【文章內(nèi)容簡介】 INT有卡中斷22TXD串口輸出18不用21RXD串口輸入（不用）表 34 125K射頻卡讀卡模塊技術(shù)參數(shù)表名稱說明工作頻率125 Khz卡片類型EM 只讀卡讀卡距離= 50mm(鑰匙) ,=90mm（卡片）供電電源DC ～6V/250mA工作電流讀卡瞬時160mA左右 靜態(tài)70mA左右通信接口TTL電平232通信波特率9600（RS232C）串口初始化9600，N，8，1感應(yīng)體形式鑰匙、厚卡、薄卡、塑棒天線尺寸60 x60 mm工作溫度10℃ +60℃濕度98%相對濕度，不結(jié)霜工作方式: 卡片在感應(yīng)區(qū)時。TTL232 數(shù)據(jù)傳送格式如下：表 35 傳送卡號的數(shù)據(jù)格式表 AAHFFHD0D1D2D3D4校驗和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（共8字節(jié)）的說明表如下：表 36 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的說明表地 址定 義01命令碼（AA FF）2640位卡號（ 低地址高字節(jié)Motorola結(jié)構(gòu)）7校驗和（地址06位共7字節(jié)“XOR”異或值 ） 聲音提示電路蜂鳴器可分為電磁式和壓電式，我采用的是壓電式的蜂鳴器。主要由多諧振蕩器，壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及蜂鳴箱外殼等組成。阻抗匹配推動壓電蜂鳴片發(fā)聲。使用最簡單的蜂鳴器來當(dāng)做語音提示電路，可以通過改變高低電平來發(fā)聲。可以延時來設(shè)置發(fā)聲的時間。電路圖如下：圖 310 蜂鳴器連接圖 本章小結(jié)本章總的介紹了基于單片機智能排隊提示系統(tǒng)硬件的總體結(jié)構(gòu)，并對其中的單片機最小系統(tǒng)、lcd1602液晶顯示模塊、id讀卡模塊進行了較為詳細(xì)的介紹。第四章 軟件設(shè)計與仿真一個系統(tǒng)要完整的實現(xiàn)其功能，不但需要硬件的模塊準(zhǔn)確結(jié)合，更必須有功能強、速度快、效率高的系統(tǒng)軟件做支持。本課題對軟件的設(shè)計總分總的方法，先對要實現(xiàn)的功能的所需的軟件進行總體的把握，擬出總體設(shè)計方案。再將總的軟件劃分為多個功能模塊，分配各部分的具體任務(wù)，然后對各功能模塊進行詳細(xì)、正確的設(shè)計，各功能模塊寫成后進行調(diào)試并通過后，將它們根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計總的要求將的各模塊的函數(shù)程序組合起來最終完成軟件設(shè)計。這樣主程序通過調(diào)用子程序，各部分模塊分工使總的功能實現(xiàn)，具有可讀性好，便于編制和擴充的優(yōu)點。主控制器的軟件設(shè)計采用STC89C52 單片機的匯編語言編寫。該系統(tǒng)軟件設(shè)計包括數(shù)據(jù)存儲、顯示控制、數(shù)據(jù)傳輸?shù)饶K。各個模塊之間需要協(xié)調(diào)配合工作，主要要寫LED 燈驅(qū)動、按鍵驅(qū)動、液晶顯示驅(qū)動、蜂鳴器驅(qū)動等，程序主要包括主控程序、用戶排隊處理程序、業(yè)務(wù)員操作控制程序等，整個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)管理由。 軟件的開發(fā)環(huán)境系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件是單片機系統(tǒng)不可缺少的兩部分，軟件開發(fā)環(huán)境指的是為支持這兩者維護和工程化開發(fā)而使用的一組軟件，當(dāng)然這必須要在宿主軟件和基本硬件的基礎(chǔ)上。它由軟件工具（用以支持軟件開發(fā)的相關(guān)過程、活動和任務(wù)）和環(huán)境集成機制構(gòu)成（為工具集成和軟件的開發(fā)、維護及管理提供統(tǒng)一的支持）。傳統(tǒng)軟件工程采用的是從時間角度對軟件開發(fā)和維護的復(fù)雜問題進分解，把軟件生命分成幾個階段，每個階段的開始和結(jié)束都有嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，并且獨立完成任務(wù)。兩個相鄰的階段，前一階段的結(jié)束就意味著后階段的開始，我們稱之為“瀑布模型”。在這種模型中，靈活性比較差，復(fù)用性低。 [16][17]隨著計算機技術(shù)和軟件技術(shù)的發(fā)展，軟件的規(guī)模越來越大，功能越來越復(fù)雜，強調(diào)對系統(tǒng)中出現(xiàn)的對象進行分類，建立類之間的結(jié)構(gòu)層次關(guān)系，如繼承、關(guān)聯(lián)、組合等，能支持軟件組件的復(fù)用性，并采用信息封裝的方式對類的數(shù)據(jù)加以隱藏，通過接口和消息傳遞的方式實現(xiàn)類之間的通信，從而得到高內(nèi)聚、低禍合的軟件系統(tǒng)。 開發(fā)環(huán)境keilC51介紹Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)， Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到Keil C51生成的目標(biāo)代碼,效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。 使用Keil的開發(fā)工具其項目開發(fā)周期和任何軟件開發(fā)項目都大致一樣： 1. 創(chuàng)建C語言或匯編語言的源程序 2. 編譯或匯編源文件 3. 糾正源文件中出現(xiàn)的的錯誤4. 從匯編器和編譯器中連接目標(biāo)文件 5. 測試連接的應(yīng)用程序 下面是Keil C語言的編譯器及編譯過程：圖 41 Keil C語言的編譯器及編譯過程圖 protues仿真環(huán)境Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅是模擬電路、數(shù)字電路、模數(shù)混合電路的設(shè)計和仿真平臺，更是目前世界上最先進。最完整的多種型號為控制器電路系統(tǒng)的設(shè)計和仿真的平臺。它真正實現(xiàn)了再計算機上完成從原理圖設(shè)計、電路分析與仿真、單片機代碼級調(diào)試與仿真、系統(tǒng)測試和功能驗證到形成PCB的完整的電子設(shè)計、研發(fā)過程。從1989年問世至今，經(jīng)歷20年的使用、發(fā)展和完善，功能越來越強，性能越來越好。 系統(tǒng)軟件設(shè)計根據(jù)課題所需要完成的基本功能，再結(jié)合硬件可以將軟件分id卡卡號的讀取、轉(zhuǎn)換、儲存、LCD的顯示、蜂鳴器、led燈、按鍵的驅(qū)動。 單片機的主程序流程給系統(tǒng)上電后，進入工作狀態(tài)，單片機先進行初始化工作。先進行變量的設(shè)置，如單片機寄存器及軟件變量的設(shè)置。對于外圍器件的初始化有液晶顯示器LCD1602的初始化設(shè)置，對Id卡是否有卡刷進的判斷，伴隨led等的亮滅提醒，按鍵檢測工作，如檢測到有按鍵按下，進入相應(yīng)的按鍵程序，伴隨蜂鳴器的響應(yīng)，處理完后回到按鍵檢測狀態(tài)。 id卡的卡號傳輸、校驗、儲存讀卡器感應(yīng)到id卡的卡號，不斷的向單片機發(fā)送卡號，單片機串口接收數(shù)據(jù)。因為卡號不只發(fā)一次，所以單片機要執(zhí)行卡號異或校驗，選擇正確的卡號，再檢驗是否重復(fù)，若是重復(fù)則丟棄，不重復(fù)則儲存卡號。開始丟棄串口接收數(shù)據(jù)儲存卡號卡號異或校驗檢驗是否重復(fù) Y N圖 43 卡號傳輸、校驗、儲存圖 按鍵的檢測無卡號輸入時按鍵按下清0，當(dāng)有卡號儲存時，按鍵按下LCD顯示卡號。，蜂鳴器響起提示。具體得流程圖如下：其中A單元是指連續(xù)的10個十進制卡號存儲空間，原存儲的卡號是4個連續(xù)單元存儲的十六進制原始卡號，而轉(zhuǎn)換后的卡號是10個連續(xù)單元的BCD碼卡號（十進制）。開始有按鍵按下 N 把數(shù)據(jù)從A單元存入B單元 Y取最早存入的卡號轉(zhuǎn)化為十進制存放LCD固定儲存單元A圖 44 按鍵檢測圖 LCD1602軟件顯示LCD在顯示過程的流程如下：其中第四個框框為命令循環(huán)1*2次 ，這個命令是換行命令，執(zhí)行是換行命令，使LCD輸入地址切換到第二行，然后接下去的數(shù)據(jù)就能顯示到第二行 。執(zhí)行過程中是定時器自動不斷執(zhí)行的，數(shù)據(jù)執(zhí)行，執(zhí)行的是循環(huán)讀取A單元和B單元，將里面的BCD碼卡號顯示出來。開始命令執(zhí)行3*2次數(shù)據(jù)執(zhí)行16*2次 循環(huán)命令執(zhí)行1*2數(shù)據(jù)執(zhí)行16*2次結(jié)束圖 46 液晶顯示器顯示圖 本章小結(jié)本章對軟件的開發(fā)環(huán)境keilc及仿真工具軟件進行了簡單的介紹。著重介紹了排隊系統(tǒng)所能實現(xiàn)的幾個重要的軟件流程。第五章 系統(tǒng)的調(diào)試和總結(jié) 系統(tǒng)硬件的實現(xiàn)系統(tǒng)硬件的調(diào)試一般是在軟件調(diào)試之前，硬件系統(tǒng)的明顯故障要進行排除，修改之后才能和各模塊的軟件程序相結(jié)合起來調(diào)試，這樣就一步排除了故障。如果硬件調(diào)試沒有通過的話，那么軟件設(shè)計就無法正常運行和實現(xiàn)，所以硬件的調(diào)試是整個系統(tǒng)能夠完好運行的基礎(chǔ)。硬件的調(diào)試從開始的布線、PCB板的制作、焊接直到所有的模塊連接組裝完成之后開始進行調(diào)試。首先要進行的是邏輯故障的排除，排除邏輯故障指的是在設(shè)計過程中線路的錯誤連接，使得功能不能實現(xiàn)，或者是PCB板的制造過程中工藝性錯誤而產(chǎn)生的故障。焊接過程中經(jīng)常因為疏忽而出現(xiàn)電路的開路和短路，這需要認(rèn)真對照之前所確定的原理圖，發(fā)現(xiàn)不同的地方并修改直至完全相同。排除電源故障。在電路測試過程中會出現(xiàn)因元器件的損壞而造成的系統(tǒng)不能正常運行，出現(xiàn)這種情況的原因有：元器件沒用之前就已壞了和因為在焊接或組裝過程中的錯誤導(dǎo)致器件損壞。比如：電源電壓過高導(dǎo)致芯片的燒毀，正負(fù)極的反接導(dǎo)致電容的毀壞，所以在安裝前應(yīng)該認(rèn)真檢查元器件的型號、規(guī)格與設(shè)計要求。在保證安裝無誤后，用替換方法排除錯誤。對于電源故障先檢查檢查VCC與GND之間電位。本文的硬件實現(xiàn)分為兩個步驟，首先逐個實現(xiàn)排隊系統(tǒng)的各個模塊，包括LCD顯示屏、ID卡讀取、蜂鳴器響應(yīng)等。然后用跳線將各模塊連接起來。 系統(tǒng)軟件的實現(xiàn)系統(tǒng)軟件的實現(xiàn)首先要做的是以各功能模塊為單位，分別對每個功能模塊進行調(diào)試，一般可以先在仿真工具上進行模擬，觀察其是否可以實現(xiàn)基本要求的功能，如果可以成功運行的話，再將調(diào)試完的各個功能模塊的這些程序組合到一起進行總的組合起來調(diào)試。一般模擬仿真運行能成功，下載在硬件系統(tǒng)上也能夠完好的運行，當(dāng)然，這必須建立在硬件系統(tǒng)已通過硬件調(diào)試并成功的基礎(chǔ)上。系統(tǒng)中一般會存在靜態(tài)的故障或者比較固定的、常見的故障，這些故障在每次的運行過程中都會重復(fù)的出現(xiàn)，這種情況下一般可以使用斷點運行或單步運行的方法來對整個軟件程序進行修改和調(diào)試。一些程序的錯誤可以根據(jù)提示查看判斷錯誤出現(xiàn)的地方，若出現(xiàn)錯誤，可以在提示出現(xiàn)錯誤的程序位置的前面設(shè)置一個斷點，然后進行全速運行。比如說一些需要進行實時處理和通訊的程序，這些程序需要遵循比較嚴(yán)格的時序要求，所以要求使用連續(xù)全速方式運行程序，這可以使用在在錯誤程序前設(shè)置斷點的方式；當(dāng)全速斷點運行沒有發(fā)現(xiàn)錯誤時，就只能執(zhí)行單步跟蹤運行并檢查相應(yīng)的軟硬件錯誤出現(xiàn)的地方，發(fā)現(xiàn)錯誤并修改至故障排除。按照這樣的整個流程排查錯誤，一直重復(fù)直到所有的錯誤被找到、修改、完善、故障完排除。最后程序能夠完成連續(xù)順暢的全速運行。 系統(tǒng)集成和測試在系統(tǒng)的硬件構(gòu)件和軟件構(gòu)件建立起來以后，將硬件結(jié)構(gòu)、軟件結(jié)構(gòu)和執(zhí)行裝置集成在一起才能得到一個可以運行的系統(tǒng)。將各模塊的軟件都調(diào)試完再結(jié)合起來對整個系統(tǒng)進行調(diào)試。實驗結(jié)果表明系統(tǒng)運行穩(wěn)定，實時性強，通信可靠迅速，滿足了排隊系統(tǒng)的基本功能需求，已達到預(yù)期設(shè)計目的。 本章小節(jié)本章主要是介紹了系統(tǒng)硬件和軟件實現(xiàn)得方法，最后最整個系統(tǒng)得集成和調(diào)試。第六章 總結(jié)和展望本文硬件采用單片機主控結(jié)合匯編語言實現(xiàn)了智能排隊系統(tǒng)的基本