排队叫号系统设计 毕业论文.doc

排队叫号系统设计 摘要：本文设计了一套排队叫号系统。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。 关键词：单片机 排队叫号 系统开发 queue no.calling system design abstract:this 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,customers 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 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. key words:microcontroller queue number system development 目 录 1.引言 .- 1 - 2.系统功能分析及设计要求 .- 1 - 3.系统框图 .- 2 - 4.主要应用器件及技术原理 .- 2 - 4.1 微处理器介绍 .- 2 - 4.1.1、mcs-51 单片机的特点 .- 2 - 4.1 2、mcs-51 单片机的结构 - 3 - 4.2 液晶 lcd1602 的介绍 - 4 - 4.2.1 字符型液晶显示器的显示原理 - 4 - 4.2.2 液晶 lcd1602 的简介 - 4 - 5.系统硬件电路设计 .- 7 - 5.1 晶振电路 - 8 - 5.2 液晶显示电路 - 8 - 5.3 声音提示电路 - 9 - 6系统软件设计 - 10 - 6.1 系统软件流程图 - 10 - 6.2 系统程序设计 - 10 - 6.2.1 主程序（程序见附录） - 10 - 6.2.2 液晶 lcd1602 显示处理程序 - 10 - 6.2.3 按键检测程 序 - 12 - 7系统测试 - 13 - 8结束语 - 14 - 9致谢辞 - 15 - 10参考文献 - 16 - 11附录 - 17 - - 1 - 排队叫号系统设计 1.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.系统功能分析及设计要求 一个很好的叫号系统，它的功能设计首先要符合用户的习惯，同时操 - 2 - 作方便，易学，易用。本系统由键盘输入系统、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， 能满足很好的满足排队抽号的控制数据处理。 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， 便于客户理解，抽号部分输入只需使用一个抽号按键即可，便于客户操作， 叫号部分包括叫两个号键，系统采用自动清零，无需人工操作 3.系统框图 设备上电后，显示器屏幕亮，无信息显示。当客户按键后，每按一下， 队伍加 1，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，在显示器上显 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，储存的队伍号码归零处理 4.主要应用器件及技术原理 4.1 微处理器介绍 4.1.1、mcs-51 单片机的特点： 1602 液晶显 示 at89c51单片机 叫号提示音 终端窗口 叫号 客户端 取号 - 3 - （1）小巧灵活、成本低、易于产品化。能组装成各种智慧式测控 设备及智能仪器仪表。 （2）可靠性好，应用范围广。单片机芯片本身是按工业测控环境 要求设计的，抗干扰性强，能适应各种恶劣的环境，这是其它机种无法 比拟的。 （3）易扩展，很容易构成各种规模的应用系统，控制功能强。单 片机的逻辑控制功能很强，指令系统有各种控制功能指令，可以对逻辑 功能比较复杂的系统进行控制。 （4）具有通讯功能，可以很方便地实现多机和分布式控制，形成 控制网络和远程控制。 正是由于 51 系列单片机具有以上优点，所以成为本次毕业设计所 选用的处理器。 4.1 2、mcs-51 单片机的结构 at89c51 是一种带 4k 字节闪烁可编程可擦除只读存储器 （fperomfalsh programmable and erasable read only memory）的 低电压，高性能 cmos8 位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读 存储器可以反复擦除 100 次。从工作原理上讲，单片机就是一种微型计 算机，是一种“程序存储式”计算机。它是在一块硅片上集成了中央处 理器（cpu）、随机内存（ram）、程序内存（rom 或 eprom）、定时/计 数器以及各种 i/o 接口，也就是集成在一块芯片上的计算机。 - 4 - 图 4.1 mcs-51 单片机的结构 4.2 液晶 lcd1602 的介绍 4.2.1 字符型液晶显示器的显示原理 用 lcd 显示一个字符时比较复杂，因为一个字符由 6x8 或 8x8 点阵组 成，既要找到和显示屏幕上某几个位置对应的显示 ram 区的 8 个字节，还 要使每字节的不同位为“1” ，其它的为“0” ，为“1”的点亮，为“0”的 不亮。这样一来就组成某个字符。但对于内带字符发生器的控制器来说， 显示字符就比较简单了，可以让控制器工作在文本方式，根据在 lcd 上开 始显示的行列号及每行的列数找出显示 ram 对应的地址，设立游标，在此 送上该字符对应的代码即可。 4.2.2 液晶 lcd1602 的简介 - 5 - - 7 - - 8 - - 9 - 5.系统硬件电路设计 系统 proteus 仿真图：图中主要以 at89c51 为控制核心，包括显示电路，音 乐提示电路，晶振电路。 图 5.1 电路仿真 - 10 - 5.1 晶振电路 at89c51 中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器，引脚 xtal1 和 xtal2 分别是该放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为回馈 组件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起构成自激振荡器。 外接石英晶体（或陶瓷谐振器）及电容 c1、c2 接在放大器的反馈回路 中构成并联振荡电路。对外接电容 c1、c2 虽然没有十分严格的要求，但是 电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低、振荡器工作的稳定性、起振 的难易程序及温度稳定性，如果使用石英晶体，我们推荐电容使用 30pf10pf，而如果使用陶瓷谐振器建议选用 40pf10pf。 使用外部振荡器时，外部振荡信号应直接加到 xtal1，而 xtal2 悬空。 内部方式时，时钟发生器对振荡脉冲二分频，如晶振为 12mhz，时钟频率就 为 6mhz。晶振的频率可以在 1mhz-24mhz 内选择。电容取 30pf 左右。本系 统采用内部方式，晶振选用 12mhz。 图 5.2 晶体内部方式 5.2 液晶显示电路 如下图 5.3，p1 口接 lcd1602 的 8 个双向数据线接口，p3.4 接 1602 的 数据/ 命令选择端，p3.5 接 1602 的读/写选择端，p3.6 接 1602 的使能信号。 - 11 - bla、blk 分别是 1602 的背光源的正负极，vl 是 1602 对比度调整端。本 文是通过对 rs、rw 以及 e 的高低电平进行写指令和写数据操作来控制 1602 的显示的。 图 5.3 液晶显示电路 5.3 声音提示电路 使用最简单的蜂鸣器来作为提示 音部分，通过改变端口高低电平来进行 发声，并对延时进行修改来调试发声频 率，从而修改发出的声音的好坏 图 5.4 声音提示电路图 - 12 - 6系统软件设计 6.1 系统软件流程图 开始 初始化 客户取号 队伍号码累加 1602 显示信息 窗口消号 队伍号码递减 信息处理 队伍空显示器 初始化、清零 结束 声音提示 6.2 系统程序设计 6.2.1 主程序（程序见附录） 设备上电后，显示器屏幕亮，无信息显示。当客户按键后，每按一下， 队伍加 1，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，在显示器上显 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，储存的队伍号码归零处理。 6.2.2 液晶 lcd1602 显示处理程序 /* lcd1602 *显示屏命令写入函数* */ - 13 - void lcd_write_com(uchar com) e=0; rs=0; rw=0; p0= com; delay(1000); e=1; delay(1000); e=0; /* lcd1602 *显示屏数据写入函数* */ void lcd_write_data(uchar dat) e=0; rs=1; rw=0; p0 = dat; delay(1000); e=1; delay(1000); e=0; /* lcd1602 *显示屏清空显示* */ void lcd_clear(void) lcd_write_com(0x01); delay(1000); /* lcd1602 显示屏初始化函数 */ void lcd_init(void) - 14 - lcd_write_com(0x38); /*显示模式设置*/ delay(100); lcd_write_com(0x38); delay(100); lcd_write_com(0x38); delay(100); lcd_write_com(0x38); lcd_write_com(0x08); /*显示关闭*/ lcd_write_com(0x01); /*显示清屏*/ lcd_write_com(0x06); /*显示光标移动设置*/ delay(100); lcd_write_com(0x0c); /*显示开及光标设置*/ 这几个是 1602 显示的必备程序，设置好 1602 后，只需通过写指令和写数 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 6.2.3 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) delay(1000); if(key2=0) jianzhi=2; if(key3=0) jianzhi=3; - 15 - clearnumflag=1; return (jianzhi); 本设计只设立了两个处理窗口，相对来说简单，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。 7系统测试 仿真是在软件 proteus 7.4 上进行的，用 c 语言编写的程序，通过 keil 生成 了 hex 文件，经过调试，仿真实现了排队叫号系统的功能 客户取号图 按下客户端取号按键，屏幕显示“your no.is 03！” 图 7.1 客户端显示 - 16 - 窗口叫号图 按下窗口服务叫号按键一，屏幕显示“no.03 go to win1” 图 7.2 窗口服务叫号显示 8结束语 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，其中只设立了两个 处理窗口，虽然很少，不过根据需要可以经行增加，具有较好的扩展功能。 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 蜂蜜器声音，通过改变延时程序，对蜂蜜器的频率来进行调节，最后声音 勉强可以。本设计虽不及现今比较成熟的产品，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。 虽然本科毕业设计已经即将结束，但是我对排队叫号系统的研究并没有告一 段落，我会接着研究。以后目标是，用更高级的芯片把叫号系统进行完善，争取 - 17 - 达到银行的那样 9致谢辞 10参考文献 1马骏.车站售票大厅智能排队叫号系统的设计和开发. 科技情报开发与经济. 2010 年第 20 卷第 19 期 2 杨彦、王霖、张凤荔、刘丽萍. 基于rs485 和单片机的排队机控制系统设计. 中 文核心期刊微计算机信息(测控自动化)2008 年第24 卷第1-1 期 3 张忠安 齐俊传. 门诊排队叫号系统设计. 医疗卫生装备2006年第27卷第10 4 欧志旋. 一种基于单片机开发的排队叫号系统设计. 计算机光盘软件与应用 2010 年第 6 期 5唐海波 于宏图 李继平. 单片机在服务叫号管理系统中的应用. 微型机与应用 2002 年第 5 期 6 黄璟. 基于 89c51 单片机的排队系统主显示屏的设计.科技风 2009.19 期 7 杨连国 史小军 堵国梁 朱为.led显示屏在医院排队叫号系统中的应用。现代显示 2006。6 8 张毅刚。mcs-51 单片机应用设计。哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社 9 闫玉德 俞虹。mcs-51 单片机原理与应用（c 语言版） 。机械工业出版社。2003 - 18 - 11附录： #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit rs=p20; sbit rw=p21; sbit e=p22; sbit key1=p10; sbit key2=p11; sbit key3=p12; sbit sounder=p37; uchar prompt1=“your no.is 00!“; uchar prompt2=“no.00 go to win.0“; uchar prompt3=“queue is full “; uchar prompt4=“queue is empty !“; 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 uint lengthflag=0; /队列长度 叫一次号时 +1，消一次号时-1 /*延时函数*/ void delay(uint n) - 19 - while (n-); /* 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); e=0; /* lcd1602 *显示屏数据写入函数* */ void lcd_write_data(uchar dat) e=0; rs=1; rw=0; p0 = dat; delay(1000); e=1; delay(1000); - 20 - e=0; /* lcd1602 *显示屏清空显示* */ void lcd_clear(void) lcd_write_com(0x01); delay(1000); /* 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); delay(100); lcd_write_com(0x38); delay(100); lcd_write_com(0x38); lcd_write_com(0x08); /*显示关闭*/ lcd_write_com(0x01); /*显示清屏*/ lcd_write_com(0x06); /*显示光标移动设置*/ delay(100); lcd_write_com(0x0c); /*显示开及光标设置*/ /*简单的蜂鸣器提示音*/ void sound() - 21 - uint a; for(a=0;a=20 ) lcd_clear(); lcd_write_com(0x80+0x02); delay(100); for(i=0;i16;i+) lcd_write_data(prompt3i); delay(100);