银行排队机系统设计

河北理工大学

课程设计

题目：银行排队机系统

姓名：

学院：信息学院

班级：

学号：

同组人：

指导教师：

2011年 01月06日

一、需求分析

排队在日常生活中已经是一种很普遍的现象，随着科技的发展，排队系统应用而生。排队叫号机是利用电脑的科学管理功能代替人为排队系统，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。根据课程设计的要求，基本确定应用单片机来确定简单的排队叫号机功能。

1、基于总体的考虑，首先对排队机进行分析。排队系统可以分为两大部分。票务打印系统及窗口操作系统，为此首先需要设置一个总控制系统对它们进行控制。

2、票务打印系统

（1）显示

发号机上的显示屏使用液晶显示，显示对待办业务的选择；

（2）输入

输入过程即通过触摸屏对业务进行选择的过程；

（3）输出打印

号票打印内容应该包括业务名称、排队号码，打印机选用指针式打印机；

3、窗口操作系统基本包括显示屏、语言提示，叫号按钮

（1）显示屏

使用点阵式LED显示，显示内容应该是下一个号码以及办理窗口；

（2）语音提示

语音播报时用语音的形式通过广播或者音箱给人一提示信息。语音播报提示给人直观、亲切的感受特点，而且不需要用户一直盯着提示屏或者排队情况。选择使用语音芯片，实现的功能应该是当操作员按下按钮后，语音播放下一个办理者的票号。

（3）叫号按钮

设置叫号按钮，以便于操作员控制窗口模块的显示屏及语音提示。

4、各个模块的通信问题

考虑通信距离为几十米的范围内，而且需要高有效的抗噪能力，选用目前广为应用的RS—485总线相连，互相通信，传送数据。

二、概要设计

（一）根据排队系统的实际情况，排队系统的基本流程如下：

（1、整个系统由一台主控器与多台子控制器通过485总线相连，互相通信，传送数据。主控制器接收子控制器的请求信息，对子控制器的请求作出应答。 通信

通信

2、窗口操作子系统

系统框架图

顾客取票 顾客休息等待 顾客到窗口办理营业员按钮叫窗口控制系统功能结构图

（1）子控制器包括一个管理员键盘和多个窗口操作键盘，每个每个窗口操作键盘课通过硬件来设定、更改其所在窗口的窗口号。

管理员键盘实现系统设置的功能，可以配置整个系统的密码，系统时间，业务类型等一系列参数；窗口操作键盘可以向主控制器发出“下一位”来呼叫下一位顾客。

同时，对于某些特殊情况要进行处理，例如某些紧急客户排队需要优先处理、顾客没有听到叫号的信息或者操作员暂时离开窗口，所以操作键盘需要能提供“优先”、“重呼”、“暂停”等信息处理功能。

（2）整个系统中需要一个显示牌来指示当前顾客应该到达某个串口办理；同时每个窗口需要配置一台相应的显示牌，可以显示当前窗口办理的顾客号，以便提醒顾客前来办理业务。

（3）为了更直观的提醒顾客，系统中还设置一个语音叫号控制单元，实时通过音箱播报顾客号和相应窗口号来提醒顾客办理业务。

3、票号打印子系统

主控制器连接业务取号机的业务选择键盘，用来接收顾客的按键信息与排队请求信号。同时，还连接微型打印机，在接收到排队请求信号后，依照当前的排队情况，产生排队号，并控制打印机的打印。

票号打印系统框图

三、详细设计

（一）硬件设计

1、主控制器设计

基于成本控制和功能不需要很复杂的考虑，主控器选用单片机来实现。主控器即为RS—

485网络中的主机，起着网络服务器的作用，把RS —485网络上的多个CPU 控制节点通过总线连接起来，构成一个完整的通信网络系统，作为该排队系统的主要控制单元，它的设计需要达到以下几个要求：

（1） 能够顺利的与其他CPU 控制器通过RS —485总线相连，组成可以相互通信、多CPU

协同控制的网络；

（2） 具有基本的人机交互界面，可以接受顾客排队请求的信息输入； （3） 具有较大的数据存储单元，以存储顾客排队信息，生成排队号等； （4） 能驱动打印机，由打印机打印出有相关信息的排队票号； （5） 具有系统时钟，记录当前系统时间，需要万年历功能； （6） 能与PC 机通信，传递取号、叫号等信息。

从主控器的设计要求可以看出，由于与各个子控制器采用RS —485网络，使用的是RS —485协议；而与PC 机通信采用的是RS —232协议，所以主控制器可以使用两套串口分别来连接RS —485网络以及和PC 机通信：扩展一个较大容量的带电池RAM 可以在掉电情况下不丢失数据；配置一块带万年历功能的时钟芯片，可以记录完整系统时间。

在设计中，主控器的核心单元—CPU 采用winbond 公司的一个带双串口与MCS-51单片机相兼容的全新核心的微处理器W77E58，处理能力强，具有两个全双工串口免去扩展和兼容的麻烦，而且片内程序存储器大，就该系统的程序来说已经足够，不用扩展片外程序

485总线

主控制板模块设计图

存储器，节省了I/O 口；排队信息数据存储方面，由于要在掉电的情况下保持大量的数据，所以选用了一块32K 容量、带电池数据存储器扩展；万年历时钟芯片选择了功能强大，方便易用的DS12C887，十分方便控制，断电情况下也能准确运行。

2、子控制器设计

子控制器在系统的应用中实际是一个与客户交互的终端。人机界面选用键盘和显示屏来实现，本系统采用的方案是常用16键键盘和LCD 段式液晶模块组成人机界面，加入通信模块，与主控制器通过RS —485网络交互，将用户的输入信息传递给主机，经过主机的处理后，再将结果反馈到子控制器需要满足以下几个要求：

（1） 子控制器应该能够顺利的与其他CPU 控制器通过RS —485总线相连，组成可以相互

通信，多CPU 协同控制的网络；

（2） 子控制器是一个键盘式客户交互终端，应尽量做到操作简便，符合人们使用习惯，

同时提示信息简洁而充分；

（3） 由于子控制器在同一个网络中会有多个同时接入，所以要具有设置功能以区分不同

CPU 控制器；

（4） 子控制器实际上是键盘，最终需要装入键盘外壳，所以应尽量做到小巧美观，设计

的电路应该能适应键盘外壳的尺寸。

在设计中，CPU 采用AT89S51；LED 液晶模块采用北京青云科技公司的LCM061A 段式液晶模块；键盘采用典型的4×4矩阵键盘，尽管有简单易用的键盘显示芯片8279可以起到键

子控制器模块示意图

RS —485

总线