基于单片机串行通信的排队叫号机.doc-资料库

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湖南人文科技学院课程设计报告课程名称:单片机原理及应用课程设计设计题目：排队叫号机系专班别：业：级：学生姓名: 学号: 通信与控制工程系电子信息工程 08 级电信二班杨礼王进 08409212 08409234 起止日期: 2010 年 12 月 20 日~2010 年 12 月 31 日指导教师: 谢四莲赵志刚教研室主任：侯海良

指导教师评语：指导教师签名：年月日成绩杨礼王进成绩评定项目 1、设计过程中出勤、学习态度等方面 2、课程设计质量与答辩 3、设计报告书写及图纸规范程度总成绩权重 0.2 0.5 0.3 教研室审核意见：教研室主任签字：年月日教学系审核意见：主任签字：年月日

摘要排队叫号管理系统(排队机、叫号机)是针对银行、工商、税务、通讯、政府机构等部门的大厅工作流程设计的，是利用电脑的科学管理客户排队的系统，很好地解决了客户在服务机构办理业务时所遇到的各种排队、拥挤和混乱现象，为客户办理业务带来莫大的方便和愉悦。本课题研究的是一款智能排队叫号机，采用单片机进行控制，由主控制器、键盘、数码管显示、蜂鸣器等部分构成。通过串行通信方式传输处理数据；通过按键取号，在数码管上显示排队的号码以及当前正在等待的人数；通过按键叫号，在数码管显示叫到的号码，蜂鸣器发出声音提示客户。该系统有良好的人机交互界面，模拟排队管理，科学地处理各种排队情况，操作简便，控制灵活，显示清晰，制作成本低，性价比较高。关键词：排队叫号机；串行通信；数码管；蜂鸣器

目录设计要求....................................................................................................................................1 1 方案论证与对比....................................................................................................................1 1.1 方案一..........................................................................................................................1 1.2 方案二..........................................................................................................................1 1.3 系统方案对比论证......................................................................................................2 2 硬件电路设计与分析............................................................................................................2 2.1 排队取号机主电路设计..............................................................................................2 2.2 排队取号机通信电路设计..........................................................................................3 2.3 动态显示电路..............................................................................................................3 2.4 叫号电路......................................................................................................................3 3 系统软件设计与分析............................................................................................................4 3.1 软件流程图..................................................................................................................4 3.2 动态显示模块..............................................................................................................4 3.3 叫号模块......................................................................................................................5 3.4 串行通信模块..............................................................................................................5 4 系统仿真及调试....................................................................................................................5 4.1 软件调试......................................................................................................................5 4.2 硬件调试......................................................................................................................6 4.2.1 动态显示模块....................................................................................................6 4.2.2 叫号模块............................................................................................................6 4.2.3 串行通信模块....................................................................................................6 4.3 调试结果......................................................................................................................6 5 设计总结................................................................................................................................6 6 致谢........................................................................................................................................7 7 详细仪器清单........................................................................................................................7 参考文献....................................................................................................................................8 附录一：整体电路图................................................................................................................9

附录二：程序清单..................................................................................................................10

排队叫号机设计要求利用单片机的串行通信方式，完成一个科学管理各种复杂排队情况的排队叫号系统。具体要求如下： (1) 主机：通过按键来完成报号，由数码管显示叫到的号码，并发出蜂鸣声。 (2) 客户端：通过按键完成取号，由数码管显示号码和当前需要等待的人数。 (3) 主机和客户端用串口通信，在 20 人等待的队列中进行测试。 1方案论证与对比 1.1方案一系统采用如图 1 所示的电路，通过按键给计数器[1]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方案二系统采用如图 2 所示的电路，通过 STC89C52[2]单片机直接扩展的独立键盘，完成排队取号流程（本系统取号、叫号都是直接利用系统的中断 0 按键控制），单片机控制数码管显示排队等待情况，控制蜂鸣器发声完成叫号功能。 1

图 2 方案二系统方框图 1.3系统方案对比论证方案一通过综合使用计数器、译码器，数码管，可以较好的实现排队叫号的基本功能；方案二的电路设计简单，操作控制方便、科学。而方案一的电路需要用数码管显示排队、等待、叫到号码等情况，所以电路需要使用过多的硬件；方案二通过单片机实现就避免了这个缺点，同时通过串行通信的方式[3]，模拟排队取号，系统的流程显得更加方便、科学。综合考虑，选择方案二。 2硬件电路设计与分析 2.1排队取号机主电路设计主电路原理图见附录一。系统采用 STC89C52 单片机完成整个系统的控制流程。从机通过单片机的中断 0 按键，当系统检测到按下时完成取号功能。主机同样通过单片机的中断 0 按键，当系统检测到按下时完成叫号功能。图 3 串行通信电路 2

2.2排队取号机通信电路设计通信电路采用如图 3 所示的串行通信电路，通过单片机的串行通信端口进行数据传递。 2.3动态显示电路由于需要动态显示排队等待情况，需要使用到 LED 动态显示[4]功能，考虑到合理利用 STC89C52 单片机的 I/O 口资源，本系统通过一块 NEC D8255AC-2 外扩 LED 电路进行动态显示。由 8255 芯片的 PA、PB 口联合控制数码管显示排队等待情况。采用如图 4 所示电路实现 LED 动态显示功能。图 4 数码管显示电路 2.4叫号电路此电路采用如图 5 所示的电路，通过单片机的 P33 端口输出一定频率的方波，使蜂鸣器发声，完成叫号，提醒客户。图 5 叫号电路 3

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