银行自动叫号系统 数电课设报告Word格式文档下载.docx

1、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。单片机技术是一门不可或缺的技术，对我们将来的工作以及生活和学习都有很密切的联系。近年来，随着电子技术和微机计算机的迅速发展，单片机的档次不断提高，其应用领域也在不断的扩大，已在工业控制、尖端科学、智能仪器

2、仪表、日用家电、汽车电子系统、办公自动化设备、个人信息终端及通信产品中得到了广泛的应用，成为现代电子系统中最重要的智能化的核心部件。单片机由CPU、一定容量的RAM和ROM构成，定时、计数和多种接口于一体的微控制器。它体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产业和工业自动化上。而51系列单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。这次课程设计通过对它的学习、应用，从而达到学习、设计、开发软、硬的能力。本设计利用ATMEGA16单片机结合字符型LCD显示器设计一个简易的银行叫号系统。用一个按键抽号，4个按键叫号。应用 Proteus的ISIS软件和ICCV7 for AVR软件来实现该叫号系统的

3、设计与仿真。该方法仿真效果真实、准确，节省了硬件资源。 AbstractThis paper has designed a line Queue number system. The system is based on the order of the core line pumping, pumping customers using the client number, clients staff called the number called number; through the display shows the current time the call numbers, cu

4、stomers line up to keep abreast of information, through reasonable program structure to implement the pumping line number. To improve the efficiency of waiting to address the queue disorder, extrusion and other phenomena after the former owner, to achieve line automation and standardization. Through

5、 the use of the system, customers do not have to line up wasting a lot of energy, easy to manage queuing order, while adapting to the digital information age management requirements, improve service levels and quality. Single-chip technology is a technology essential for our future work and life and

6、 learning are very closely linked. In recent years, electronic technology and computer with the rapid development of computers, increasing the grade of the microcontroller, its applications are constantly expanding in industrial control, and advanced science, intelligent instruments and meters, hous

7、ehold appliances, automotive, office automation equipment, information terminals and communication products has been widely used in modern electronic systems, the most important core component of intelligence.Chip by the CPU, some RAM and ROM form, timing, counting and multiple interfaces in one of

8、the microcontroller. Its small size, low cost, powerful, widely used in smart industries and industrial automation. The 51 series is the most typical of the microcontroller and the most representative one. The curriculum design through its study, the application to achieve the study, design, develop

9、ment software and hardware capabilities.This design uses ATMEGA16 microcontroller design with character LCD display with a simple bank calling system. Pumping number with a key, four buttons called. Application of Proteuss ISIS software and ICCV7 for AVR software to implement the calling system desi

10、gn and simulation. The method of simulation results is true, accurate, saving hardware resources. 目录摘要1.银行自动叫号系统总方案 11.1方案一 11.2方案二 11.3方案三 21.4系统方案对比论证 22.单元电路的设计与元器件的选择 22.1 显示模块的选择论述 22.2 单片机的选择论述 43 总电路图及仿真 63.1 总电路图 63.2 分电路图 73.2.1 按键模块 73.2.2 单片机模块 73.2.3 液晶模块 83.3 仿真实现 84 安装调试出现的问题及解决 105 收获

11、、体会及建议 116 附录 126.1单片机程序C语言代码 126.2 元器件清单 196.3 实物图 197 参考文献 201.银行自动叫号系统总方案1.1方案一： 采用如图 1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，同时叫号按键外接有源蜂鸣器实现提示客户的作用。 图 1 方案一系统方框图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2 方案二系统方框图 11.3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

12、基本门电路进行处理，最后输出显示在数码管上。基本门电路数码管显示叫号按键抽号按键 图3 方案三系统方框图1.4系统方案对比论证方案三最为麻烦，所需门电路很多。方案一也有点麻烦，而且易受干扰。方案二焊接连线最方便，所用元器件最少，程序调试也较容易。综上所诉，选用方案二进行设计制作。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 方案一： 2 图4 DS18B20实物图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

13、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。优点：亮度高，显示大。驱动部份的软件简单。缺点：与液晶相比，耗电及体积大，占用引脚较多，显示内容较少。方案二：1602液晶作为显示图5 1602液晶实物图工业字

14、符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符。（16列2行）1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM）已经存储了160个不同的点阵字符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A” 。液晶显示器以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用。综上所述：方案一，八段数码管显示的有用数据量较少，并且占用的单片机的引脚较3多；方案二，LCD1602

15、对工作的环境温度、湿度有较高的要求，可以显示的数据量多，可以直观的表示数据。本次课程设计的工作温度为零到室温以上15度，可以估计为0度到50度范围内，符合LCD 1602的工作要求，经综合比较本次课设采用LCD1602作为屏幕显示。2.2 单片机的选择论述方案一：51单片机图6 51系列单片机引脚图51单片机是对目前所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称。该系列单片机的始祖是Intel的8031单片机，后来随着Flash rom技术的发展，8031单片机取得了长足的进展，成为目前应用最广泛的8位单片机之一，其代表型号是ATMEL公司的AT89系列，它广泛应用于工业测控系统之中。主要

16、功能：8位CPU4kbytes 程序存储器（ROM） （52为8K）；256bytes的数据存储器（RAM） （52有384bytes的RAM）；32条I/O口线111条指令，大部分为单字节指令；21个专用寄存器；2个可编程定时/计数器5个中断源，2个优先级（52有6个）；一个全双工串行通信口；外部数据存储器寻址空间为64kB；外部程序存储器寻址空间为64kB； 逻辑操作4位寻址功能双列直插40PinDIP封装；单一+5V电源供电；CPU：由运算和控制逻辑组成，同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器；RAM：用以存放可以读写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据； ROM：用以

17、存放程序、一些原始数据和表格；I/O口：四个8位并行I/O口，既可用作输入，也可用作输出； T/C：两个定时/记数器，既可以工作在定时模式，也可以工作在记数模式；五个中断源的中断控制系统；一个全双工UART（通用异步接收发送器）的串行I/O口，用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信；片内振荡器和时钟产生电路，石英晶体和微调电容需要外接。最高振荡频率为12M。AVR单片机图7 ATMEGA16单片机实物图1997年,由ATMEL公司挪威设计中心的A先生与V先生利用ATMEL公司的Flash新技术, 共同研发出RISC精简指令集的高速8位单片机，简称AVR。AVR单片机与51单片机相比具有

18、一系列的优点：1：在相同的系统时钟下AVR运行速度最快；2：片内部的Flash、EEPROM、SRAM容量较大；3：所有型号的Flash、EEPROM都可以反复烧写、全部支持在线编程烧写（ISP）；4：多种频率的内部RC振荡器、上电自动复位、看门狗、启动延时等功能，零外围电路也可以工作； 55：每个IO口都可以以推换驱动的方式输出高、低电平，驱动能力强；6：内部资源丰富，一般都集成AD、DA模数器；PWM；SPI、USART、TWI、I2C通信口；丰富的中断源等。目前支持AVR单片机编译器的语言主要有汇编语言、C语言、BASIC语言等。其中C编译器主要有CodeVisionAVR、AVRGCC

19、、IAR、ICCAVR等，C语言编译器由于它具有功能强大、 运用灵活、代码小、运行速度快等先天性的优点，使得它在专业程序设计上具有不可代替的地位。AVR单片机相较51单片机而言，性能更优越，外围电路简单，因此本次设计选用方案二所述的AVR单片机（ATMEGA16）。3 总电路图及仿真3.1 总电路图 总电路仿真图如图8所示。液晶的D0-D7口接单片机的ADC口，按键1代表抽号按键，按键2、3、4、5分别代表窗口1、2、3、4对应的按键。程序烧写入单片机中，相应的按键按下后，经由单片机分析处理，再显示在液晶上。 图8 总电路图63.2 分电路图3.2.1 按键模块按键模块的电路连接如图9所示。图

20、9 按键模块电路连接3.2.2 单片机模块 单片机模块的连接如图10所示。由于AVR单片机内部自带上电复位电路和内部晶振，所以实际焊接时不用焊上电复位电路，晶振选择内部1MHZ的RC振荡。液晶与单片机的ADC口相连接，所以实际焊接时AVCC要接电源。 图10 单片机模块73.2.3 液晶模块 液晶模块的连接如图11所示。实际焊接时，3脚还要接一个电位器。图11 液晶模块电路3.3 仿真实现 上电清零，按下任意窗口对应的按键，液晶上的显示如图12。图12 按下抽号按键，按到第5下时，液晶上的显示如图13。8 图13此时再按下一号窗口对应的按键，液晶上的显示如下图所示。 图14排完20人，再按抽号

21、按键时，液晶上的显示如下所示。 图15由以上仿真结果可知，仿真设计完全满足设计要求。94 安装调试出现的问题及解决问题及相应解决一：用彩虹线连接液晶的D0-D7口与单片机的ADC口，线头金属外露，导致多处短路。后来用导线重新焊接得以解决。问题及相应解决二：用progsip1.66给单片机烧写程序时，由于刚开始未下载驱动，程序下不进去，后来下载驱动后得以解决。 105 收获、体会及建议通过查阅相关书籍、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，其中设立了4个处理窗口，根据需要还可以自行增加，具有较好的扩展功能。本设计虽不及现今比较成熟的产品，

22、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。通过本次课程设计，我更加深刻认识到学单片机就是要多实践，灵活运用自己所学知识到自己的作品当中。在程序设计过程中遇到的很多问题，阻碍设计的过程，通过总结，深深体会到程序设计的时候模块化处理的重要性，可以先画好程序流程图，然后各个模块各个击破。同时遇到问题时可以同学之间相互讨论、回到书本在学习，更有助于加深对所学知识的理解。虽然设计过程中遇到了很多困难，但是在解决这些问题的过程无疑是对自身专业素质的提高。当最终调试成功的时候也是对自己的一种肯定。此次的设计不仅增强了自己在专业设计方面的信息，鼓舞了自己，

23、更是一次兴趣的培养，为以后的学习方向明确了重点。另外在这次设计中我遇到了不少的问题，针对不同的问题我采取不同的解决方法，最终一一解决了。在我们遇到不懂得问题时，利用课本上、参考书上的知识，以及网上的资料最终解决问题。和同学之间相互讨论，询问老师。 最后感谢学校安排的这次课设，让我学到了很多！感谢老师的指导，让我受益匪浅！ 116 附录6.1单片机程序C语言代码/* 硬件材料：用M16单片机、4个独立按键（代表四个窗口营业员消号控制端）、 1个独立按键叫号（顾客使用） * 目 的：使人们免于排队浪费时间和体力，能在排队的时间里处理个人事务 * 用 途：银行的排队，医院的挂号等等 * * 功 能：

24、实现自动排队并完成叫号，设置一个排号按键，以及四个柜台用消号 按键。 当按下叫号键时，1.若队列不满，LCD显示Your No.is 01!的字样。 2.若队列已排满，LCD显示The queue is full,please wait 当按下消号键时，1.若队列无人，LCD显示Sorry,the queue is empty !2.若队列有人，LCD显示如No.01 come to No.1 window,please! * * 时钟频率：内部1M * 编译环境：ICC-AVR6.31 * 仿 真：1.DOFLY mini80E （51转AVR）2.Proteus 7.5 * 编 程：yy*

25、 显 示：用LCD1602显示如No.01 come to No.1window,please!的字样 * 结 果：实验通过 * 要 求：通过控制4个独立按键实现窗口控制消号 ，一个键实现叫号。最大累计 允许20人排队，当排队人数超过此人数是系统显示停止排队 */#include macros.h#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar prompt1=Your No.is 00!; /1062第一行显示的字符uchar prompt2=No.00 come to Nouchar prompt3=.0window,ple

26、ase! /1062第二行显示的字符uchar prompt4=The queue isuchar prompt5=full,please waituchar prompt6=Sorry,the queue uchar prompt7=is empty!static 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static uint LengthFlag=0; /队列长度 叫一次号时+1，消一

27、次号时-1/*LCD1602 端口RS、RW、EN的定义*/#define RS_CLR PORTC &= BIT（PC4） 12#define RS_SET PORTC |= BIT（PC4）#define RW_CLR PORTC &= BIT（PC5）#define RW_SET PORTC |= BIT（PC5）#define EN_CLR PORTC &= BIT（PC6）#define EN_SET PORTC |= BIT（PC6）/*延时函数*/void delay_us（unsigned int n） if （n = 0） return ; while （-n）; /*延时函数*/void delay_ms（unsigned char i） unsigned char a, b; for （a = 1; a i; a+） for （b = 1; b; b+）;LCD1602 *显示屏命令写入函数*void LCD_write_com（uchar com） RS_CLR; RW_CLR; EN_SET; PORTA = com; delay_ms（5）; EN_CLR; /