【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(shí)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(shí)。TTL232 數(shù)據(jù)傳送格式如下：表 35 傳送卡號(hào)的數(shù)據(jù)格式表 AAHFFHD0D1D2D3D4校驗(yàn)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(hào)（ 低地址高字節(jié)Motorola結(jié)構(gòu)）7校驗(yàn)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(dòng)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(shí)來設(shè)置發(fā)聲的時(shí)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(jī)智能排隊(duì)提示系統(tǒng)硬件的總體結(jié)構(gòu)，并對其中的單片機(jī)最小系統(tǒng)、lcd1602液晶顯示模塊、id讀卡模塊進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹。第四章 軟件設(shè)計(jì)與仿真一個(gè)系統(tǒng)要完整的實(shí)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(qiáng)、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(jì)總分總的方法，先對要實(shí)現(xiàn)的功能的所需的軟件進(jìn)行總體的把握，擬出總體設(shè)計(jì)方案。再將總的軟件劃分為多個(gè)功能模塊，分配各部分的具體任務(wù)，然后對各功能模塊進(jìn)行詳細(xì)、正確的設(shè)計(jì)，各功能模塊寫成后進(jìn)行調(diào)試并通過后，將它們根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jì)。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(shí)現(xiàn)，具有可讀性好，便于編制和擴(kuò)充的優(yōu)點(diǎn)。主控制器的軟件設(shè)計(jì)采用STC89C52 單片機(jī)的匯編語言編寫。該系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、顯示控制、數(shù)據(jù)傳輸?shù)饶K。各個(gè)模塊之間需要協(xié)調(diào)配合工作，主要要寫LED 燈驅(qū)動(dòng)、按鍵驅(qū)動(dòng)、液晶顯示驅(qū)動(dòng)、蜂鳴器驅(qū)動(dòng)等，程序主要包括主控程序、用戶排隊(duì)處理程序、業(yè)務(wù)員操作控制程序等，整個(gè)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(jī)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(hù)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(dòng)和任務(wù)）和環(huán)境集成機(jī)制構(gòu)成（為工具集成和軟件的開發(fā)、維護(hù)及管理提供統(tǒng)一的支持）。傳統(tǒng)軟件工程采用的是從時(shí)間角度對軟件開發(fā)和維護(hù)的復(fù)雜問題進(jìn)分解，把軟件生命分成幾個(gè)階段，每個(gè)階段的開始和結(jié)束都有嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，并且獨(dú)立完成任務(wù)。兩個(gè)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(jì)算機(jī)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(qiáng)調(diào)對系統(tǒng)中出現(xiàn)的對象進(jìn)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(shí)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(jī)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(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)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(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語言的優(yōu)勢。 使用Keil的開發(fā)工具其項(xiàng)目開發(fā)周期和任何軟件開發(fā)項(xiàng)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(cuò)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(jì)和仿真平臺(tái)，更是目前世界上最先進(jìn)。最完整的多種型號(hào)為控制器電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和仿真的平臺(tái)。它真正實(shí)現(xiàn)了再計(jì)算機(jī)上完成從原理圖設(shè)計(jì)、電路分析與仿真、單片機(jī)代碼級(jí)調(diào)試與仿真、系統(tǒng)測試和功能驗(yàn)證到形成PCB的完整的電子設(shè)計(jì)、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(qiáng)，性能越來越好。 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)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(hào)的讀取、轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)存、LCD的顯示、蜂鳴器、led燈、按鍵的驅(qū)動(dòng)。 單片機(jī)的主程序流程給系統(tǒng)上電后，進(jìn)入工作狀態(tài)，單片機(jī)先進(jìn)行初始化工作。先進(jìn)行變量的設(shè)置，如單片機(jī)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(jìn)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(jìn)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(hào)傳輸、校驗(yàn)、儲(chǔ)存讀卡器感應(yīng)到id卡的卡號(hào)，不斷的向單片機(jī)發(fā)送卡號(hào)，單片機(jī)串口接收數(shù)據(jù)。因?yàn)榭ㄌ?hào)不只發(fā)一次，所以單片機(jī)要執(zhí)行卡號(hào)異或校驗(yàn)，選擇正確的卡號(hào)，再檢驗(yàn)是否重復(fù)，若是重復(fù)則丟棄，不重復(fù)則儲(chǔ)存卡號(hào)。開始丟棄串口接收數(shù)據(jù)儲(chǔ)存卡號(hào)卡號(hào)異或校驗(yàn)檢驗(yàn)是否重復(fù) Y N圖 43 卡號(hào)傳輸、校驗(yàn)、儲(chǔ)存圖 按鍵的檢測無卡號(hào)輸入時(shí)按鍵按下清0，當(dāng)有卡號(hào)儲(chǔ)存時(shí)，按鍵按下LCD顯示卡號(hào)。，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(gè)十進(jìn)制卡號(hào)存儲(chǔ)空間，原存儲(chǔ)的卡號(hào)是4個(gè)連續(xù)單元存儲(chǔ)的十六進(jìn)制原始卡號(hào)，而轉(zhuǎn)換后的卡號(hào)是10個(gè)連續(xù)單元的BCD碼卡號(hào)（十進(jìn)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(hào)轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制存放LCD固定儲(chǔ)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(gè)框框?yàn)槊钛h(huán)1*2次 ，這個(gè)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(shí)器自動(dòng)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(hào)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(jìn)行了簡單的介紹。著重介紹了排隊(duì)系統(tǒng)所能實(shí)現(xiàn)的幾個(gè)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(shí)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(jìn)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(jì)就無法正常運(yùn)行和實(shí)現(xiàn)，所以硬件的調(diào)試是整個(gè)系統(tǒng)能夠完好運(yùn)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(jìn)行調(diào)試。首先要進(jìn)行的是邏輯故障的排除，排除邏輯故障指的是在設(shè)計(jì)過程中線路的錯(cuò)誤連接，使得功能不能實(shí)現(xiàn)，或者是PCB板的制造過程中工藝性錯(cuò)誤而產(chǎn)生的故障。焊接過程中經(jīng)常因?yàn)槭韬龆霈F(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(huì)出現(xiàn)因元器件的損壞而造成的系統(tǒng)不能正常運(yùn)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?yàn)樵诤附踊蚪M裝過程中的錯(cuò)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(hào)、規(guī)格與設(shè)計(jì)要求。在保證安裝無誤后，用替換方法排除錯(cuò)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(shí)現(xiàn)分為兩個(gè)步驟，首先逐個(gè)實(shí)現(xiàn)排隊(duì)系統(tǒng)的各個(gè)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(shí)現(xiàn)系統(tǒng)軟件的實(shí)現(xiàn)首先要做的是以各功能模塊為單位，分別對每個(gè)功能模塊進(jìn)行調(diào)試，一般可以先在仿真工具上進(jìn)行模擬，觀察其是否可以實(shí)現(xiàn)基本要求的功能，如果可以成功運(yùn)行的話，再將調(diào)試完的各個(gè)功能模塊的這些程序組合到一起進(jìn)行總的組合起來調(diào)試。一般模擬仿真運(yùn)行能成功，下載在硬件系統(tǒng)上也能夠完好的運(yùn)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(huì)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(yùn)行過程中都會(huì)重復(fù)的出現(xiàn)，這種情況下一般可以使用斷點(diǎn)運(yùn)行或單步運(yùn)行的方法來對整個(gè)軟件程序進(jìn)行修改和調(diào)試。一些程序的錯(cuò)誤可以根據(jù)提示查看判斷錯(cuò)誤出現(xiàn)的地方，若出現(xiàn)錯(cuò)誤，可以在提示出現(xiàn)錯(cuò)誤的程序位置的前面設(shè)置一個(gè)斷點(diǎn)，然后進(jìn)行全速運(yùn)行。比如說一些需要進(jìn)行實(shí)時(shí)處理和通訊的程序，這些程序需要遵循比較嚴(yán)格的時(shí)序要求，所以要求使用連續(xù)全速方式運(yùn)行程序，這可以使用在在錯(cuò)誤程序前設(shè)置斷點(diǎn)的方式；當(dāng)全速斷點(diǎn)運(yùn)行沒有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，就只能執(zhí)行單步跟蹤運(yùn)行并檢查相應(yīng)的軟硬件錯(cuò)誤出現(xiàn)的地方，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并修改至故障排除。按照這樣的整個(gè)流程排查錯(cuò)誤，一直重復(fù)直到所有的錯(cuò)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(yùn)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(gè)可以運(yùn)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(gè)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，通信可靠迅速，滿足了排隊(duì)系統(tǒng)的基本功能需求，已達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)目的。 本章小節(jié)本章主要是介紹了系統(tǒng)硬件和軟件實(shí)現(xiàn)得方法，最后最整個(gè)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(jī)主控結(jié)合匯編語言實(shí)現(xiàn)了智能排隊(duì)系統(tǒng)的基本