1、本科生毕业论文（设计）题 目： 基于 51 单片机的排队机叫号系统设计 姓 名： 系 别： 工程系 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 08 电气 3 班 学 号： 指导教师： 2012 年 6 月 10 日目 录摘 要 .IABSTRACT.II第一章 绪论 .11.1 引言.11.2 排队系统的功能简介 .11.2.1 系统的流程图 .11.2.2 取号 .21.2.3 排队 .21.2.4 叫号 .2第二章 排队机叫号系统的硬件电路设计 .42.1 取号机硬件电路设计 .42.1.1 取号输入装置电路设计 .42.1.2 MCU 电路设计 .42.1.3 M-150II 针式打印机电
2、路设计 .62.1.4 LCD 液晶显示电路设计 .82.2 窗口叫号系统硬件电路设计 .82.2.1 叫号输入装置电路的设计 .92.2.2 MCU 电路的设计 .92.2.3 窗口 LED 显示屏电路 .102.3 主控电路硬件电路设计 .122.4 语音及大厅显示硬件电路设计 .132.4.1 语音部分电路设计 .132.4.2 LCD 显示部分电路设计 .152.4.3 MCU 电路设计 .152.4 无线通信部分硬件电路设计 .15第三章 排队机叫号系统的软件设计 .193.1 取号机软件设计 .193.1.1 设计流程图 .193.1.2 M-150II 打印机部分 .193.1.
3、3 LCD12864 驱动部分 .243.2 窗口叫号系统软件设计 .303.2.1 设计流程图 .303.2.2 LED 显示部分 .303.2.4 MCU 主控部分 .323.3 大厅语音及 LCD 显示部分 .333.3.1 设计流程图 .333.3.2 语音系统部分 .343.3.3 主控系统软件设计 .39第四章 系统设计总结分析 .424.1 设计的实用性 .424.2 排队机叫号系统的应用前景 .43参考文献 .44致谢 .45附录 1.46附录 2.51青岛农业大学海都学院工程系电气本科毕业设计I基于 51 单片机的排队机叫号系统设计摘 要随着经济的迅速发展，业务数量也迅速增多
4、扩展，以营业大厅为代表的窗口行业，大量客户的拥挤排队已成为了这些网点改善服务品质、提升自身形象的障碍，避免一些不必要的麻烦和冲突。日常研究调查统计发现，没有任何组织管理的排队是最能影响客户心情的因素。有关统计发现，客户等待 10 分钟以上，开始出现浮躁；大于 20分钟后会出现烦感；如果要是超出 40 分钟，很大部分人会因为生气而离开。但排队又是不可避免的，如果让等待的时间变为一段难得的休闲时间，则可在一定程度上有效地降低客户的焦虑情绪。本文分析了国内外对于排队解决方案的利弊，通过总结最终提出自己的见解。而后论述了基于 51 单片机的排队机叫号系统的实现原理，并针对整个系统的硬件结构和软件设计作
5、出了现实可行的方案，并完成了实际模型的制作。该系统的设计通过取号实现了公平的先后顺序排队，避免了因插队、抢队引起的摩擦；关键字：单片机、打印机、无线通信、语音系统青岛农业大学海都学院工程系电气本科毕业设计IIQueue number calling system design Based on 51MCUAbstractWith the rapid development of the economy, business volume also increased rapidly extended to the business hall, as the representative of t
6、he window industry, a large number of customers queuing has become crowded these outlets to improve service quality, enhance their image barriers, effectively reduce and avoid the employees and customers of the conflict. Behavioral scientists found, jumping the queue is the impact of customer servic
7、e is one of the main reasons. The results show that, for more than 10 minutes, emotional impatient to start; more than 20 minutes then begins to annoy; more than 40 minutes, often angry and leave. But queueing is inevitable, if the waiting time is a rare leisure time, are in a certain extent can eff
8、ectively reduce the clients anxiety.This paper analyzes the external address queue on the issue of the status quo, analysis of the advantages and disadvantages of various methods, and proposes own opinion. Then discusses the51 based on the queue number calling system for the realization of the princ
9、iple, and the hardware structure of the system and the design of software to make feasible solution, and completed the actual model making.The design of the system by taking the number of the fair order line, avoids the queue, grab the team caused by friction;Keywords: single chip microcomputer, pri
10、nter, wireless communication, voice system青岛农业大学海都学院工程系电气本科毕业设计1第一章 绪论1.1 引言近几年，伴随着科学技术的飞速发展和人们消费水平的提高，各行各业尤其是以企业的营业厅的服务质量竞争越来越大。越来越多的企业将营业厅的服务态度和服务质量当作一个企业的整体的形象，并且这一做法也深受消费者的喜爱和认可，而营业厅的服务窗口正是作为企业形象的主要表现形式之一。经济增长无疑会增加企业的服务增加,营业厅的排队问题也更加的突出。长时间以来，人们在医院、银行、移动、国企、个企等服务窗口拥挤、混乱地排队等待，有时需要等候好几个小时，这似乎已经成为很
11、常见的事情，极大地影响了消费者的心情。对于营业厅的服务质量差，越来越多的人感觉到不满意，因此提高营业厅的服务质量、解决因排队带来的疲劳、烦感、创造更加高效、人性化服务环境已成为当前急需解决的现实问题。设计智能轻松的排队服务系统，解决因排队引起的种种问题，显得尤为重要，因此本文针对以上问题设计了一套基于 51 单片机的排队机叫号系统。本系统可以真正模拟人们的排队过程，通过叫号的顺序给出相应的业务号码，通过叫号的形式来一次接受服务，而在这期间人们可以在等候室等候，等候室提供座椅和报纸期刊，舒缓顾客等待的急噪情绪，使人们人们能够舒适的等候排队，真正做到了高科技化服务体系。本文基于 51 单片机的排队
12、叫号系统，由取号机、客户服务窗口、大厅显示叫号和主机部分组成，有 LCD 大屏幕，可以显示客户被呼叫的信息，让客户知道什么时候被叫到去办理业务，另外还有语音提示客户，简单方便的实现了排队机叫号系统。1.2 排队系统的功能简介1.2.1 系统的流程图下图为排队叫号系统的整个流程如图 1-2-1：青岛农业大学海都学院工程系电气本科毕业设计2图 1-2-1 排队叫号系统的整个流程整个过程井然有序，大大提高了工作的效率，真正的做到了科技的人性化。1.2.2 取号取票过程是指客户进入营业厅之后，从取号机上获取自己相应的排队小票的过程。本系统中采用按键输入信息，客户在确定自己的业务类型之后，通过按键输入自
13、己的业务类型，MCU 接收到输入的信息后，会在对应的业务类型所排队的人数上面自动加 1，并将最终的号码、前面还有多少人在排队、日期、时间等信息发送至 M-150II 打印机，进行小票的打印，最后打印完毕，客户拿到小票到等候室等候呼叫自己的号码。在此期间取票机会通过 NRF24L01 无线通信的方式将客户刚刚打印的小票信息发送到主机，主机收到数据后并作出应答，此时取票机准备下一次的取号。因为此部分的MCU 采用 1T 的单片机作为核心，所以整个过程什么的迅速，更加的提高了工作效率。客户拿到的小票上面显示当前日期、时间、排队号码、以及前面有多少人在排对等信息。1.2.3 排队客户在领取自己的排队小
14、票之后，进入等候室等候叫号。为了更加人性化的服务于客户，企业可以在等候区设置座椅，提供报纸、书刊，放置公司的相关业务介绍，增加客户等候时的趣味性的同时，还可以让客户更加的了解本公司的业务类型，可谓青岛农业大学海都学院工程系电气本科毕业设计3一举两得。1.2.4 叫号叫号是指通知客户到相应的窗口进行服务的过程。叫号有两种变现形式，一种通过语音呼叫客户到相应的窗口进行服务；另一种方式是通过大厅的 LCD 显示屏显示“请 xxx 号到 xx 窗口” ，与此同时窗口也会显示相应客户“xxx”号码，客户可以直观的找到自己相应的办理窗口。此过程有效地避免了因拥挤带来的一系列问题。青岛农业大学海都学院工程系
15、电气本科毕业设计4第二章 排队机叫号系统的硬件电路设计2.1 取号机硬件电路设计取号机硬件电路包括打印机、LCD 液晶、无线通信、按键、MCU 五部分组成。2.1.1 取号输入装置电路设计按键输入电路如图 2-1-1：图 2-1-1 按键电路本文的设计中提供了 3 个按键，分别对应 3 中不同的业务类型，客户在选择服务类型的时候，只需要按一下对应的按键即可完成取号过程的所有操作，简单易懂。2.1.2 MCU 电路设计取号机部分采用宏晶公司出款的 STC12C5410AD 1T 单片机作为主控芯片，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代 8051 单片机，兼容传统的 8051 数据指令代码，但提高了
16、8-10 倍的速度。内部使用了 MAX810 专用复位电路。程序存储空间 10K，片上集成 512字节 RAM。STC12C5410AD 系列单片机的内部结构如图 2-1-2 所示，包含中央处理器(CPU)、程序存储器(Flash)、数据存储器(SRAM)、定时计数器、UART 串口、I/O 接口、高速 AD转换、SPI 接口、PCA、看门狗及片内 R/C 震荡器和外部晶振体振荡电路等模块。青岛农业大学海都学院工程系电气本科毕业设计5图 2-1-2 STC12C5410AD 系列单片机的内部结构图STC12C5410AD 数据存储器 EEPROM。单片机内集成了 EEPROM 是独立的，与程序空间是互相独立的，利用 ISP/IAP 技术可将内部 Flash 存储器用作 EEPROM，可以重复读写 10 万次以上，EEPROM 拥有很多独立的扇区，每一个有 512 字节，在使用时，放在同一个扇区内的数据必须一块擦写，可以不用满，整体是按一个扇区一个扇区的擦出的。本设计中用 EEPROM 来存储一些在应用过程中需要修改且掉电不丢失的参数数据，在程序中可以对 EEPROM 进行字节的读写操作。MCU 外围电路设计如图 2-1-3：
