

如果修复失败，售饭机给出报警声，就餐者只有重新办理就餐卡。

2系统总体设计

2.1系统结构设计

根据