銀行叫號(hào)系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、1 緒論1.1課題來源時(shí)代跨入另一個(gè)世紀(jì)，隨著經(jīng)濟(jì)全球化的大浪潮，社會(huì)的進(jìn)步推動(dòng)者各行各業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)逐漸加劇，促使各行各業(yè)樹立新的服務(wù)觀念，以改變以往的工作方式，以適應(yīng)時(shí)代的需求。如今銀行，海關(guān)，稅務(wù)，醫(yī)院等單位人來人往經(jīng)常出現(xiàn)排隊(duì)等候現(xiàn)象。排隊(duì)等候問題已經(jīng)成為人們經(jīng)常面臨的實(shí)際問題。由于久等引起的客戶與客戶，客戶與工作人員之間的誤會(huì)，不滿和糾紛時(shí)常發(fā)生。己成為影響窗口服務(wù)秩序和形象的一大頑癥。以保護(hù)客戶隱私為目的而積極推廣的“一米線”，也形同虛設(shè)。與此同時(shí)，隨著企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，如何解決長(zhǎng)久以來枯燥無序的排隊(duì)問題，如何加強(qiáng)窗口單位的服務(wù)質(zhì)量，如何加強(qiáng)對(duì)客戶及工作人員的管理，如何克服諸如顧客挑選

2、自己熟悉的工作人員而引起的各種弊端，創(chuàng)造一個(gè)輕松而個(gè)性化的窗口環(huán)境，已成為公共服務(wù)部門急需解決的問題，它直接影響著企業(yè)公共形象及業(yè)務(wù)量，涉及企業(yè)根本利益。另外，傳統(tǒng)柜臺(tái)服務(wù)存在不安全隱患，偷盜密碼已經(jīng)不再是個(gè)別案例，多窗口的服務(wù)往往讓人無所適從，客戶盼望只排一個(gè)隊(duì)，只接受“一對(duì)一”的個(gè)性化服務(wù)已成趨勢(shì)。1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷發(fā)展特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，使排隊(duì)技術(shù)的發(fā)展也突飛猛進(jìn)。目前，已具備多種功能如音樂提示，綜合顯示，呼叫終端，以及各種數(shù)碼顯示，號(hào)碼發(fā)放也由取號(hào)機(jī)自動(dòng)打印到觸摸屏查詢?nèi)√?hào)，按鍵取號(hào)，特殊識(shí)別取號(hào)等等。在我國(guó)，特別是在我國(guó)加入世貿(mào)組織之后，排隊(duì)技術(shù)也被引進(jìn)國(guó)內(nèi)

3、，并在我國(guó)特有的高速經(jīng)濟(jì)發(fā)展的環(huán)境中得到飛速發(fā)展，普及及應(yīng)用。我國(guó)的排隊(duì)技術(shù)產(chǎn)品也由1998-2001年的起步期，2001-2003年的發(fā)展期到現(xiàn)階段的高速發(fā)展期逐漸生產(chǎn)出適合我國(guó)國(guó)情排隊(duì)系統(tǒng)產(chǎn)品，客戶對(duì)排隊(duì)系統(tǒng)產(chǎn)品的應(yīng)用也逐漸習(xí)慣并樂于接受。智能排隊(duì)系統(tǒng)就是人們現(xiàn)在樂于接受的系統(tǒng)。智能排隊(duì)機(jī)或稱智能排隊(duì)系統(tǒng)是一種綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、通訊控制技術(shù)的高新技術(shù)產(chǎn)品。它完全模擬了人群排隊(duì)過程，通過取號(hào)、進(jìn)隊(duì)、排隊(duì)等待、叫號(hào)服務(wù)等功能，取代各類服務(wù)性窗口傳統(tǒng)的由顧客站立排隊(duì)的方式，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)代替客戶進(jìn)行排隊(duì)的過程。適用于各類窗口服務(wù)行業(yè)，目前在國(guó)外已經(jīng)廣泛應(yīng)用于金融、醫(yī)院、

4、電信、以及各級(jí)政府對(duì)外服務(wù)窗口等行業(yè)。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，雖然目前有一些國(guó)外引進(jìn)的排隊(duì)系統(tǒng)產(chǎn)品，但價(jià)格高昂。近幾年，國(guó)內(nèi)服務(wù)性行業(yè)逐步開始使用國(guó)內(nèi)研制的排隊(duì)機(jī)系統(tǒng)。智能排隊(duì)管理系統(tǒng)目前已滲透到我們生活的各個(gè)方面，在銀行、醫(yī)院的服務(wù)大廳中，我們已充分享受到它的優(yōu)越性。智能排隊(duì)管理系統(tǒng)除了最基本的功能，如自由編輯輸出號(hào)票的文字內(nèi)容，通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)分流排隊(duì)，完成員工登錄、轉(zhuǎn)移、優(yōu)先級(jí)、保留重呼、虛擬叫號(hào)等功能。還可適應(yīng)不同業(yè)務(wù)窗口特性，增加語音模塊、短消息平臺(tái)、web上網(wǎng)、員工安排計(jì)劃、預(yù)約管理、高端客戶識(shí)別等增值功能。同時(shí)具有延伸和擴(kuò)展功能，可提供由軟件支持的后臺(tái)統(tǒng)計(jì)功能，并通過與到內(nèi)部業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)的連接，

5、及時(shí)了解到下屬各窗口的營(yíng)業(yè)信息(其中可包括：一天前來辦理業(yè)務(wù)的客戶數(shù)，每位客戶辦理業(yè)務(wù)占用時(shí)間，重要客戶日志、每個(gè)工作人員的工作時(shí)間、服務(wù)人數(shù)等非常重要的信息、)。并定期提供十分詳情統(tǒng)計(jì)報(bào)告，為管理者客觀合理的安排工作提供依據(jù)。目前國(guó)內(nèi)智能排隊(duì)管理系統(tǒng)己發(fā)展到無線排隊(duì)系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)技術(shù)和無線通信組網(wǎng)通訊等技術(shù)實(shí)現(xiàn)了更高層次的排隊(duì)智能化管理，由于采用了無線通信組網(wǎng)技術(shù)，整個(gè)系統(tǒng)無須敷設(shè)明線，僅需接上電源，即可使用，特別適用于已經(jīng)裝修完畢的營(yíng)業(yè)大廳。系統(tǒng)各單元之間即可無線路連接，也可局部采用傳統(tǒng)網(wǎng)線連接，配置十分靈活。如想將原有線系統(tǒng)改成無線，最少只需增加兩個(gè)無線模塊即可實(shí)現(xiàn)無線功能，大大

6、降低成本。有線方式與無線方式的排隊(duì)系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的功能是完全一樣的。所不同的是：有線方式制造成本低，但需要事先預(yù)埋走線槽，或走明線，安裝工作量大。另外，有線方式排隊(duì)機(jī)系統(tǒng)，任何一個(gè)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)都要停下來，進(jìn)行檢修和更改。采取無線方式，最大的特點(diǎn)就是不受環(huán)境的影響，安裝方便快捷，減輕施工難度，非常便于現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試和售后服務(wù)，且系統(tǒng)除主機(jī)外，任何設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，都可實(shí)時(shí)在線更換和維修。系統(tǒng)穩(wěn)定性提高，徹底解決了線路故障的擔(dān)憂。無線方式與有線方式相比，不足是成本稍高。常便于現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試和售后服務(wù)，且系統(tǒng)除主機(jī)外，任何設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，都可實(shí)時(shí)在線更換和維修。系統(tǒng)穩(wěn)定性提高，徹底解決了線路故

7、障的擔(dān)憂。無線方式與有線方式相比，不足是成本稍高。1.3 發(fā)展前景 隨著服務(wù)行業(yè)的迅猛發(fā)展，客戶對(duì)服務(wù)質(zhì)量的要求越來越高，智能化的管理系統(tǒng)應(yīng)用越來越廣闊，在銀行，醫(yī)藥，車站，海關(guān)，稅務(wù)等方面，智能排隊(duì)系統(tǒng)應(yīng)用更加廣闊，智能化水平顯著提高。隨著智能化的進(jìn)一步加深，服務(wù)質(zhì)量越來越好，我們國(guó)家的服務(wù)行業(yè)將得到迅猛的發(fā)展。同時(shí)以智能化為依托，客戶對(duì)服務(wù)行業(yè)的滿意度會(huì)越來越高，服務(wù)行業(yè)的服務(wù)水平會(huì)越來越高。像排隊(duì)擁擠，排隊(duì)無序而致使客戶浪費(fèi)時(shí)間，以及由此引發(fā)的客戶與客戶，客戶與服務(wù)人員間的不滿情緒將隨著智能排隊(duì)系統(tǒng)的開發(fā)和廣泛應(yīng)用而得到圓滿解決。2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2.1 方案論證2.1.1 方案要求在銀行

8、、電信、航空、醫(yī)院等繁忙的公共服務(wù)場(chǎng)所，營(yíng)業(yè)窗口前大量涌擠的人群與無序的排隊(duì)，一方面嚴(yán)重影響窗口的服務(wù)質(zhì)量與效率以及企業(yè)公共形象和業(yè)務(wù)量；另一方面，傳統(tǒng)柜臺(tái)服務(wù)存在不安全隱患，偷盜密碼已經(jīng)不再是個(gè)別案例，顧客站立排隊(duì)，即辛苦、枯燥又浪費(fèi)時(shí)間，還存在插隊(duì)等現(xiàn)象，而且多窗口的服務(wù)往往讓人無所適從，經(jīng)常因排錯(cuò)隊(duì)而浪費(fèi)了寶貴的時(shí)間，顧客盼望只排一個(gè)隊(duì)，只接受“一對(duì)一”的服務(wù)。針對(duì)上述問題，提出了智能排隊(duì)管理系統(tǒng)這一課題，其具體要求和功能：完全模擬人群排隊(duì)過程，通過取號(hào)、進(jìn)隊(duì)、排隊(duì)等待、叫號(hào)服務(wù)等功能代替人們站隊(duì)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器自動(dòng)代替人排隊(duì)的過程。在大廳明顯處放置一臺(tái)主機(jī)，顧客來到后按“取號(hào)”鍵，主機(jī)自動(dòng)打

9、印一張?zhí)柎a單，顧客根據(jù)號(hào)碼單上的序號(hào)與等待人數(shù)，可選擇在大廳休息處休息或辦別的事，當(dāng)大廳顯示屏出現(xiàn)序號(hào)和相應(yīng)窗口號(hào)，同時(shí)音響提示“叮咚請(qǐng)xxx號(hào)顧客到xx號(hào)窗口辦理”時(shí)，該顧客便可前往相應(yīng)窗口接受“一對(duì)一”的服務(wù)。每位窗口工作人員使用呼叫器接受主機(jī)命令，可按“下一位”鍵受理序號(hào)，每服務(wù)完一位顧客后再按“下一位”鍵，呼叫器上的號(hào)碼自動(dòng)跳到下一個(gè)序號(hào)受理序號(hào)，同時(shí)此號(hào)碼還會(huì)顯示在大廳主顯示屏及窗口顯示屏上顯示并用語音播放，以提示顧客前來接受服務(wù)，在辦理業(yè)務(wù)前先核對(duì)顧客的號(hào)碼是否與所呼叫的號(hào)碼一致，這樣就不會(huì)混亂秩序；如果該顧客在第一次呼叫時(shí)沒到來，可按“重呼”鍵重呼，直到按“下一位”鍵丟掉該顧客。

10、主機(jī)采用單片機(jī)智能控制，能對(duì)多個(gè)窗口和隨機(jī)出現(xiàn)的客戶流進(jìn)行自動(dòng)管理，順序呼叫顧客到對(duì)應(yīng)的窗口前辦理業(yè)務(wù)，各設(shè)備相互獨(dú)立，主機(jī)通過rs-485總線與各窗口設(shè)備相連。2.1.2 方案確立系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念基于數(shù)據(jù)隊(duì)列原理，遵循先來先辦的原則，智能排隊(duì)系統(tǒng)的“智能”體現(xiàn)在該系統(tǒng)對(duì)“排隊(duì)”的處理是根據(jù)運(yùn)籌學(xué)中的排隊(duì)論來設(shè)計(jì)的。管理中心查詢各個(gè)服務(wù)臺(tái)空閑情況，根據(jù)服務(wù)臺(tái)總數(shù)目進(jìn)行輪詢算法，以確認(rèn)下一個(gè)取得客戶的服務(wù)臺(tái)號(hào)。我們采用上位單片機(jī)(主機(jī))實(shí)現(xiàn)綜合管理和控制，將語音模塊、打印機(jī)模塊等集成在主機(jī)內(nèi)。下位從機(jī)包括一個(gè)主顯示屏，若干呼叫器和窗口顯示屏，這些設(shè)備相互獨(dú)立，均由單片機(jī)控制。主機(jī)包括語音模塊、打印

11、機(jī)模塊、lcd顯示模塊，完成號(hào)碼的打印、存儲(chǔ)、分類并通過rs一485總線與從機(jī)通信，根據(jù)預(yù)設(shè)程序工作，即使增加或減少窗口設(shè)備也不需任何設(shè)置，只要接上就能用，基本不需維護(hù);呼叫器用于窗口工作人員操作，通過按鍵與主機(jī)聯(lián)系，接受主機(jī)發(fā)送來的命令和數(shù)據(jù)及向主機(jī)發(fā)出請(qǐng)求，操作簡(jiǎn)單并有l(wèi)cd顯示屏顯示;主顯示屏為三屏數(shù)碼管顯示，安放在大廳處，接受主機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)，顯示最近三條顧客號(hào)碼信息;窗口顯示屏接受主機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)，顯示當(dāng)前服務(wù)顧客號(hào);呼叫器與窗口顯示屏一一對(duì)應(yīng)，使用時(shí)將用于設(shè)置窗口號(hào)的撥碼開關(guān)撥到相同位置。采用本方案是充分考慮了系統(tǒng)控制的可靠性、穩(wěn)定性和靈活性，使安裝和操作簡(jiǎn)便，使用直觀化、簡(jiǎn)單化。在綜

12、合以上因素的基礎(chǔ)上，盡量降低系統(tǒng)的開發(fā)成本，使其真正具有實(shí)際的工程價(jià)值和意義。2.2 方案原理本系統(tǒng)是一種集單片機(jī)控制、串行口通信、網(wǎng)絡(luò)通信、語音識(shí)別與處理等理論為一體的綜合控制系統(tǒng)。系統(tǒng)由上位主機(jī)和下位從機(jī)組成兩級(jí)控制管理體系，采用rs-485總線及串行通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)分布式管理與控制。系統(tǒng)由一臺(tái)主機(jī)和若干窗口設(shè)備組成，各自獨(dú)立的單片機(jī)系統(tǒng)通過rs-485總線組成分布式通信系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)按顧客到達(dá)的先后次序，自動(dòng)排號(hào)及語音提示。作為上位機(jī)的主機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的管理和控制核心，完成號(hào)碼的打印、存儲(chǔ)、分類并通過rs一485總線發(fā)送到從機(jī)，同時(shí)在lcd上顯示和通過音響播放語音信息；呼叫器接受主機(jī)發(fā)送來的命令

13、和數(shù)據(jù)及向主機(jī)送出請(qǐng)求，同時(shí)在lcd液晶顯示屏上顯示當(dāng)前信息；主顯示屏為三屏數(shù)碼管顯示，接受主機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)，顯示最近三條顧客號(hào)碼信息；窗口顯示屏接受主機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)，顯示當(dāng)前服務(wù)顧客號(hào)碼；所有設(shè)備問采用四芯線纜連接。其原理圖如下圖所示主顯示屏呼叫器窗口顯示屏主機(jī)窗口顯示屏呼叫器圖2.1 系統(tǒng)原理框圖2.3 異步通信單片機(jī)之間的通信涉及到串行通信，串行通信是指：將構(gòu)成字符的每個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)位，依據(jù)一定的順序逐位進(jìn)行傳送的通信方法。在串行通信中有異步通信和同步通信兩種基本方式，考慮到銀行叫號(hào)系統(tǒng)的傳輸距離不遠(yuǎn)，傳輸信息量不是很大決定采用異步通信方式。異步通信：異步=串行通信規(guī)定了字符數(shù)據(jù)的傳送格式，即

14、每個(gè)數(shù)據(jù)以相同的幀格式傳送，每一幀信息由起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位和停止位組成，如圖2所示第n個(gè)字符起始位lsbmsb奇偶位停止位8位數(shù)據(jù)101/01/01/01/01/01/01/01/01/0101/01/0圖2.2 異步通信數(shù)據(jù)傳送格式在通信線上沒有數(shù)據(jù)傳送時(shí)處于邏輯“1”狀態(tài)。當(dāng)發(fā)送設(shè)備要發(fā)送一個(gè)字符數(shù)據(jù)時(shí)，首先發(fā)送一個(gè)邏輯“0”信號(hào)，這個(gè)邏輯電平就是起始位，當(dāng)接收設(shè)備檢測(cè)到這個(gè)低電平后，就開始準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)位信號(hào)。當(dāng)接收設(shè)備接收到起始位后，緊接著就會(huì)接收數(shù)據(jù)位，在傳送過程中，數(shù)據(jù)位從最低位開始傳送。數(shù)據(jù)位發(fā)送完后，可以發(fā)送奇偶校驗(yàn)位，奇偶校驗(yàn)位用于有限差錯(cuò)檢測(cè)，通信雙方通信時(shí)須約定一直

15、的校驗(yàn)方式。就數(shù)據(jù)傳送而言，奇偶校驗(yàn)位是冗余位，但他表示數(shù)據(jù)的一種性質(zhì)。在奇偶位或數(shù)據(jù)位發(fā)送之后發(fā)送的是停止位。停止位是一個(gè)字符數(shù)據(jù)的結(jié)束標(biāo)志。在異步通信中，字符數(shù)據(jù)以圖2的格式一個(gè)接一個(gè)的發(fā)送，在發(fā)送間隙，通信線路總處于邏輯“1”狀態(tài)，每個(gè)字符數(shù)據(jù)的傳送均以邏輯“0”狀態(tài)開始。2.4 各部分功能2.4.1主機(jī)模塊功能主機(jī)是控制和管理的核心，完成號(hào)票的打印和號(hào)碼的存儲(chǔ)、管理、發(fā)送和語音播報(bào)等功能。顧客來到后在主機(jī)上取號(hào)，系統(tǒng)將排隊(duì)人數(shù)和排隊(duì)號(hào)碼加“1”，同時(shí)打印該顧客的號(hào)碼并存儲(chǔ)，當(dāng)有窗口工作人員按“下一位”鍵取號(hào)時(shí)，主機(jī)將最前的號(hào)碼發(fā)往該呼叫器、相應(yīng)的窗口顯示屏和主顯示屏，并通過語音模塊播報(bào)

16、語音，同時(shí)將系統(tǒng)的排隊(duì)人數(shù)減1；當(dāng)窗口工作人員按“重呼”鍵或“暫?！辨I時(shí)，從機(jī)向主機(jī)送出該窗口數(shù)據(jù)，主機(jī)收到后立即將該數(shù)據(jù)發(fā)往該呼叫器、相應(yīng)的窗口顯示平和主顯示屏，并通過語音模塊播報(bào)語音。系統(tǒng)次日加電重啟自動(dòng)復(fù)位清零，使號(hào)碼從001開始。主機(jī)通過總線與所有從機(jī)相連接，工作于查詢狀態(tài)，依次呼叫各呼叫器從機(jī)地址。2.4.2主顯示屏功能主顯示屏用于向在休息去等待的顧客提示被呼叫的號(hào)碼和相應(yīng)的窗口號(hào)如下圖請(qǐng)003號(hào)到03窗口辦理 圖2.3被呼叫號(hào)碼和窗口號(hào)由于顧客休息區(qū)離放置主機(jī)的距離較遠(yuǎn)，我們將主顯示屏作為一個(gè)獨(dú)立設(shè)備，以方便安裝和維護(hù)。主顯示屏接收主機(jī)發(fā)來的號(hào)碼信息，并用數(shù)碼管顯示，以提示顧客。一

17、方面與主機(jī)通信，接收主機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)，另一方面完成自身數(shù)據(jù)的處理和顯示工作。2.4.3窗口呼叫器功能每個(gè)窗口配置一個(gè)呼叫器，供窗口工作人員使用。呼叫器通過總線與主機(jī)相連，完成號(hào)碼的呼叫請(qǐng)求等。主要具有以下功能：申請(qǐng)下一位顧客，重新呼叫當(dāng)前顧客，暫停工作。工作人員在每處理完一位顧客業(yè)務(wù)后，按呼叫器“下一位”鍵可以呼叫下一位顧客，呼叫器的顯示屏上同時(shí)顯示受理的顧客號(hào)，等待該顧客前來并核對(duì)號(hào)碼后即可辦理業(yè)務(wù)；當(dāng)呼叫的顧客沒有來時(shí)，可按“重呼”鍵對(duì)該顧客多次呼叫直到按“下一位”鍵丟掉該顧客；當(dāng)工作人員有事離開時(shí)，按“暫?！辨I暫停工作，此時(shí)主顯示屏和窗口顯示屏顯示“”信息，直到按“下一位”鍵開始工作。2.

18、4.4窗口顯示屏功能窗口顯示屏顯示窗口的受理顧客號(hào)，為3位數(shù)碼顯示。當(dāng)某窗口工作人員按呼叫鍵時(shí)，主機(jī)將顧客號(hào)發(fā)送到該窗口 顯示屏，就可以引導(dǎo)顧客到該窗口來辦理業(yè)務(wù)。窗口顯示屏通常安裝于窗口上方，為方便安裝和維護(hù)，盡量減少接線，我們將窗口顯示屏作為一個(gè)獨(dú)立設(shè)備。窗口顯示屏接收主機(jī)發(fā)來的號(hào)碼信息，并用數(shù)碼管顯示。一放面，他要與主機(jī)進(jìn)行通信，主要是接收主機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)，另一方面，又要完成自身的數(shù)據(jù)處理和顯示工作。3 硬件電路設(shè)計(jì)3.1主機(jī)硬件電路設(shè)計(jì)主機(jī)采用at89c51單片機(jī)控制，除控制和管理整個(gè)系統(tǒng)的主控模塊外，還包括顯示模塊部分、語音模塊部分和通信模塊部分。原理圖見附錄3.1.1顯示模塊的設(shè)計(jì)液

19、晶顯示器采用sms0401,技術(shù)參數(shù)如表所示：表3.1 sms0401技術(shù)參數(shù)顯示容量4位帶小數(shù)點(diǎn)數(shù)字芯片工作電壓2.75.5v工作電流20ua（3.0v），300ua（5.0v）字高14.00mm環(huán)境相對(duì)濕度85%視角12:00工作溫度-10+50顯示方式反射式正顯示存儲(chǔ)溫度-20+60接口方式二線式串行接口sms0401接口說明：如下圖圖3.1 sms0401接口說明有四根接口信號(hào)線，分別為：（1）di:串行數(shù)據(jù)輸入引腳。顯示數(shù)據(jù)和命令字從此引腳串行入。（2）clk:串行移位脈沖輸入引腳。此引腳輸入的脈沖為在di腳上的數(shù)據(jù)和命令輸入提供時(shí)序。（3）vdd：電源正極。模塊工作電壓為2.75.

20、5v。（4）vss：電源地。sms0401地址映射表如下所示：表3.2 sms地址映射表lcdbufd7d6d5d4d3d2d1d00a1b1c1d1e1f1g1h11a2b2c2d2e2f2g2h22a3b3c3d3e3f3g3h33a4b4c4d4e4f4g4h4sms0401與at89c51的接口利用at89c51的p1.6和p1.7分別與sms0401的串行數(shù)據(jù)輸入引腳（di）、串行移位脈沖輸入引腳（clk）連接。3.1.2打印模塊的設(shè)計(jì)打印模塊采用嵌入式打印機(jī)，用單片機(jī)控制，針對(duì)本系統(tǒng)特點(diǎn)，選用tpup-a40p微型打印機(jī)。主要技術(shù)性能:具有兩種接口形式:并行接口(與centroni

21、cs兼容)和串行接口(與rs-232c兼容)。tpup- a-xxp系列為并行接口;tpupa- xxs系列為串行接口。三種打字符長(zhǎng)度:16字符/每行、24字符/每行、40字符/每行。tpup-a16s為16字符/每行串行接口;tpup-a40p系列為40字符/每行并行接口。打印448個(gè)代碼字符包括:全部96個(gè)ascii字符，部分中文文字，數(shù)學(xué)字符，打印符號(hào)及德文、法文、俄文、希臘文等字母和32個(gè)用戶自定義字符?？纱蛴〕?x240點(diǎn)陣的圖樣(漢字或圖案點(diǎn)陣)，代碼字符和點(diǎn)陣圖可在一行混合打印。字符、圖符和點(diǎn)陣可以在寬和高的方向分別放大2倍、3倍和4倍。帶有水平和垂直制表命令，便于打印表格。帶有

22、命令格式的檢錯(cuò)功能，當(dāng)輸入錯(cuò)誤命令時(shí)，打印機(jī)立即打印出錯(cuò)誤信息代碼。接口插角排列及定義：a)并行接口 并行接口使用26針扁平電纜，并行接口插角排列見下表所示。并行接口插角定義如下:dbo-db7:8位并行數(shù)據(jù)線單向輸入打印機(jī);stb(strobe):數(shù)據(jù)選通信號(hào)，在信號(hào)的上升沿時(shí)8位并行數(shù)據(jù)被讀入打印機(jī);busyfg:打印機(jī)“忙”信號(hào)，當(dāng)該信號(hào)為高電平時(shí)，表示打印機(jī)正忙于處理數(shù)據(jù)，打印機(jī)不能接收新數(shù)據(jù); 表3.3 并行接口插角排列表2468101214161820222426ncerrgndgndgndgndgndgndgndgndgndgndncstbdb0db1db2db3db4db5db

23、6db7ackbusypesel135791113151719212325 ack(acknowlege):打印機(jī)的應(yīng)答信號(hào)，此信號(hào)為低電平，表示打印機(jī)己經(jīng)取走數(shù)據(jù)線上的信號(hào)，準(zhǔn)備好接收下一次數(shù)據(jù);ew(error):出錯(cuò)信號(hào)，當(dāng)送入打印機(jī)的命令格式有錯(cuò)時(shí)，該信號(hào)出現(xiàn)一個(gè)負(fù)脈沖(30ms)，然后打印一行出錯(cuò)信息;pe:接地;sel:該信號(hào)為高電平表示打印機(jī)在線;nc:懸空未用;gnd:接地。b)串行接 口串行接口的接口插座采用d型9線針形插頭(如圖3.2(a)所示)與打印機(jī)配接，插角序號(hào)如圖3.2(b)所示。圖3.2 串行接口插座外形與插腳排列圖串行接口采用rs-232c電平標(biāo)準(zhǔn)(eia電平)

24、，其信號(hào)邏輯和電平標(biāo)準(zhǔn)定義如下:mark=邏輯“1”(eia電平標(biāo)準(zhǔn)-3v27v)space=邏輯“o”(eia電平標(biāo)準(zhǔn)+3v-+27v)串行接口插角定義:dcd:打印機(jī)發(fā)出信號(hào)，該信號(hào)為“mark”時(shí)表示打印機(jī)正“忙”不能接收數(shù)據(jù)，而當(dāng)它為“space”時(shí)表示打印機(jī)“準(zhǔn)備好”可以接收數(shù)據(jù);rxd:打印機(jī)從主機(jī)接收數(shù)據(jù);txd:當(dāng)使用xon/xoff握手協(xié)議時(shí)打印機(jī)向單片機(jī)發(fā)送控制碼，即當(dāng)發(fā)送11h時(shí)通知主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，而當(dāng)發(fā)送13h時(shí)通知主機(jī)停止發(fā)送數(shù)據(jù)，是否使用xon/xoff握手協(xié)議可通過打印機(jī)內(nèi)的開關(guān)設(shè)定;cts:該信號(hào)同dcd信號(hào);dsr:信號(hào)為“space”時(shí)表示打印機(jī)在線;nc:

25、空角;gnd:接地。本系統(tǒng)中，選用tpup-a4op，可方便企業(yè)印制各種廣告等，由于串行口用于通信，所以采用并行接口法。(2)tpup-a4op微型打印機(jī)與at89c51接口:tpup-a4op是智能型微型打印機(jī)，它的控制核心部件是8031單片機(jī)，在輸入電路有鎖存器，在輸出電路有三態(tài)門控制，可以不通過i/0口直接與單片機(jī)at89c51的總線相連，即與at89c51的p0口相連。打印機(jī)作為外部ram對(duì)待，向打印機(jī)發(fā)命令或數(shù)據(jù)時(shí)，只要向打印機(jī)占用的地址中寫入相應(yīng)的數(shù)據(jù)字節(jié)即可，在使用單片機(jī)與tpup-a4op微型打印機(jī)接口時(shí)，一般只用微型打印機(jī)的8根數(shù)據(jù)線和busy及stb線。由于打印機(jī)tpup-

26、a4op沒有讀、寫信號(hào)線，只有一對(duì)握手信號(hào)線stb、busy，用po.7來控制讀寫信號(hào)選通stb和讀取打印機(jī)和busy狀態(tài)。口地址設(shè)為1ffffh(當(dāng)p3.4=1(to引腳)時(shí)可以實(shí)現(xiàn)。電路原理圖如圖圖3.3 打印機(jī)接口電路3.1.3語音模塊的設(shè)計(jì)語音模塊用于播放呼叫顧客的語音“叮咚請(qǐng)xxx號(hào)顧客到xx號(hào)窗口辦理”。要將單片機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)用語音播放出來，這里采用isd4003語音芯片，用隨機(jī)組合放音的方法來實(shí)現(xiàn)，即先將要播放的語句事先錄制在芯片上，播放時(shí)將需要的語音段進(jìn)行組合播放。在本系統(tǒng)中，需要播放的語句有“o(01)，1(02)，2(03)，3(04)，4(05)，5(06)，6(07)，7

27、(08)，8(09)，9(oa)，叮咚請(qǐng)(ob)，號(hào)顧客到(oc)，號(hào)窗口辦理(od)”，如向isd4003送入“ ob 01 01 08 oc 10 05 0d”代碼，系統(tǒng)就播放語音“叮咚請(qǐng)007號(hào)顧客到04號(hào)窗口辦理”。（1）isd4003芯片isd40o3是美國(guó)isd公司制造的一種新款語音芯片(如圖3.4)。它是一種微控制器“從”設(shè)備，而“主”控制器可以是內(nèi)置有spi兼容接口的微控制器，也可以用i/0口仿真spi通信協(xié)議。isd4003工作電壓為3v，單片錄放時(shí)間為4-8分鐘，音質(zhì)好。該芯片采用cmos技術(shù)，內(nèi)含振蕩器、防混疊濾波器、平滑濾波器、音頻放大器、自動(dòng)靜噪及高密度多電平閃爍存貯

28、陳列。芯片的所有操作必須由微控制器控制，操作命令可通過串行通信接口(spi或miciowire)送入。工sd40o3采用多電平直接模擬量存儲(chǔ)技術(shù)，每個(gè)采樣值直接存貯在片內(nèi)閃爍存貯器中，因此能非常真實(shí)、自然地再現(xiàn)語音、音調(diào)和效果聲，避免了一般固體錄音電路因量化和壓縮造成的量化噪聲和“金屬聲”。采樣頻率可為4.0，5.3，6.4，8.okhz，頻率越低，錄放時(shí)間越長(zhǎng)，音質(zhì)則有所下降，片內(nèi)信息存于閃爍存貯器中，可在斷電情況下保存100年(典型值)，反復(fù)錄音10萬次a.引腳描述圖3.4 引腳排列電源(vcca，vccd):為使噪聲最小，芯片的模擬和數(shù)字電路使用不同的電源總線，并分別引到外封裝的不同管腳

29、上，模擬和數(shù)字電源端最好分別走線，盡可能靠近供電電源處相連，而去藕電容應(yīng)盡量靠近器件。地線（vssa，vssd）：芯片內(nèi)的模擬和數(shù)字中也是用不同的地線。幾個(gè)vssa盡量在引腳焊盤上相連，并用低阻通路連至電源上，vssd也用低阻通路練到電源上。這些接地通路足以使vssa與vssd之間的阻值小魚3。芯片的背面是通過襯底電阻連接vss的，在做cob時(shí)托盤接vss或懸空 。同相模擬輸入(anain+):這是錄音信號(hào)的同相輸入端。輸入放大器可用單輸入端或差分驅(qū)動(dòng)，單端輸入時(shí)，信號(hào)由耦合電容輸入，最大幅度為峰峰值32mv，耦合電容和本端的3k。電阻輸入阻撓決定了芯片頻率的低端截止頻率;在差分驅(qū)動(dòng)時(shí)，信號(hào)最

30、大幅度為峰峰值16mv。 反相模擬輸入(anain-):差分驅(qū)動(dòng)時(shí)，這是錄音信號(hào)的反相輸入端。信號(hào)通過耦合電容輸入，最大幅度為峰峰值16fna。 音頻輸出 (audout):提供音頻輸出，可驅(qū)動(dòng)5k的負(fù)載。片選(ss):此端為低，即向isd4003芯片發(fā)送指令，兩條指令之間為高電平。串行輸入(mis0):此為串行輸入端，主控制器應(yīng)在串行時(shí)鐘上升之前半個(gè)周期將數(shù)據(jù)放到本端，供isd輸入。串行輸出(miso):isd的串行輸出端。isd末選中時(shí)，末端呈高阻態(tài)。串行時(shí)鐘(selk):isd的時(shí)鐘輸入端，由主控制器產(chǎn)生，用于同步mosi和miso的數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)在sclk上升沿鎖存到isd，在下降沿移

31、出isd。中斷(int):漏極開路輸出，isd在任何操作(包括快進(jìn))中檢測(cè)到eom或ovf時(shí)，變低并保持，中斷狀態(tài)在下一個(gè)spi周期開始時(shí)清除，中斷狀態(tài)也可用rint指令讀取。ovf標(biāo)志指示isd錄、放的操作已到達(dá)存貯器的末尾。只在放音中檢測(cè)到內(nèi)部的eom標(biāo)志時(shí)，此狀態(tài)位才“置1”行地址時(shí)鐘(rac):漏極開始輸出。每個(gè)rac周期表示isd存儲(chǔ)器的操作進(jìn)行了一行(isd4003系列中的存貯器其1200行)。該信號(hào)175ms保持高電平，低電平為25ms?？爝M(jìn)模式下 racz18.75us是高電平，31.25us為低電平。該端可用于存貯管理體制技術(shù)。外部時(shí)鐘(xclk):本端有內(nèi)部下拉元件。在不外

32、接時(shí)鐘時(shí)，此端必須接地。自動(dòng)靜噪(amacp):當(dāng)錄音信號(hào)電平下降到內(nèi)部設(shè)定的某一閉值以下時(shí)，自動(dòng)靜噪功能使信號(hào)衰弱，這樣有助于減少無信號(hào)(靜音)時(shí)的噪聲。通常本端對(duì)地接1mf電容，接vcca則禁止自動(dòng)靜噪 b. spi (串行外部接口) isd4003工作于spi串行接口。spi協(xié)議是一個(gè)同步串行數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，協(xié)議假定微控制器的spi移位寄存器在sclk的下降沿動(dòng)作，因此對(duì)isd4o03而言，在時(shí)鐘上升沿鎖存mosi引腳數(shù)據(jù)，在下降沿將數(shù)據(jù)送至miso引腳。spi接口指令spi的接口指令如表所列：表3.4 spi接口指令表 指令5位控制碼，11位地址碼操作摘要powerup00100(xxx

33、xxxxxxxx)上電：等待tpup后器件可以工作set play11100（a10-a0）從指令地址開始放音，須后跟play指令，使放音繼續(xù)play11110（xxxxxxxxxxx）從當(dāng)前地址開始放音（直到eom或ovf）set rec10110（a10-a0）從指定地址開始放音，須后跟rec指令，是錄音繼續(xù)rec110110（xxxxxxxxxxx）從當(dāng)前地址開始錄音（直到ovf或停止）set mc11101（a10-a0）從指定地址開始快進(jìn)，須后跟mc指令，使快進(jìn)繼續(xù)mc11111（xxxxxxxxxxx）執(zhí)行快進(jìn)，直到eom，若再無信息，則進(jìn)入ovf狀態(tài)stop0x110（xxxxx

34、xxxxxx）停止當(dāng)前操作stop power0x01x停止當(dāng)前的操作并掉電rint0x110讀狀態(tài)，ovf和eomspi端口的控制位spi端口控制位如圖所示：圖3.5 spi端口控制位spi控制寄存器spi控制寄存器控制器件可以實(shí)現(xiàn)如錄放、錄音、信息檢索(快進(jìn))、上電/掉電、開始和停止操作、忽略地址指針等功能。具體控制位如下表所列：表3.5 spi端口控制位圖位值功能位值功能run=10允許/禁止操作開始停止pu=10電源控制上電掉電p/-r=10錄/放方式放音錄音lab=10操作是否使用指令地址忽略輸入地址寄存器的內(nèi)容使用輸入地址寄存器的內(nèi)容mc=10快進(jìn)模式允許快進(jìn)禁止快進(jìn)p9-p0a0

35、-a10行指針寄存器輸入地址寄存器(2)isd4003與at89c51單片機(jī)接口電路:采用at89c51單片機(jī)作為主控單元，at89c51的p1.o，p1.1，p1.2，p1.3，p1.4，to引腳分別與isd4003的ss，sclk，mosi，moso，int非端連接，電路如下圖所示：圖3.6 isd4003與at89c51接口電路在本系統(tǒng)中，使用預(yù)先已錄制好播放語音的芯片，所以在系統(tǒng)中沒加入錄音電路。工sd40o3輸出端選用音頻功率放大器lm386，輸出功率300mw左右(電源電壓為+5v時(shí))，由于isd4003的直接揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)功率為12.5mw，其輸出信號(hào)經(jīng)電阻衰減后再加到lm386的輸

36、入端，否則電壓擺動(dòng)會(huì)導(dǎo)致lm386失真3.1.4通信模塊的設(shè)計(jì)由于各從機(jī)與主機(jī)距離較遠(yuǎn)，系統(tǒng)采用rs-485通信方式，主機(jī)通過rs-485總線與各從機(jī)相連，構(gòu)成一個(gè)主從式rs-485通信應(yīng)用系統(tǒng)。rs-485通信收發(fā)器芯片采用ti公司的sn75lbc184。該芯片與普通的rs-485收發(fā)器相比，其顯著的特點(diǎn)是片內(nèi)a、b引腳接有高能量瞬變干擾保護(hù)裝置，可以承受峰值為400v(典型值)的過壓瞬變，對(duì)一些環(huán)境比較惡劣的現(xiàn)場(chǎng)，可直接與傳輸線相接而不需要任何外加保護(hù)元件，該芯片還有一個(gè)獨(dú)特的設(shè)計(jì):當(dāng)輸入端開路時(shí)，其輸出為高電平，這樣可保證接收器輸入端電纜有開路故障時(shí)，不影響系統(tǒng)的正常工作。設(shè)計(jì)時(shí)，為了預(yù)

37、防工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)噪聲的干擾，使用了光電隔離電路，具體電路設(shè)計(jì)原則是:(1)輸出和輸入數(shù)據(jù)同相位，即:輸出端為高電平(輸出端=1)時(shí)，輸入端也應(yīng)為高電平;反之亦然。(2)使系統(tǒng)的功耗最低，即:系統(tǒng)在不工作或處于監(jiān)聽狀態(tài)時(shí)，光電耦合器的發(fā)光二極管處于不發(fā)光狀態(tài)，整個(gè)系統(tǒng)能量消耗最低。(3)提高芯片的驅(qū)動(dòng)能力，為了使芯片sn75lbc184的輸出端r驅(qū)動(dòng)能力增強(qiáng)，使其能可靠地工作，用三極管進(jìn)行放大處理。整個(gè)硬件接口電路如圖3.7所示，在設(shè)計(jì)中考慮到設(shè)計(jì)原則(均和(2)之間的矛盾，優(yōu)先滿足了設(shè)計(jì)原則(1)。用89c51單片機(jī)的一個(gè)i/0口(pi.5)控制通信收發(fā)器sn75lbcis4的工作狀態(tài)，當(dāng)p1.5為

38、高電平時(shí)，收發(fā)器處于發(fā)送狀態(tài);當(dāng)p1.5為低電平時(shí)，收發(fā)器處于接收狀態(tài)圖3.7 rs-485通信電路3.2 呼叫器的設(shè)計(jì)呼叫器采用at89c51單片機(jī)控制，地址為 xxxxxxx0，即第8位地址為選擇位呼叫器，第2-7位為窗口號(hào)位，通過地址撥碼開關(guān)置位，從左到右依次為32，16，8，4，2，1，將相應(yīng)為開(1)狀態(tài)的數(shù)字相加即得窗口號(hào)(如001001為8+1=09號(hào)窗口)。呼叫器主要包括顯示模塊部分和通信模塊部分，系統(tǒng)原理圖見附圖3.2.1 呼叫模塊的設(shè)計(jì)呼叫器采用字符型lcd液晶顯示器，選用長(zhǎng)沙太陽人有限公司生產(chǎn)的sms0401。at89c51的pi.o，pl.1引腳分別與smso4oi的d

39、l，clk引腳連接。smso4o1為四位字符型，前三位顯示顧客號(hào)碼，第四位顯示按鍵狀態(tài)信息(n-下一位，r-重呼，p-暫停)。為便于一一對(duì)應(yīng)，呼叫器與窗口顯示屏的總線相連。3.2.2 通信模塊的設(shè)計(jì)通信模塊采用rs-485通信收發(fā)器sn75lbc184，其與at89c51接口電路和原理詳見3.1.4章。3.3主顯示屏硬件電路設(shè)計(jì)主顯示屏采用at89c51單片機(jī)控制，主要包括顯示模塊部分和通信模塊部分，系統(tǒng)原理圖見附圖3.3.1 顯示模塊的設(shè)計(jì)考慮采用串行驅(qū)動(dòng)方式，這里采用max7219驅(qū)動(dòng)芯片。(l)max7219芯片介紹max7219是美國(guó)maxim公司研制的緊湊型、串行輸入、串行輸出、共陰

40、極新型led顯示驅(qū)動(dòng)器。它一片芯片可以驅(qū)動(dòng)多達(dá)8位7段led顯示器、條型圖形、或64個(gè)單個(gè)led，其片內(nèi)有bcd譯碼器、多路復(fù)用掃描電路、段和數(shù)字驅(qū)動(dòng)器、以及存貯每個(gè)數(shù)字的 8x8靜態(tài)ram。所有l(wèi)ed的段電流設(shè)定只需一個(gè)外部電阻。這種led驅(qū)動(dòng)器有以下特點(diǎn):接口簡(jiǎn)單，占用cpu的i/0口線少，對(duì)外接口只需3根i/0口線，即可實(shí)現(xiàn)最高可達(dá)10mhz串行接口。各個(gè)寄存器可以單獨(dú)被尋址和更新，不需要全部更新。允許用戶對(duì)每個(gè)顯示位是選擇bcd譯碼方式還是非譯碼方式進(jìn)行定義。具有 150ua的低功耗停機(jī)方式?？梢阅M和數(shù)據(jù)控制顯示的亮度，與 motorola ，spi，qspi及mationalmic

41、rowire串行口相兼容。可以進(jìn)行級(jí)連，最多可以級(jí)連8片max7219，驅(qū)動(dòng)64個(gè)數(shù)碼管。該芯片采用24腳dip和s0封裝，工作電壓4.0-5.5v，最大功耗1.1w。引腳說明見下表表3.6引腳說明引腳名稱功能說明1din串行數(shù)據(jù)輸入端。在clk的上升沿?cái)?shù)據(jù)鎖入芯片內(nèi)部16位移位寄存器2,3,5-8,10,11dig0-dig78位led位選線，從共陰極led中吸入電流4,9gnd地線（兩個(gè)gnd必須接在一起）12load鎖入輸入的數(shù)據(jù)。在load的上升沿最后的16位串行數(shù)據(jù)被鎖入13clk時(shí)鐘輸入，最高時(shí)鐘頻率為10mhz，在clk的上升沿?cái)?shù)據(jù)被鎖入內(nèi)部移位寄存器，在clk的下降沿，數(shù)據(jù)從d

42、out腳被輸出14-27 20-23sega-segg dp7段驅(qū)動(dòng)和小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)18iset該腳通過一個(gè)電阻與v+相連，設(shè)置峰值段電流19v+電源電壓，+5v24dout串行數(shù)據(jù)輸出，輸入到din的數(shù)據(jù)在16.5個(gè)時(shí)鐘周期后在dout腳發(fā)出，該腳用于級(jí)聯(lián)擴(kuò)展（1）at89c51與max7219芯片接口電路：圖3.8 at89c51與max7219芯片接口電路2片max7219芯片與89c51芯片及共陰極小電流led段碼顯示器的接口電路簡(jiǎn)單，其原理圖如圖3.8所示。其中at89c51的pi.o接第一片max7219的din數(shù)據(jù)輸入管腳，p1.2接二片max7219的clk時(shí)鐘輸入管腳，p1.1接

43、二片max7219的load鎖定輸入管腳，第一片max7219的dout數(shù)據(jù)輸出管腳接到第二片max7219的din數(shù)據(jù)輸入管腳。max7219可通過v+管腳和工set管腳之間所接的外部電阻rset來控制，rset電阻越大段電流越小，其最小值不小于9530q，此時(shí)典型段電流為37ma。為了減少外界的干擾，應(yīng)在max7219v+管腳和gnd管腳之間加上一個(gè) 0.1pf的滌綸電容和一個(gè) 10pf的鈕電容。當(dāng)max7219芯片和主控芯片(例如cpu)的距離較遠(yuǎn)時(shí)，為了防止高頻信號(hào)的干擾，傳輸數(shù)據(jù)的頻率最好低一些，并在clk時(shí)鐘輸入管腳和load鎖定輸入管腳和gnd管腳之間各自接上一個(gè) 100opf的

44、瓷片電容器。在進(jìn)行電路板設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能使max7219芯片和所驅(qū)動(dòng)的led顯示器以及主控芯片(例如cpu)靠近，以防止高頻信號(hào)的干擾;當(dāng)max7219芯片和主控芯片的距離較近時(shí)，clk時(shí)鐘輸入管腳和load鎖定輸入管腳和gnd管腳之間無需再各自接上一個(gè)10o0pf的瓷片電容器。max7219所能直接驅(qū)動(dòng)的是共陰極小電流led顯示器，它不能直接驅(qū)動(dòng)共陽極led顯示器，否則會(huì)損壞器件。在級(jí)連顯示時(shí)，當(dāng)被驅(qū)動(dòng)的數(shù)碼管不是8的倍數(shù)時(shí)，最好將每個(gè)芯片所驅(qū)動(dòng)的顯示位數(shù)設(shè)計(jì)為一樣，這樣所有顯示器的顯示亮度才一致。操作者只需編程發(fā)送16位數(shù)據(jù)包，就能簡(jiǎn)單地操作led的位選以及段選、設(shè)置和改變max7219的工

45、作模式。16位數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)格式如下:其中:d7-do:8位數(shù)據(jù)位，d7最高位，do為最低位;d11-d8:4位地址位;d15-d12:無關(guān)位，通常全取1。max7219通過d11-d8 4位地址譯碼，可尋址14個(gè)內(nèi)部寄存器，分別是8個(gè)led顯示寄存器，5個(gè)控制寄存器和1個(gè)非工作寄存器。led顯示寄存器由內(nèi)部8x8靜態(tài)ram構(gòu)成，操作者可直接對(duì)位寄存器進(jìn)行個(gè)別尋址，以刷新和保持?jǐn)?shù)據(jù)，只要v+超過2v(一般為+5v)?？刂萍拇嫫靼?譯碼模式，顯示亮度調(diào)節(jié)，掃描限制(選擇掃描)位數(shù)，關(guān)斷和顯示測(cè)試寄存器，地址分配表如下表所示：表3.7 寄存器地址分配表寄存器名稱地址16進(jìn)制碼d15-d12d11d

46、10d9d8非工作寄存器xxxx0000x0dig it0xxxx0001x1dig it1xxxx0010x2dig it2xxxx0011x3dig it3xxxx0100x4dig it4xxxx0101x5dig it5xxxx0110x6dig it6xxxx0111x7dig it7xxxx1000x8譯碼模式xxxx1001x9高度調(diào)節(jié)xxxx1010xa掃描限制xxxx1011xb關(guān)斷模式xxxx1100xc顯示測(cè)試xxxx1111xfmax7219的驅(qū)動(dòng)程序首先必須對(duì)5個(gè)控制寄存器初始設(shè)置即初始化，各控制寄存器含義如下：非工作寄存器(地址=xoh):在不改變顯示或影響任意控制

47、寄存器條件下器件級(jí)聯(lián)時(shí)，非工作寄存器允許數(shù)據(jù)從din傳送到dout。譯碼模式選擇寄存器(地址= x9h):共有4種譯碼模式供選擇，當(dāng)數(shù)據(jù)位全0時(shí)選擇“非譯碼方式。在此方式下，8個(gè)數(shù)據(jù)位分別一一對(duì)應(yīng)7個(gè)段和小數(shù)點(diǎn)。通常選擇此方式。掃描限制寄存器(地址=xbh):用于設(shè)置顯示的led個(gè)數(shù)(1-8)，當(dāng)dzdido=111、d7d6d5d4d3無關(guān)時(shí)，可接8個(gè)led管。亮度調(diào)節(jié)寄存器(地址=xah):共有16級(jí)選擇，用于led顯示亮度的強(qiáng)弱設(shè)置。關(guān)斷模式寄存器(地址=xch):有兩種模式選擇:一種是關(guān)斷狀態(tài)模式(do=0);一種是正常操作狀態(tài)(do=i)，通常選擇正常操作狀態(tài)。顯示測(cè)試寄存器(地址=

48、xfh):有兩種選擇用于設(shè)置led是測(cè)試狀態(tài)還是正常操作狀態(tài):當(dāng)在測(cè)試狀態(tài)時(shí)(do=1)各位應(yīng)全亮。一般選擇正常操作狀態(tài)(do=0)。3.3.2通信的模塊的設(shè)計(jì)通信模塊采用rs-485通信收發(fā)器sn75lbc184，其與at89c51接口電路和原理詳見3.1.4章。3.4窗口顯示屏硬件電路設(shè)計(jì)窗口顯示屏采用at89c51單片機(jī)控制，(地址為 xxxxxxx1)，與呼叫器(地址為 xxxxxxx0)相對(duì)應(yīng)，即第8位為選擇位，第2-7位為窗口號(hào)位，通過地址撥碼開關(guān)置位窗口顯示屏主要包括顯示模塊部分和通信模塊部分，系統(tǒng)原理圖見附圖3.4.1 顯示模塊的設(shè)計(jì)窗口顯示屏用3位數(shù)碼管顯示，采用動(dòng)態(tài)顯示方式

49、，單片機(jī)i/0口分別進(jìn)行段選與位選的鎖存，由驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，掃描功能完全由軟件來完成。3位共陰極led顯示器的段選線對(duì)應(yīng)并接，由p0口輸出并用et74ls244驅(qū)動(dòng)p2.0，p2.1，p2.2輸出位選信號(hào)，用三極管驅(qū)動(dòng)。3.4.2通信模塊的設(shè)計(jì)通信模塊采用rs-485通信收發(fā)器sn75lbc184，其與at89c51接口電路和原理詳見3.1.4章，不同點(diǎn)是p1.5引腳已被地址撥碼開關(guān)占用，而采用p2.7引腳作rs-485的控制端。4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1 軟件設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)依據(jù)智能排隊(duì)系統(tǒng)的“智能”體現(xiàn)在該系統(tǒng)對(duì)“排隊(duì)”的處理是根據(jù)運(yùn)籌學(xué)中的排隊(duì)論來設(shè)計(jì)的。排隊(duì)論又叫做隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)理論。研究關(guān)于獨(dú)立

50、服務(wù)的排隊(duì)論問題。研究目的是要回答如何改進(jìn)服務(wù)機(jī)構(gòu)或組織被服務(wù)的對(duì)象，使得某種指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)的問題。該系統(tǒng)的界定范圍為:顧客的總體是無限的;顧客到來方式可以是單個(gè)的，也可以是成批的;相繼到達(dá)的間隔時(shí)間是隨機(jī)的;顧客的到達(dá)是相互獨(dú)立的;采用先到先服務(wù)方式。顧客到達(dá)時(shí)間間隔或者服務(wù)時(shí)間為一個(gè)隨機(jī)變量，經(jīng)過對(duì)現(xiàn)實(shí)排隊(duì)問題的研究證實(shí)，一般地隨機(jī)到達(dá)規(guī)律都服從泊松過程。而服務(wù)時(shí)間服從負(fù)指數(shù)分布(記為m)，分布密度為：根據(jù)服務(wù)臺(tái)為多數(shù)個(gè)，將其確定為多服務(wù)臺(tái)問題，再考慮到使系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)配置，故將模型定為單隊(duì)多服務(wù)臺(tái)型。在該排隊(duì)系統(tǒng)中用下述符號(hào)形式表示:?/?/?/?其中:第一個(gè)符號(hào)表示顧客到達(dá)時(shí)間間隔的分布;

51、第二個(gè)符號(hào)表示服務(wù)時(shí)間分布;第三個(gè)符號(hào)表示服務(wù)臺(tái)數(shù)目;第四個(gè)符號(hào)表示服務(wù)系統(tǒng)允許的最大顧客容量。則該模型表示為:m/m/c/，即:顧客以簡(jiǎn)單流到達(dá);服務(wù)臺(tái)以并聯(lián)方式服務(wù)，并相互獨(dú)立;顧客到達(dá)時(shí)間間隔和服務(wù)時(shí)間服從負(fù)指數(shù)分布;服務(wù)臺(tái)數(shù)目為c;系統(tǒng)的顧客容量沒有限制;如圖4.1所示：圖4.1 排隊(duì)系統(tǒng)拓?fù)鋱D有了上述公式及指標(biāo)就可以對(duì)顧客到達(dá)、服務(wù)時(shí)間、服務(wù)強(qiáng)度等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從而決定是否增減服務(wù)員數(shù)目、合理安排作息時(shí)間等起到重要作用。但是，本文要研究的重點(diǎn)對(duì)象是排隊(duì)系統(tǒng)的生產(chǎn)原理及工作情況，是具體實(shí)現(xiàn)排隊(duì)服務(wù)的設(shè)備制造，因此，本文的重點(diǎn)將立足于如何提高系統(tǒng)使用率，如何更好地合理地進(jìn)行服務(wù)。4.2

52、排隊(duì)系統(tǒng)工作流程及對(duì)應(yīng)決策分析為了方便說明本排隊(duì)系統(tǒng)的算法分析，將該系統(tǒng)工作流程簡(jiǎn)化。（1）取號(hào)主機(jī)。由上面的推導(dǎo)得知，取號(hào)主機(jī)的事件發(fā)生概率服從泊松分布，但由于只有一臺(tái)主機(jī)，是單隊(duì)簡(jiǎn)單流事件，故可簡(jiǎn)化其特性，認(rèn)為僅僅是一個(gè)信號(hào)流發(fā)生器，時(shí)間上無所謂，而邏輯上服從隊(duì)列的先入先出算法。（2）管理中心。所有功能性的算法都在管理中心上實(shí)現(xiàn)。首先，管理中心建立一個(gè)隊(duì)列池，儲(chǔ)存取號(hào)主機(jī)發(fā)生的順序流事件。其次，管理中心查詢各個(gè)服務(wù)臺(tái)空閑情況，根據(jù)服務(wù)臺(tái)總數(shù)目進(jìn)行輪詢算法，以確認(rèn)下一個(gè)取得客戶的服務(wù)臺(tái)號(hào)。之所以采取輪詢算法，是為了保證服務(wù)臺(tái)的均勻使用率，不使得單個(gè)服務(wù)臺(tái)過勞或過閑。最后，在管理中心運(yùn)行的過程

53、中，服務(wù)臺(tái)的流事件中可能有某些客戶走開而產(chǎn)生跳過，因此需要把跳過的客戶插入取號(hào)主機(jī)隊(duì)列的最后，連續(xù)兩次被跳過的客戶將從隊(duì)列中刪除，避免空號(hào)占用系統(tǒng)時(shí)間。（3）服務(wù)臺(tái)。按照系統(tǒng)給定的順序服務(wù)，其服務(wù)時(shí)間服從負(fù)值數(shù)分布，但就邏輯上而言，這只是一個(gè)中斷發(fā)生器，只對(duì)給定的顧客表達(dá)是“正在服務(wù)”、“下一個(gè)”和“跳過”，不涉及算法。所以上面的分析可以將算法分布表示為圖4.2負(fù)值數(shù)事件負(fù)值數(shù)事件處理隊(duì)列：有跳過的加入到隊(duì)列的后面；兩次跳過則刪除；隊(duì)列的選擇及處理：輪詢泊松流隊(duì)列圖4.2 排隊(duì)系統(tǒng)算法分布圖4.3主機(jī)軟件設(shè)計(jì) 主機(jī)工作于查詢狀態(tài)，依次與0160號(hào)(地址o2h-78h)從機(jī)通信，根據(jù)從機(jī)的請(qǐng)求命令發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，打印機(jī)使用中斷工作方式，這樣可保證主機(jī)完成對(duì)整全系統(tǒng)的控制和管理。4.3.1主程序主程序流程圖如圖所示，其具體工作過程如下：主機(jī)初始化后，從01號(hào)從機(jī)(即呼叫器，地址=02h)開始查詢，如有應(yīng)答并命令請(qǐng)求，