基于單片機(jī)的銀行排隊(duì)呼叫系統(tǒng)

胡浩

摘要：中國當(dāng)今社會(huì)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展達(dá)到了較高的程度，銀行作為經(jīng)濟(jì)流通樞紐，工作流程必須順應(yīng)時(shí)代不斷進(jìn)行改進(jìn)。

本系統(tǒng)是基于51單片機(jī)的原理，以51單片機(jī)為主控單元，再結(jié)合按鍵、液晶顯示、語音播報(bào)等模塊來模擬銀行排隊(duì)呼叫系統(tǒng)，通過按鍵模擬一行窗口的呼叫，按下其中的一個(gè)按鍵，顯示器就將顯示對(duì)應(yīng)的排隊(duì)號(hào)和窗口號(hào)，并同時(shí)發(fā)出語音提示。顯示器不僅能顯示窗口號(hào)，還可以顯示當(dāng)前等待的人數(shù)，以及當(dāng)時(shí)的排隊(duì)號(hào)。

銀行排隊(duì)呼叫系統(tǒng)是針對(duì)銀行大廳工作流程而設(shè)計(jì)，是利用計(jì)算機(jī)的智能計(jì)算來管理用戶排隊(duì)的系統(tǒng)，能很好的解決用戶在銀行柜臺(tái)排隊(duì)辦理業(yè)務(wù)時(shí)所遇到的擁擠、混亂等現(xiàn)象，能有效的提高用戶的體驗(yàn)舒適度。

關(guān)鍵詞：語音播報(bào)；液晶顯示；排隊(duì)系統(tǒng)；單片機(jī)最小系統(tǒng)

一、課題研究背景及意義

中國當(dāng)今社會(huì)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展達(dá)到了較高的程度，人民的物質(zhì)生活質(zhì)量也在逐步提高，資金的存取、流動(dòng)與購買各種金融理財(cái)項(xiàng)目已經(jīng)是人們?nèi)粘Ｉ钪械钠毡榻?jīng)濟(jì)行為，而銀行作為社會(huì)資金的流通樞紐，在社會(huì)各個(gè)層次的企業(yè)、單位、個(gè)人的經(jīng)濟(jì)行為中占據(jù)了非常重要的地位。

而在銀行面對(duì)用戶的工作過程中，除了極少部分的VIP用戶可以通過專屬VIP通道快速辦理業(yè)務(wù)外，大部分用戶都只能通過排隊(duì)到柜臺(tái)窗口辦理業(yè)務(wù)，而銀行面向人群極其龐大，導(dǎo)致排隊(duì)的過程漫長而難熬。因此，傳統(tǒng)的窗口排隊(duì)服務(wù)顯然無法給用戶帶來舒適便捷的服務(wù)，而智能排隊(duì)呼叫系統(tǒng)的開發(fā)可以充分的解決這一矛盾，在使銀行工作更加效率的同時(shí)，也能有效解決 顧客站立等待、服務(wù)混亂、人員沖突等問題，還能節(jié)省顧客的等待時(shí)間，提高社會(huì)效率。

二、系統(tǒng)實(shí)況方框圖

在該系統(tǒng)（銀行排隊(duì)呼叫系統(tǒng)）設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備階段，通過分析行業(yè)現(xiàn)狀和需要實(shí)現(xiàn)的功能，再通過網(wǎng)絡(luò)和圖書等途徑對(duì)國內(nèi)外的各種相關(guān)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了觀察比較，對(duì)該系統(tǒng)硬件和相關(guān)軟件的設(shè)計(jì)做了較為詳細(xì)的研究和分析，確立了數(shù)個(gè)方案，結(jié)合實(shí)際情況和自身能力選取了其中最合適的一個(gè)方案，在后文中將對(duì)該設(shè)計(jì)方案的全部內(nèi)容進(jìn)行介紹并分析這個(gè)方案的優(yōu)勢及劣勢。

本設(shè)計(jì)是以STC89C52RC單片微機(jī)SCMC（single chip micro computer）作為主控單元，結(jié)合其他功能模塊，達(dá)到模擬銀行排隊(duì)呼叫系統(tǒng)功能的目的。

三、系統(tǒng)主控制單元

STC89C52RC是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K字節(jié)系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。P2口（P2.0～P2.7）是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，在此系統(tǒng)中連接按鍵模塊，接收按鍵模塊發(fā)送的叫號(hào)機(jī)或者柜臺(tái)的信號(hào)輸入。P0口（P0.0～P0.7）是一個(gè)位漏極開路的雙向I/O口，在此系統(tǒng)中連接LCD1602液晶顯示模塊，控制液晶顯示屏進(jìn)行圖像顯示。P1.0、P1.1、P1.5分別連接LCD1602的RS、WR、E接口，通過這些引腳將單片機(jī)處理過的命令發(fā)送至LCD1602，控制液晶顯示屏具體顯示哪些字符。P3.0、P3.1是單片機(jī)的串行數(shù)據(jù)接收口（RXD）和發(fā)送口（TXD），在此系統(tǒng)中連接JQ8400語音模塊，控制語音模塊進(jìn)行音頻的播放、停止、選曲等操作。

四、時(shí)鐘電路

時(shí)鐘電路為單片機(jī)產(chǎn)生時(shí)序脈沖，單片機(jī)所有運(yùn)算與控制過程都是在統(tǒng)一的時(shí)序脈沖的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行的。如果單片機(jī)的時(shí)鐘電路停止工作（晶振停振），那么單片機(jī)也就停止運(yùn)行了。STC89C52單片機(jī)的18腳和19腳是晶振引腳，接一個(gè)11.0592MHz的晶振（它每秒振蕩11059200次），外加兩個(gè)20pF的電容，電容的作用是幫助晶振起振，并維持振蕩信號(hào)的穩(wěn)定。

五、復(fù)位電路

STC89C52的按鍵復(fù)位電路。當(dāng)按鍵沒有按下時(shí)，電路同上電復(fù)位電路。在運(yùn)行過程中按下復(fù)位鍵，RST引腳上的電位變?yōu)楦唠娖?，高電平?huì)持續(xù)到按鍵釋放，從而使單片機(jī)實(shí)現(xiàn)按鍵復(fù)位。

六、語音播報(bào)模塊

本系統(tǒng)采用的語音模塊為JQ8400語音模塊。JQ8400支持SPIFLASH模擬成U盤，能像U盤一樣方便的更新內(nèi)存中的語音片段。支持播放、暫停、選曲、停止、切換等常用功能，支持智能組合播放，對(duì)特點(diǎn)路徑中的歌曲進(jìn)行組合，發(fā)送曲目名即可。JQ8400用途廣泛，功能齊全，能完美的實(shí)現(xiàn)呼叫系統(tǒng)的真人語音播報(bào)功能。JQ8400的14、15腳分別連接單片機(jī)的串行數(shù)據(jù)發(fā)送口（TXD）和接收口（RXD），以接收單片機(jī)的指令，控制模塊內(nèi)的喇叭按指令播放語音模塊的Flash庫中存放的語音段。當(dāng)按鍵沒有按下時(shí)，電路同上電復(fù)位電路。在運(yùn)行過程中按下復(fù)位鍵，RST引腳上的電位變?yōu)楦唠娖?，高電平?huì)持續(xù)到按鍵釋放，從而使單片機(jī)實(shí)現(xiàn)按鍵復(fù)位。

七、按鍵控制模塊

連接單片機(jī)的P2口（P2.0～P2.7），其中P2.0～P2.3為輸出口，連接4條行線；P2.4～P2.7為輸入口，連接4條列線。按鍵控制模塊使用的是行列掃描法。將所有行線置為低電平，讀取列線電平以判斷鍵盤中是否由按鍵按下，如果有，再將所有列線全部置為低電平，檢測行線的電平狀態(tài)，如果檢測到某行電平狀態(tài)為低電平，則該行與之間檢測到的低電平列線的相交處的按鍵就是被按下的按鍵。

八、系統(tǒng)軟件模塊設(shè)計(jì)

系統(tǒng)通電啟動(dòng)時(shí)，各模塊進(jìn)行初始化，LCD1602液晶顯示屏顯示初始界面。當(dāng)按鍵控制模塊檢測到取號(hào)按鈕被按下時(shí)，排隊(duì)號(hào)碼+1，單片機(jī)控制液晶顯示屏顯示當(dāng)前排隊(duì)號(hào)碼；當(dāng)檢測到窗口的呼叫按鈕被按下時(shí)，排隊(duì)號(hào)碼-1，單片機(jī)控制液晶顯示屏顯示“please NO.X to windows X”，并由語音模塊進(jìn)行播報(bào)提示；當(dāng)窗口呼叫按鈕按下時(shí)已無排隊(duì)人數(shù)，則界面變成初始界面，直至有人按下取號(hào)按鈕。

當(dāng)有按鍵按下時(shí)，矩陣鍵盤逐線掃描，得出被按下的鍵的鍵碼，發(fā)送至單片機(jī)，判斷識(shí)別是取號(hào)鍵還是叫號(hào)鍵，并對(duì)識(shí)別結(jié)果作計(jì)算處理，再選擇進(jìn)行用戶取號(hào)操作或者柜臺(tái)叫號(hào)操作。

在本系統(tǒng)中采用的是一塊4*4的矩陣鍵盤。系統(tǒng)設(shè)置有三個(gè)按鍵，分別為：客戶取號(hào)鍵、1號(hào)窗口叫號(hào)鍵、2號(hào)窗口叫號(hào)鍵，如圖3.7所示，設(shè)置的三個(gè)按鍵在矩陣鍵盤上的位置對(duì)應(yīng)為：客戶取號(hào)鍵K15，1號(hào)窗口叫號(hào)鍵K1，2號(hào)窗口叫號(hào)鍵K2。系統(tǒng)在運(yùn)行期間持續(xù)對(duì)三個(gè)按鍵所在行列線進(jìn)行掃描并進(jìn)行按鍵消抖以確認(rèn)按鍵位置。LCD1602液晶顯示屏的接口原理圖如圖3.6所示。LCD1602液晶顯示模塊的內(nèi)部可以看成兩組寄存器：指令寄存器IR，數(shù)據(jù)寄存器DR，由RS引腳控制。在對(duì)寄存器進(jìn)行存取之前，需要檢查LCD的忙碌標(biāo)志BF的狀態(tài)，由此標(biāo)志的狀態(tài)來獲知LCD內(nèi)部的工作狀態(tài)，判斷是否允許接受控制命令。

通過指令控制碼對(duì)LCD1602的顯示模式、字符發(fā)生地址、顯示地址等參數(shù)進(jìn)行設(shè)定后，再通過發(fā)送數(shù)據(jù)對(duì)顯示的內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置。

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