基于51单片机排队叫号系统设计课程设计Word格式.docx

1、2.2 方案论证1.控制器控制器的选择是确定整个系统硬件方案的关键，它关系到其它几个部分方案的确定，对于排队叫号系统，控制器的可选方案有以下两种：（1）采用单片机。单片机采用半导体工艺，使其具有很多显著的优点和特点，因而能在各个领域都得到迅猛的发展，它主要有如下特点：1有优异的性能价格比。2集成度甚高，体积小，有很高的可靠性，可以在恶劣环境下工作。3控制能力强。4低功耗，低电压，便与生产便携式产品。5扩展容易。（2）采用PLC。PLC是一种专门为在工业环境下的应用而设计的专用计算机。其特点是抗干扰能力强，具有很高的可靠性高；各种接口配套齐全，功能完善，适用性强。采用PLC构成的控制系统的工作量

2、小，维护方便，适合于野外使用，但价格昂贵21。排队叫号系统作为一种生活中常用的小型系统，本身价值不高，更要求控制系统具有较好的性价比，经上述分析比较，确定采用单片机作为控制器。2.输入通道输入通道为按键。按键有独立式按键和行列式按键两种，因为所需按键数少，故确定使用独立式按键。3.控制输出通道排队叫号系统的执行机构是1602显示器和蜂鸣器使得系统输出简单明了。2.3总体方案系统的组成如图2.3。设备上电后，显示器屏亮，无信息显示。当客户按键后，没按一下，队伍加一，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，在屏幕上显示“几号客户

3、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，储存队伍号码归零处理。图2.3 总体方案框图3 硬件电路设计3.1 单片机及外围电路微控制器采用AT89C51。AT89C51是美国ATMEL公司生产的与MCS-51系列单片机完全兼容的高性能CMOS 8位单片机，MCS-51系列单片机以其推出时间早、配套资源丰富、开发手段完善、性价比高等特点而得到了广泛的应用，是单片机的主流品种。 AT89C51的内部资源主要包括： 与MCS-51 系列完全兼容的高性能8位CPU；8K字节可重复编程的Flash存储器；256字节的SRAM；4个8位的并行口，共32条I/O口线；3个1

4、6位的定时器/计数器；6个中断源，2个中断优先级的中断系统；一个全双工的串行口；内部振荡器。 AT89C51的外围电路主要包括时钟电路、复位电路、存储器扩展电路等，为了提高系统的可靠性，应设计看门狗（Watch-dog Timer）电路。如图3.1所示。图3.1 单片机外围电路3.2显示电路多数的应用系统,都要配输出外设,LED显示器和LCD显示器,为了达到显示目的,我们选用了LCD1602显示器。在显示方面，我们选用LCD显示。背光亮度可调，可显示两行，每行16字符，不能显示汉字，内置含128个字符的ASCII字符集字库，并行接口编程容易，但是占用的I/O口线比较多，引脚功能介绍如下：VSS

5、（引脚1）：电源地。VDD（引脚2）：电源正。VO（引脚3）：对比度调节端RS（引脚4）：数据/命令选择端（H/L）R/W（引脚5）：读写选择端（H/L）E（引脚6）：使能信号D0D7（引脚714）数据口BLA（引脚15）背光电源正BLK（引脚16）背光电源负1602显示屏连接单片机的P0口，电路连接图如下 图3.33.3按键电路按键控制电路中，单片机的P1口分别连接3个按键式开关，P3.0顾客排号按键；P3.1窗口一叫号按键；P3.2窗口二叫号按键。按键电路图如下图3.3图3.33.4蜂鸣器电路蜂鸣器的正极的一段连接到5V电源上面，另一端连接到三级管的集电极，三极管的基极有单片机的P1.5管

6、脚来控制，当P1.5管脚为低时，输出高电平，三极管导通，这样蜂鸣器的电流形成回路，放出声音。用户可以通过程序控制P1.5管脚的置低和置高来使蜂鸣器发出声音和关闭。电路如下图 4 系统软件设计4.1 主程序设计主程序见附录B图4.1 主程序流程图4.2子程序液晶LCD1602显示处理程序液晶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）; /* LCD1602 *显示屏数据写入函数* */ void LCD_w

7、rite_data（uchar dat） rs=1; P0 = dat; LCD1602 *显示屏数据写入数据* void LCD_clear（void） LCD_write_com（0x01）;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）; LCD_write_com（0x08）; /*显示关闭*/ /*显示清屏*/ LCD_write_com（0x06）; /*显示光标移动设置*/ LCD_write_com（0x0C）; /*显示开及光

8、标设置*/ 程序具体流程图如图这几个是1602显示的必备程序，设置好1602后，只需通知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。4.3子程序按键检测程序 /*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=0） if（key2=0） jianzhi=2; if（key3=0） jianzhi=3;ClearNumFlag=1; return （jianzhi）;本设计只有两个叫号窗口

9、，相对来说比较简单，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。5 系统调试与总结5.1调试屏幕出将程序下载到单片机中调试成功。按下客户端取号按键现号码如上图。按下服务叫号键出现提示如下图5.2 总结此系统采用LCD1602显示，做起来比较简单，其中只设立了两个处理窗口，虽然较少，不过可以根据需要自行增加，具有较好扩展功能。设计采用声音提示，由于能力有限，不会编写音乐程序，就用了最简单的蜂鸣器声音。从此次设计中，我学到很多，对没用掌握的知识有了一定的理解。参考文献1 单片机微型计算机原理、应用、及接口技术（第二版）。张迎新 等编著。国防科技大学出版社出

10、版。2 单片机在服务叫号管理系统中的应用。唐海波 于宏图 李继平。微型机与应用。3 MCS-51单片机应用设计。张毅刚。哈尔滨工业大学出版社。4 MCS51单片机原理与应用（C语言版）。机械工业出版社。5 一种基于单片机的排队叫号系统设计。欧志刚。计算机光盘软件与应用。附录A：系统原理图附录B 程序#include#define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit rs=P26;sbit rw=P25;sbit e=P27;sbit key1=P10;sbit key2=P11;sbit key3=P12;sbit sounder=P15;uchar prompt1=Your No.is 00!;uchar prompt2=No.00 Go To Win.0uchar prompt3=Queue is full uchar prompt4=Queue is empty !uint num_count=0;