基于51单片机排队叫号系统设计

课程设计单片机系统课程设计成绩评定表设计课题排队叫号系统设计学院名称：专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计地点：31-505设计时间：2012-12-17～2012-12-28指导教师意见：成绩:签名：年月日课程设计1目录1引言............................................................................................................................22总体方案设计.............................................................................................................22.1硬件组成..........................................................................................................22.2方案论证.........................................................................................................32.3总体方案..........................................................................................................33硬件电路设计............................................................................................................43.1单片机及外围电路.........................................................................................43.2显示电路..........................................................................................................53.3按键电路..........................................................................................................63.4蜂鸣器电路......................................................................................................74系统软件设计............................................................................................................84.1主程序设计.....................................................................................................84.2子程序液晶LCD1602显示处理程序............................................................94.3子程序按键检测程序....................................................................................115系统调试与总结......................................................................................................125.1调试................................................................................................................125.2总结...............................................................................................................14参考文献......................................................................................................................14附录A：.......................................................................................................................15附录B...........................................................................................................................16课程设计21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。服务质量作为体现企业的公众形象、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。员工坐着服务、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体现。本文基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总体方案设计2.1硬件组成本系统由按键输入系统、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，能很好地满足排队叫号的控制数据处理。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，便于顾课程设计3客理解，抽号部分输入只需使用一个抽号键即可，便于客户操作，叫号部分包括两个叫号键，系统采用自动清零，无需人工操作。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。课程设计4ATM89C51单片机1206液晶显叫号提示音窗口叫号客户取号图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CMOS8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16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-dogTimer）电路。如图3.1所示。课程设计5123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:30-Dec-2012SheetofFile:G:\protel\MyDesign.ddbDrawnBy:P101P112P123P134P145P156P167P178REST9P3010P3111P3212P3313P3414P3515P3616P3717X218X119GND20VCC40P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732EA31ALE30PSEN29P2728P2627P2526P2425P2324P2223P2122P2021U1AT89C51VCCVCCC122PFC222PFX112MC115uS1SW-PBR1RES2VCC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（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D0~D7(引脚7~14)数据口课程设计6BLA(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123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:29-Dec-2012SheetofFile:I:\MyDesign2.