单片机课程设计-排队叫号系统设计

课程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：电气工程学院专业班级：学生姓名：学 号：指导教师：设计地点：设计时间：指导教师意见：指导教师意见：成绩:签名：年月日单片机系统课程设计课程设计名称： 排队叫号系统设计专业班级：学生姓名：学号：指导教师：单片机系统 课程设计任务书题目指导教师主要内容〔参数〕任务要求〔进度〕资料

专业班级 学号工程设计 课题来源 选题利用排队叫号系统，实现以下功能：1、取票：顾客取一张号票吗，上面有号码、等候人数、时间等2、休息等待：持号票在休息区休息并留意显示屏音箱叫号3、按键叫号：工作人员办完一笔业务后按下叫号器上的下一位按钮41-2天：生疏课程设计任务及要求，查阅技术资料，确定设计方案。第3-4天：依据确定的方案设计单元电路。要求画出单元电路图，元件及5-6天：软件设计，编写程序。7-8天：试验室调试。9-10天：撰写课程设计报告。要求内容完整、图表清楚、文理流畅、格6000字。[M].北京:清华大学出版社,2022.杨连国.医院智能排队叫号系统的设计与实现[D].南京:东南大学,2022.胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].北京:清华大学出版社,2022.审查意见系〔教研室〕主任签字： 年 月 日课程设计课程设计目 录HYPERLINK\l“_TOC_250039“摘要 1HYPERLINK\l“_TOC_250038“1、绪论 2HYPERLINK\l“_TOC_250037“课题背景 2HYPERLINK\l“_TOC_250036“课题的争辩内容与目标 2HYPERLINK\l“_TOC_250035“2、系统需求分析与整体设计 3HYPERLINK\l“_TOC_250034“系统的根本功能和工作原理 3HYPERLINK\l“_TOC_250033“排队系统的根本功能 3HYPERLINK\l“_TOC_250032“工作原理 3HYPERLINK\l“_TOC_250031“排队系统工作流程 4HYPERLINK\l“_TOC_250030“数据处理流程 4HYPERLINK\l“_TOC_250029“客户工作流程 5HYPERLINK\l“_TOC_250028“工作人员工作流程 5HYPERLINK\l“_TOC_250027“系统整体设计 5HYPERLINK\l“_TOC_250026“硬件概要设计 5HYPERLINK\l“_TOC_250025“软件概要设计 6HYPERLINK\l“_TOC_250024“3、系统硬件设计 7HYPERLINK\l“_TOC_250023“主要电路设计 7HYPERLINK\l“_TOC_250022“主机局部电路 7HYPERLINK\l“_TOC_250021“从机局部电路 9HYPERLINK\l“_TOC_250020“功能局部电路设计 9HYPERLINK\l“_TOC_250019“单片机最小系统电路 9液晶显示电路 12HYPERLINK\l“_TOC_250018“按键局部电路 13HYPERLINK\l“_TOC_250017“蜂鸣器电路 14HYPERLINK\l“_TOC_250016“TXD串行发送和RXD串行接收电路 15HYPERLINK\l“_TOC_250015“4、系统软件设计 15HYPERLINK\l“_TOC_250014“排队系统主从机软件设计 15HYPERLINK\l“_TOC_250013“系统从机〔取号终端〕软件设计 15HYPERLINK\l“_TOC_250012“系统主机〔叫号终端〕的设计 16HYPERLINK\l“_TOC_250011“主要子程序流程图 17HYPERLINK\l“_TOC_250010“蜂鸣器子程序 17HYPERLINK\l“_TOC_250009“LCD显示子程序 17HYPERLINK\l“_TOC_250008“窗口消号处理子程序 18HYPERLINK\l“_TOC_250007“5、系统Proteus仿真实现 19HYPERLINK\l“_TOC_250006“系统的硬件实现 19HYPERLINK\l“_TOC_250005“系统的软件实现 19HYPERLINK\l“_TOC_250004“系统集成与仿真 20HYPERLINK\l“_TOC_250003“结论 23HYPERLINK\l“_TOC_250002“参考文献 24HYPERLINK\l“_TOC_250001“附录A主机程序清单 25HYPERLINK\l“_TOC_250000“附录B总体设计图 30课程设计课程设计1摘要排队叫号系统是针对银行、工商、税务、通讯、政府机构等部门的大厅工统主从机、键盘、显示电路、蜂鸣器电路等局部构成。系统利用AT89C51单片机进展把握，通过串行通信方式传输处理数据；通过按键取号，在LCD1602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LCD1602上显示银行、工商、税务、通讯、政府机构等部门的效劳大厅普遍存在的站立等候、效劳本系统承受AT89C51单片机进展把握，利用LCD1602显示，蜂鸣器鸣叫提示的人机交互界面，模拟排队治理系统，科学的处理各种排队状况，具有操作简便、把握机敏、显示清楚、制作本钱低、性价比较高等特点。课程设计课程设计21、绪论课题背景频繁的光临金融系统、电信、医疗、政府办事大厅等效劳部门，时代的进展给这已是司空见惯的现象，很多窗口也因而秩序混乱，为保护用户隐私而设置的“1质量。因此，改善效劳质量、树立良好的企业形象，解决客户劳累的排队现象、制造人性化务环境已成为急需解决的问题。长时间的站立排队使用户疲乏和厌烦，用户渴望敬重隐私，期望“共性化效劳”，只排一个队，只承受“一对一效劳”。对效劳部门来讲，使用排队系统是提高效劳质量，提升效劳形象，吸引顾过程。使用排队系统后，用户在取号终端上取票后，在休息区舒适地等待，听到可以认真办理业务,ATMELAT89C51单片机为制作本钱低、性价比较高等特点。课题的争辩内容与目标由从机的排队按键打算已排队人数；在已排队人数的前提下由按键K1、K2、课程设计课程设计26WAITINGATMEL公AT89C51传送信息给主机。2、系统需求分析与整体设计系统的根本功能和工作原理排队系统的根本功能AT89C511602信息。具体功能如下：1160210并停顿排队。41602“NO.**cometoNO.**window,Please”，并配有蜂鸣器发出蜂鸣声“叮咚”1602机构端可按键显示剩余排队人数等信息。工作原理AT89C511602C把握1602液晶显示和蜂鸣器提示音。系统承受如图2.1所示的主要硬件电路，运用串行通信原理通过按键给计数器脉冲，到达计数+1-11602示客户的作用。2.1系统原理图排队系统工作流程数据处理流程如图2.2〔取号终端程。2.2数据处理流程图客户工作流程〔取号终端〕上按键取号，得到自相应窗口办理业务。工作人员工作流程户。系统整体设计硬件概要设计口显示屏上显示并用蜂鸣提示，以提示顾客前来承受效劳。总体设计框图如图2.2硬件设计总体框图所示。2.2硬件设计总体框图AT89C51设置窗口号的拨码开关拨到相应位置即可。用AT89C51单片机芯片、独立按键顾客使用〕、独立按键〔代表四个窗口营业员把握端〕、无源蜂鸣器〔起到发出提示音的作用〕、1602液晶显示信息以及相应的关心外围电路部软件概要设计主机局部主要由以下几局部构成：①串行通信局部：本局部的功能是接收从机发送的数据；来实现不同的功能；1602液晶显示器写入指令和数据对要实现的功能进展显示；其实现发出“叮咚”声进展延时；计等功能。从机局部分为以下几局部：①串行通信局部：本局部是将用户猎取的数据发送至主机；②捕获按键信息局部：本局部通过按键使用户获得票号信息；1602液晶显示器对用户猎取的票号信息进展显示。3、系统硬件设计主要电路设计主机局部电路3.1所示，主机局部实现的功能是效劳机构接收从取号终端发送的票声提示、统计剩余排队人数、插队治理等。3.1主机局部从机局部电路K0依1160210人，当取号到达上限后，通过液晶屏显示“Thequeueisfull,pleasewait”的信息提示队列已满。当客户抽取票号后，从时机通过串行通信将票号信息发送至主机。3.2从机局部功能局部电路设计单片机最小系统电路3.3AT89C51单片机的最小系统构造图。3.3AT89C51XTAL1和XTAL2〔或陶瓷震荡器〕C1C2C1C230pF外部震荡电路。3.4外部震荡电路始状态。单片机要复位，本质上是在其RESET脚上保持肯定时间的高电平，单进展正常工作所必需的局部。RST/VPD〔9脚〕复位信号时钟电路工作后，在引状态如表所示，P1—P307HSP0程PCRAM0号VPD+5V备用电源，VccRAM正常工作。AT89C814.6手动开关所示。手动开关未按下之前，电容正极处于家电状态，当按键按下去后，VCCGND3.5所示即为本系统的复位电路。3.5复位电路1602液晶显示电路因此，数字显示电路是很多数字设备不行缺少的局部。3.6显示器原理所示。3.6显示器原理在本次设计中主要由1602P0口是一1的状态下，实际上端口对地、对Vcc电阻都是无穷大，即本质上RESPACK-8P2口为一个内部上拉电阻的8位4TTLP2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入，故不要再加上拉电阻。3.7K0操作的时候，其显示的是“YourNo.is**!”并按键依次+1，当队列为空时会显K1、K2、K3、K4操作的时候，其显示的是“No.**cometono.**window,please!”；waiting时，显示的是剩余队列人数；按键insertinsert”。3.71602液晶显示局部按键局部电路由与门和开关按键组成，由其完成的功能设计硬件原理如图3.8所示。按号和叫号的功能。01开头，当101，1044个窗口中任意一个窗-1延时的效果。另外的功能按键与其设计原理根本全都。3.8按键局部蜂鸣器电路出。3.9蜂鸣器局部TXD串行发送和RXD串行接收电路接，只允许数据依据一个固定的方向传送;在半双工方式下，系统中的每个通信一个接收，其收发开关并不是实际的物理开关，而是由软件把握的电子开关;全双工通信系统的每一端都包含发送器和接收器，数据可以同时在两个方向上传AT89C51芯片的串行发送和串行接收端口对应连接，如3.10所示。3.10串行通信局部系统软件设计排队系统主从机软件设计系统从机〔取号终端〕软件设计的K0按键，当系统检测到按下时完成取号功能。队列的上限是10人，当队列中排一人时，队列加1，直到满队。主要的流程如以下图4.1图所示。4.1从机流程图系统主机〔叫号终端〕的设计功能。Hello!”；假设队列未满，则在队列取号按键的时候调用叫号程序实现“**isleft”的字样；假设队列已满，则重复显示“11isleft”。4个窗口实现显示叫号两用功能。统计剩余人数、重置排队等功能。主要的流程如以下图4.2主机流程图所示。4.2主机流程图主要子程序流程图蜂鸣器子程序4.3蜂鸣器子程序所示。LCD显示子程序LCD显示子程序的主要通过把握1602液晶使其对排队系统的各种提示信4.4LCD显示流程图所示。4.4LCD显示流程图窗口消号处理子程序利用与门和循环左移的方式实现器消号的功能，其主要的流程构造如以下图4.54.5窗口消号处理子程序Proteus仿真实现系统的硬件实现AT89C51Proteus仿真平台上绘制原理图。其用到ANDAND-5AT89C51BUTTONCAPCRYSTALLM016LRESRESPACK-8C总体设计图所示。系统的软件实现原理图绘制完成后是程序的加载和编译。本设计在Keiluvision4编译器中来实现程序的编译。使用汇编语言或C语言要使用编译器，以便把写好的程HEX可执行文件写入单片机内。KEILuVISION是众多MCS51架构能。程序编译Project，在弹出的对话框中输入工程ATMELAT89C51要求，依据程序流程图，编写程序，点击保存，保存文件类型为以.C为后缀的从机子程序，输入建程序。“AddFilestoGroupSourceGroup1Output”窗口中提示*.c-0Error(s),0Warning(s).时，则程序编译成功。.HEXTarget1Optionsfortargettarget要加载两个.HEX文件。程序加载1.HEX12MHZ。系统集成与仿真当点击Proteus软件的全速运行按钮时，软件提示没有错误，并得到如图中仿真人们在排队时的几种必要的过程：取号、叫号、蜂鸣、显示、统计。5.1运行时结果图5.2所示仿真结果，表示的是推断队列为空时主从机运行的结果，没有人进展排队。5.2运行时结果图K0键中的排队输入号码，即是现实中排在队时间从事另外的某些事情，最大排队数是10。当排队数到达最大时，从机局部，pleasewaiting!”，〔这队列已经满了，请等一等〕而主机局部的号码显示为“**isleft”5.3所示。5.3K02次时的结果K1、K2、K3、K4键代表不同的独立窗口〕，同时有“叮咚”加以提示客户，这样确保不会因不留5.4所示。5.4K12次时的结果当你在窗口前想要了解你所在的队伍中还剩余多少人要办理业务时，waiting键，LCD数码显示为共办理了几人业务。如图5.5所示为排队6人，1号键时，LCD显示的是“04isleft”〔4人〕。5.5waiting键的结果结论ATMELAT89C514个阶段的设计。从这次设计中，学到了单片机AT89C51的内部构造及其C语言的使用力量，提高了自己动手的力量，学到了很多阅历，并且提高是这次毕业设计的最大收获。通过本次设计，使我学到了很多书本上无法学到的学问,也使我深刻体会到时也对单片机这一门课程产生了更大的兴趣。本设计涉及到《单片机原理及应设计的制作过程将在我以后的工作和生活中影响良多。[M].北京:清华大学出版社,2022.杨连国.医院智能排队叫号系统的设计与实现[D].南京:东南大学,2022.胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].北京:清华大学出版社,2022.郭天祥.概念51单片机C语言教程[M].北京:电子工业出版社,2022.阎石.数字电子技术[M].北京:高等教育出版社,2022.[J].信息科技,2022,11(2):246-247.[J].湖北其次师苑学院学报,2022,26(8):94-95.8051+Proteus仿真[M].北京:电子工业出版社,2022.郑锋,王巧芝,陈绘兵等.51[M].北京:中国铁道出版社,2022.PROTEUS设计与仿真[M].北京:电子工业出版社,2022.A主机程序清单#include<stdio.h>#include<stdlib.h>typedefcharDataType;#include“CallSystem.h“intmain(void){inti=0,countx=0,j=0;inta;charusername[20][20];LQueuelqueue;DataTyperturn;QueueInitiate(&lqueue);QueueNotEmpty(lqueue);while(1){system(“cls“);menu;printf(“请选择相应功能：“);scanf(“%d“,&a);fflush(stdin);switch(a){case1:/*排队叫号*/{printf(“请输入您的账号:“);scanf(“%s“,username[i]);i++;countx++;if(0==QueueAppend(&lqueue,i)){printf(“内存缺乏，警告！\n“);return;}printf(“您的序号是%03d 您前面有%d个人\n“,i,countx-1);fflush(stdin);printf(“\n操作完成,是否连续〔N退出，任意键连续〕\n“);scanf(“%c“,&rturn);if(rturn==”N”)return;}break;case2:/*业务处理*/{inttemp=0;if(0==countx){printf(“无人排队，警告！\n“);return;}QueueDelete(&lqueue,&temp);printf(“请%03d号用户来前台办理业务\n“,temp);countx--;fflush(stdin);printf(“\n操作完成,是否连续〔N退出，任意键连续〕\n“);scanf(“%c“,&rturn);if(rturn==”N”)return;}break;case3:/*队列信息扫瞄*/{LQNode*p;inttemp;p=lqueue.front;printf(“还有%d个人的业务未处理:\n“,countx);while(p!=NULL){temp=p->data;printf(“%03d:“,temp);p=p->next;printf(“%s\n“,username[j]);j++;}fflush(stdin);printf(“\n操作完成,是否连续〔N退出，任意键连续〕\n“);scanf(“%c“,&rturn);if(rturn==”N”)return;}break;case4:/*退出*/{Destroy(lqueue);return;}break;default:break;}}}封装的头文件：typedefstructqnode{intdata;structqnode*next;}LQNode;typedefstruct{LQNode*front;LQNode*rear;}LQueue;voidmenu{printf(“****************************************************\n“);printf(“****************1.排队叫号**************************\n“)