【基于单片机的酒店呼叫系统设计7400字（论文）】

PAGE基于单片机的酒店呼叫系统设计目录摘要 1 1198901绪论 2154362系统总体设计方案 3109942.1研究内容及方法 393782.2系统的组成及工作原理 3310263系统的硬件选择与设计 5298963.1单片机最小系统简述 5273483.1.1单片机选择 5106633.1.2晶振模块 6300753.1.3复位电路 7273363.2显示电路及报警电路 7237333.2.1液晶显示电路 7143893.2.2蜂鸣器报警电路 8311433.3按键设置电路 8232513.4时钟电路 9168363.5无线模块 10279093.5.1无线模块的介绍 10248983.5.2无线模块的设计 1137993.6电源模块 1317474系统软件设计与程序框图 14195724.1主程序流程图 14257194.2无线收发模块程序流程图 15108175系统应用调试 16268835.1keil软件调试 16290615.2protues仿真调试 1954726实物焊接以及功能验证 21122516.1实物焊接 21147106.2实物功能验证 2121485结论 2122372参考文献 2222430附录 2325303附录1单片机原理图 231578附录2单片机源程序清单 24PAGE1摘要：为了解决目前社会酒店市场扩大，入住房客多样化，人性化的需求，现采用单片机设计无线酒店呼叫系统，在节省人力物力的同时，提高服务效率。本课题采用AT89C52单片机作为主控制器，其中主要包括，无线模块，按键模块，显示模块，报警模块，时钟模块。该系统设置便捷功能按钮1，客人按动按钮信号到达前台，前台会收到清扫或点餐要求，便捷功能按钮2实现当前台按动按钮时，房间的客人会收到退房信号提醒。关键词：单片机；传呼；报警1绪论1.1研究背景进入21世纪以来，随着科技的发展，人们的出行和生活方式日益丰富，假期出游、工作所需出差、外出考察等过程中无一不需要入住酒店。在这样的情形下，以酒店为主要类型的服务行业的发展形式也十分迅猛。据统计，2020年虽然受到疫情的极大冲击，中国内地酒店全年入住率水平仍然高达近50%。随着疫情情况逐渐稳定，疫情监管方式开始常态化，酒店经营行业迅速回暖。然而，在人性化服务方面，即使是许多星级酒店做的也不尽如人意。客户反馈问题无法得到及时解决，客户所需无法及时传达到酒店前台，酒店服务无法精准迅速，客人安全无法得到保障，酒店通知无法第一时间到达入住客人酒店的人性化服务水平亟待提升。随着小康社会的全面建成，国家经济技术发展的第一动力已然变成了科技创新。酒店呼叫系统应运而生。但是面对如今的形势，现在市面上已有的有线方式的酒店呼叫系统应用效果并不乐观。此外，有线系统无法移动接收呼叫信息，对于客人安全受到威胁等紧急事件，无法及时处理。所以有线呼叫系统的局限性很大。在有线呼叫越来越无法满足人们需求的情况下，无线形式的酒店呼叫系统市场蓬勃的发展成为必然。1.2研究现状技术现状：随着科学技术的高速发展，本现代社会对于电子产品的研究到了一个全新的发展阶段，通过调研，市场的需求度慢慢的清晰了起来，从而带动和推进电子类科技产品应用范围越来越广泛，呼叫系统的应用已经涉及到生活的方方面面，对于酒店服务行业来说，提升呼叫系统的质量成为了一个迫在眉睫的问题。主体现状：到目前为止，我国酒店数量众多，经过现有数据的初步估计，中国内地酒店全年入住率水平高达近50%，一些热门城市的平均入住率超过85%。从已知的全世界的范围来看，酒店现在使用的多为电话传输和有线呼叫。即使少部分酒店使用无线呼叫，也存在着功能不全面等问题。市场现状：本设计发现目前酒店呼叫市场潜力很大，在现在市场上的相关产品是不够全面和完善的，更多的都是比较普通的有线呼叫，只能传达打扫、送餐等基本功能。有线形式的呼叫系统显然无法满足生活生产的需要，所以，对于无线呼叫的创新研究越来越重要。1.3选题意义为了解决目前市场上存在的这些相关的产品不够完善、受众的范围不广、功能不完善，使用不方便等这些持续存在的问题，希望本设计设计的这一款便携式的无线酒店呼叫系统可以解决现存的一些问题，提高酒店服务效率。提高入住客人的入住体验，能够在很大程度上提升酒店的软实力，真正结合实际问题提高客户的入住体验。2系统总体设计方案2.1研究内容及方法本文使用的单片机AT89C52主控制单元在功能上具有优先选择的酒店呼叫系统，当有多间房间同时发出呼叫信号时，对应房间的指示灯同时亮，但是在数码管上只会显示优先级别最高的房间号，并同时伴有报警提示，在初始设计题目的时候，就参考了很多相关的专业书籍，在学校的图书馆里查阅资料，并且结合了网络上搜集的材料，最终在自己的努力下完成了对单片机的芯片选型，敲定了需要用到的超声波检测传感系统的性能参数，对控制线路的硬件进行配置，完成整个系统的设计。本文使用的单片机AT89C52主控制单元在功能上具有优先选择的酒店呼叫系统，该系统采用独立按键模块输入酒店的房间号，然后利用单片机编程来处理数据，当有多间房间同时发出呼叫信号时，对应房间的指示灯同时亮，但是在数码管上只会显示优先级别最高的房间号，并同时伴有报警提示，2.2系统的组成及工作原理本课题涉及到的模块有单片机系统、电源模块、无线发射模块、时钟模块、按键模块、指示灯模块、报警模块和显示模块几个部分。整个过程是假如有某些顾客在某些方面需要酒店提供服务，这个时候顾客就会按下我设计的呼叫按钮，然后呼叫按钮对应的呼叫器会接收信号，这个时候利用在大学所学到的知识，进行信号处理和转换，之后将经过处理的信号发送至前台，前台的显示屏上将会显示需要服务的顾客所在的房间号，显示屏亮的同时，在前台服务区的主板上设置的蜂鸣器报警将会进行报警，显示屏上会显示服务种类，提醒前台的的服务人员对客户的需求进行处理。该呼叫系统同时设有一键报警按钮可使客人快捷方便报警，酒店服务人员可及时地接收顾客的呼叫信息，以使客户的需求能够得到及时有效的处理，较大程度的满足入住客户的需求。电路总框图如下：电源模块单片机主电源模块单片机主控单元显示模块无线发射模块报警模块无线发射模块报警模块按键模块时钟模块按键模块时钟模块指示灯模块指示灯模块图2.1电路总框图电路框图的基本模块功能应用如下：电源模块应用：为电路提供能源。确保电路开始并稳定的进行工作。无线发射模块应用：与无线接收模块对应，当客房或前台按下按钮，信号会从相应位置进行发射，接收模块相应接收到发射模块所发射的信息。按键模块：为实现电路所包含的功能所设计，前台和客房可根据需求按下相应按键发射出信息和对接收到的信息进行处理。显示模块：显示模块主要采用LCD1602，显示房间号，点餐，打扫退房等服务项目。（5）报警模块：报警模块采用蜂鸣器报警，当顾客有需要帮助的时候，按下按钮，报警器就会发出声音。（6）时钟模块：显示当前时间。（7）指示灯模块：与蜂鸣器报警同时工作，当接收到发射信号蜂鸣器开始报警的同时，指示灯进行闪烁，使信息读取更加方便快捷。3系统的硬件选择与设计3.1单片机最小系统简述单片机最小系统在一般情况下也会被称为最小应用系统，在使用过程中可以通过使用最少的元件结合成可以正常工作的单片机系统。3.1.1单片机选择首先对市面上常用的单片机进行了比较，AT89C52比AT89C51的内部flash容量增加了一倍，其次AT89C51有128字节的内部RAM，而AT89C52有256节。最后，AT89C51单片机只有T0、T1两个16位定时器，而AT89C52额外新增了T2这一16位定时器。因此选择AT89C52单片机作为该设计的主控制单元。如图3.1为AT89C52的引脚图。图3.1单片机AT89C523.1.2晶振模块晶振电路的作用是在整个单片机系统中是保证系统的工作可以正常进行。如图3.2所示，在晶振电路中是有一个振荡器的存在，正是在振荡器正常工作的基础和前提下，本设计的系统才可以正常运行。图3.2晶振电路3.1.3复位电路复位电路设计如图3.3。其具体作用是在电路进行发射与接收信号等一系列指令后，使系统恢复到初始状态。其操作原理与计算器的清零按钮极为相似，计算器在经过一系列的计算以后，按下清零按钮，计算器回到初始状态，进行下一次工作。如下电路图所示，当复位电路开始工作时，复位电路控制CPU处于复位状态，而不是刚进行复位操作之后就恢复到工作状态。这样可以保证CPU处于一个类似休眠的状态，使下一次工作精度更佳，不易出错，也可以提高电磁兼容性能。图3.3复位电路

3.2显示电路及报警电路3.2.1液晶显示电路显示电路在本设计中是通过LCD液晶显示屏来显示当前接收到的信号以及时间显示。如图3.4，为LCD1602液晶显示屏的实物图。图3.4LCD1602液晶显示屏LCD1602电路图如图3.5所示图3.5LCD1602显示电路3.2.2蜂鸣器报警电路如图3.6，为蜂鸣器驱动电路的设计。蜂鸣器装载在这里就是起到一个报警提示的作用，蜂鸣器的使用是非常广泛的而且应用比较简单，技术也非常成熟。当酒店前台接收到房间发出的报警信号时，接收板会进行声光报警并显示房间号，对前台人员起到提示作用。图3.6蜂鸣器驱动电路3.3按键设置电路按键设置电路的作用是设计相应电路功能的按钮，使使用者按下按钮，就能传出想实现的相应功能的信号，因为本设计使用的按键比较少，只有4个按键，分别是“设置”、“加”、“减”、“确定”，采用了独立键盘的方式，分别连到了单片机的P20脚、P21脚、P22脚和P23脚。设置按键是对时间，房间号和房间状态进行设置，加和减是对选中状态以及更改目前显示板显示的内容。。图3.7按键电路图3.4时钟电路时钟电路采用DS1302时钟模块，在显示屏上显示当前时间。DS1302模块采用三线接口，与CPU进行同步通信，拥有31字节的数据存储RAM，采用串行I/O方式通信。如图3.8为DS1602电路图。图3.8DS1302电路图3.5无线模块3.5.1无线模块的介绍实物图如图3.10所示。发射时，工作电流为9mA；接收时，工作电流为12.3mA。图3.11为该模块的引脚图，引脚功能电路图如图3.11所示。图3.10nRF24L01实物图图3.11nRF24L01引脚图3.5.2无线模块的设计该模块由晶振电路，偏置电阻，去耦电容共同集合而成。图3.12nRF24L01无线模块3.6电源模块该无线呼叫系统使用USB供电方式为电路提供能源，确保电路开始并稳定的进行工作。图3.11电源电路4系统软件设计与程序框图4.1主程序流程图系统接入电源开始工作时，会点亮电源灯，当有按键触发时。警示灯点亮，蜂鸣器开始报警，前台人员接收到信号后，关闭蜂鸣器，处理液晶显示屏上显示的优先级最高的房间号，处理完毕，关闭该房间的按钮，熄灭指示灯，返回前台后，观察数码管上是否还有数字显示，如果有，则打开蜂鸣器，继续进行处理。图4.1系统主流程图4.2无线收发模块程序流程图无线收发模块由nRF24L01完成，当该模块进入工作状态后，首先会对串行通信口进行初始化，随后，nRF24L01进行模式配置，启动信号的接收，当接收到数据更新时，nRF24L01将会读取新接收到的数据，并将读取到的数据装入串口缓冲器，等待发送。发送之后，系统会判断发送是否结束，如果没有结束，将会继续进行发送。图4.2无线收发模块流程图5系统应用调试5.1keil软件调试此无线呼叫系统的控制程序使用KeiluVision4软件来编写导入的，该软件可以进行程序的编写、编译及修改，并且能够通过数据线连接单片机和PC端来实时监控程序的运行情况。我是使用了C语言进行程序编写，本次设计所实现内容较多较为复杂，而且距离我在课堂上学习C语言课程时，已经很久一段时间没有碰过这门课程，已经遗忘了大部分内容，所以时常感觉到无从下手，因此我也抱着一颗学习的心，每天都会求助专业知识较强的同学或者指导老师，并在网站上学习查阅资料复习温故编程知识。在为期数星期的努力下，认真分析程序检测出现的错误，询问同学老师修改每一处错误，终于编写完成了程序设计部分，为接下来的实物验证奠定了基础。使用C语言进行编译，在此过程中不断学习与修改程序，终于实现了成功运行并成功的生成了hex的文件。接下来我使用并行编程器写入芯片。主程序界面如图5.1所示：图5.1主程序界面单片机和无线模块的通讯接口程序如图5.2所示：图5.2通讯接口程序时钟电路程序如图5.3所示：图5.3时钟电路程序数码管显示程序如图5.4所示：图5.4数码管显示程序5.2protues仿真调试此次设计的仿真使用的是protues软件。借助学校图书馆以及优秀同学的学习资源，为了顺利完成仿真内容，我在很多不同的网站上查找学习资料，将点餐、退房和清扫按钮在protues上面直接仿真。protues软件界面如图5.5所示：图5.5protues软件界面如图5.6，将keil生成的hex程序添加到仿真中。图5.6将hex文件导入仿真此处是实现点餐的仿真要求，如图5.7，当本设计运行仿真的时候，可以清楚地看到液晶显示屏显示的是当前时间与点餐要求。图5.7点餐功能的实现图5.8是实现退房的仿真要求，当本设计运行仿真的时候，可以清楚地看到数码管的显示的是当前时间与退房要求。图5.8退房要求的仿真6实物焊接以及功能验证6.1实物焊接根据本次论文设计所需购买不同的元器件，主要元器件有单片机AT89C52、超声波测距模块、蓝牙芯片、语音芯片、四位一体共阳数码管、显示屏、蜂鸣器、三极管、晶振、导线、开关、电容、电阻、按键、万用板等。此外，电烙铁和焊锡等工具自学校实验室借用，在做完这些准备工作后，我又上网翻阅了资料和视频，了解到焊接过程的注意事项。整个过程我严格遵守用电规则，小心谨慎焊接各个元器件。每一步都按照原理图进行焊接，每焊接完成过一个模块我都会用万用表进行检查，保证每一步都是准确无误的操作。硬件除自身问题外，最大可能性问题就是焊接问题了，在焊接中，防止出现短路等问题，我格外仔细谨慎，避免了可能出现的操作失误。6.2实物功能验证本设计打开实物，进行电源的接通，此处用充电宝作为电源驱动，通过按下开关按钮，可以看见数码管上显示了超声波测距仪检测到的当前距离的情况。当本设计向前走的时候，超声波模块可以正常工作，当与障碍物的距离小于设定值的时候就会进行报警。语音播报的实现是通过按键进行的，当本设计按下语音的按键，就可以听见语音模块和扬声器工作，播报当前距离。每一个步骤的功能都可以基本实现，模块操作也没有问题。6.3实物调试图6.1为默认状态下发射板和接收板的显示状态。图6.1默认状态图6.2显示状态是清扫请求，进行同样的调试操作还可实现点餐和退房操作。图6.2点餐功能展示图6.3为报警功能展示，当客房发出报警信号时，酒店前台显示报警房间号并进行声光报警。图6.3报警功能展示结论本设计在开篇介绍研究现状的时候，就提到了随着社会的不断进步和科学技术的不断发展，本设计可以清楚的感受到以此带来的社会对酒店服务行业要求的提升，本设计关注和重视酒店行业的发展，希望可以通过科技的发展力量为外出旅行或工作的人的生活带来便利。人们对于酒店行业的需求越来越大，如此庞大的数量真的不应该再被继续忽视。本设计在本课题设计的作酒店呼叫系统作为酒店不可或缺的使用工具，本文以单片机为控制核心，通过结构设计改良、硬件选型搭配和软件功能实现三大步骤设计出一款智能易用、便捷可靠的多功能酒店呼叫系统,实现呼叫与报警等功能。本文完成的主要工作有:(1)分析了本无线呼叫系统在设计中所需的系统背景和研究现状，完成了过程中涉及到的所有的主要模块分析。(2）从功能需要和设计简单性出发，结合实际，考虑到使用以及成本问题设计出最优方案。(3)增设了蜂鸣器报警电路和数码管显示电路，相互配合，切实解决应用问题，增加人性化设计，完成各项工作。虽然本文对系统设计做了很多研究，但是设计中还是有很多的设计都没有达到理想的要求。希望在日后的设计中加以改进。参考文献[1]孙智勇.基于单片机的酒店呼叫系统设计研究[J].电子制作,2019(14）:35.

[2]王凯强,王晶晶,王增彩.基于单片机的病房呼叫系统设计[J].时代农机，2018,45（11）：239.[3]党小娟,罗雄.基于单片机的病床呼叫系统设计与实现[J].民营科技，2018（10）:137.[4]杨明,高春林.基于AT89C52单

片机的病房呼叫系统设计[J].电子测试，2017（23）:5-7.

[5]韦良球,王忠华，陈长荣.基于STC89C52单片机的病房无线呼叫系统设计[J].科技广场,2016（04):174-177.[6]何冰,王菊霞.基于单片机的病房紧急呼叫系统设计[J].电子设计工程，2015,23（13）:108-110+114.

[7]钱若,姜麟，李丽侦,光文华.基于单片机的病房无线呼叫系统设计[J].计算机技术与发展，2014,24(03）:210-213+217.

[8]丑灿,许建明.基于单片机的病床呼叫系统设计[J].电子制作,2013（05):57.

[9]张倩，刘宝静.基于单片机的病房呼叫系统的设计[J].商业文化,201

（06):274.

[10]沈凯,吴青萍.基于单片机的病房呼叫系统设计[J].现代电子技术，2011,34（01）:

141-142+145.[11]廉牛光.《电子技术基础(模拟部分》[M].北京:高等敖育出版社，1999:112-119.[12]丁元杰.《単片微机原理及应用》[M].北京:机械出版社，1996：256-276.

附录附录1单片机原理图附录2单片机源程序清单#include"main.h"voidwrite_byte(uchardat) //写字节 { ACC=dat; RST=1; for(a=8;a>0;a--) { IO=ACC0; SCLK=0; SCLK=1; ACC=ACC>>1; }}ucharread_byte() // 读字节{ RST=1; for(a=8;a>0;a--) { ACC7=IO; SCLK=1; SCLK=0; ACC=ACC>>1; } return(ACC);}voidwrite_1302(ucharadd,uchardat)//写数据{ RST=0; SCLK=0; RST=1; write_byte(add); write_byte(dat); SCLK=1; RST=0;} //读数据ucharread_1302(ucharadd){ uchartemp; RST=0; SCLK=0; RST=1; write_byte(add); temp=read_byte(); SCLK=1; RST=0; return(temp);}ucharBCD_Decimal(ucharbcd) //BCD转十进制{ucharDecimal;Decimal=bcd>>4;return(Decimal=Decimal*10+(bcd&=0x0F));}voidds1302_init() //写时间{RST=0;SCLK=0;write_1302(0x80,miao|0x00);//允许写}voidwrite_sfm(ucharadd,uchardat)//写时分秒{ uchargw,sw; gw=dat%10; sw=dat/10; write_1602com(er+add); write_1602dat(0x30+sw); write_1602dat(0x30+gw);}voidwrite_nyr(ucharadd,uchardat) //写年月日{ uchargw,sw; gw=dat%10; sw=dat/10; write_1602com(yh+add); write_1602dat(0x30+sw); write_1602dat(0x30+gw);}voidRTC(){ miao=BCD_Decimal(read_1302(0x81)); fen=BCD_Decimal(read_1302(0x83)); shi=BCD_Decimal(read_1302(0x85)); ri=BCD_Decimal(read_1302(0x87)); yue=BCD_Decimal(read_1302(0x89)); nian=BCD_Decimal(read_1302(0x8d)); write_sfm(5,shi); write_sfm(8,fen);write_sfm(11,miao);write_nyr(7,nian); write_nyr(10,yue); write_nyr(13,ri);}#include"main.h"write_1602com(ucharcom)//液晶写入指令函数{wr=0; rs=0;//置为写入命令 P0=com;//送入数据 delay(1); en=1;//拉高使能端 delay(1); en=0;//完成高脉冲}write_1602dat(uchardat){wr=0; rs=1;//置为写入数据 P0=dat;//送入数据 delay(1); en=1; delay(1); en=0;}#include"main.h"voiddelay(uintxms)//延时函数{ uintx,y; for(x=xms;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--);} voidmain(){ Init_NRF24L01(); Init_SPI();//初始化SPI总线 while(1) { NRF24L01_Send_Data();//发射数据 delay(1000); }}#include"main.h"ucharbdatastatus;sbitMAX_RT=status^4;sbitTX_DS=status^5;//发送中断标识位，数据发送完成后硬件置1，需要软件写1清除constucharTX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]={0x20,0x22,0x24,0x26,0x28};//发射目标地址，const声明其为只读变量constucharRX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]={0x20,0x22,0x24,0x26,0x28};//接收数据通道0地址，const声明其为只读变量ucharTX_BUFF[TX_PLOAD_WIDTH]={'H','L','F'};//温度高八位、温度低八位、断线标识ucharMCU_Read_NRF24L01_Register(ucharreg_addr)//单片机读取NRF24L01寄存器中的值{ ucharreg_val; MAX6675_CS=1; nRF24L01_CS=0;//片选信号低电平有效 Master_Read_Write_Slave(READ_REG+reg_addr); reg_val=Master_Read_Write_Slave(READ_REG); MAX6675_CS=1; nRF24L01_CS=1; returnreg_val;//返回寄存器的值}voidMCU_Write_NRF24L01_Register(ucharreg_addr,ucharreg_value)//单片机将值写入NRF24L01寄存器中{ ucharstatus; MAX6675_CS=1; nRF24L01_CS=0;//片选信号低电平有效 status=Master_Read_Write_Slave(WRITE_REG+reg_addr);//主机先写入从机寄存器地址，寻找对应寄存器，之后从机返回一个状态 Master_Read_Write_Slave(reg_value);//找到对应寄存器后，再写入值 MAX6675_CS=1; nRF24L01_CS=1;}voidMCU_Write_TX_ADDRESS_To_NRF24L01()//单片机将发送地址写入NRF24L01{ uchari; MAX6675_CS=1; nRF24L01_CS=0;//片选信号低电平有效 status=Master_Read_Write_Slave(WRITE_REG+TX_ADDR); for(i=0;i<TX_ADR_WIDTH;i++) { Master_Read_Write_Slave(TX_ADDRESS[i]);//单片机每写完1个byte，NRF24L01的TX_ADDR地址自动+1 } MAX6675_CS=1; nRF24L01_CS=1;}voidMCU_Write_RX_ADDRESS_To_NRF24L01()//单片机将接收地址写入NRF24L01{ uchari; MAX6675_CS=1; nRF24L01_CS=0;//片选信号低电平有效 status=Master_Read_Write_Slave(WRITE_REG+RX_ADDR_P0); for(i=0;i<RX_ADR_WIDTH;i++) { Master_Read_Write_Slave(RX_ADDRESS[i]); } MAX6675_CS=1; nRF24L01_CS=1;}voidInit_NRF24L01(){ Delay_1ms(5);//上电延时 CE=0;//射频停止工作 IRQ=1;//中断复位}voidNRF24L01_Send_Data()//发射数据{ uchari; CE=0;//射频停止工作 MCU_Write_TX_ADDRESS_To_NRF24L01();//单片机将发送地址写入NRF24L01 MCU_Write_RX_ADDRESS_To_NRF24L01();//单片机将接收数据通道0地址写入NRF24L01 MCU_Write_NRF24L01_Register(CONFIG,0x0E);//CRC使能，16位CRC校验，上电，发射模式 MCU_Write_NRF24L01_Register(EN_AA,0x01);//数据通道0自动应答允许 MCU_Write_NRF24L01_Register(EN_RXADDR,0x01);//接收数据通道0允许，用于接收应答信号MCU_Write_NRF24L01_Register(SETUP_AW,0x03);//接收/发射地址宽度5字节 MCU_