【文章內容簡介】 485通信收發(fā)器SN75LBC184。主顯示屏采用AT89C51單片機控制，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 顯示模塊的設計考慮采用串行驅動方式，這里采用MAX7219驅動芯片。(l)MAX7219芯片介紹MAX7219是美國MAXIM公司研制的緊湊型、串行輸入、串行輸出、共陰極新型LED顯示驅動器。它一片芯片可以驅動多達8位7段LED顯示器、條型圖形、或64個單個LED，其片內有BCD譯碼器、多路復用掃描電路、段和數(shù)字驅動器、以及存貯每個數(shù)字的 8X8靜態(tài)RAM。所有LED的段電流設定只需一個外部電阻。這種LED驅動器有以下特點:①接口簡單，占用CPU的I/0口線少，對外接口只需3根I/0口線，即可實現(xiàn)最高可達10MHZ串行接口。②各個寄存器可以單獨被尋址和更新，不需要全部更新。③允許用戶對每個顯示位是選擇BCD譯碼方式還是非譯碼方式進行定義。④具有 150uA的低功耗停機方式。⑤可以模擬和數(shù)據(jù)控制顯示的亮度，與 MOTOROLA ，SPI，QSPI及MATIONALMICROWIRE串行口相兼容。⑥可以進行級連，最多可以級連8片MAX7219，驅動64個數(shù)碼管。該芯片采用24腳DIP和S0封裝。引腳說明見下表引腳名稱功能說明1DIN串行數(shù)據(jù)輸入端。在CLK的上升沿數(shù)據(jù)鎖入芯片內部16位移位寄存器2,3,58,10,11DIG0DIG78位LED位選線，從共陰極LED中吸入電流4,9GND地線（兩個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時鐘輸入，最高時鐘頻率為10MHZ，在CLK的上升沿數(shù)據(jù)被鎖入內部移位寄存器，在CLK的下降沿，數(shù)據(jù)從DOUT腳被輸出1427 2023SEGASEGG DP7段驅動和小數(shù)點驅動18ISET該腳通過一個電阻與V+相連，設置峰值段電流19V+電源電壓，+5V24DOUT串行數(shù)據(jù)輸出，該腳用于級聯(lián)擴展（1）AT89C51與MAx7219芯片接口電路： 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單。，，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，此時典型段電流為37mA。為了減少外界的干擾，應在MAX7219V+管腳和GND管腳之間加上一個 10pF的鈕電容。當MAX7219芯片和主控芯片(例如CPU)的距離較遠時，為了防止高頻信號的干擾，傳輸數(shù)據(jù)的頻率最好低一些，并在CLK時鐘輸入管腳和LOAD鎖定輸入管腳和GND管腳之間各自接上一個 100OpF的瓷片電容器。在進行電路板設計時應盡可能使MAX7219芯片和所驅動的LED顯示器以及主控芯片(例如CPU)靠近，以防止高頻信號的干擾。當MAX7219芯片和主控芯片的距離較近時，CLK時鐘輸入管腳和LOAD鎖定輸入管腳和GND管腳之間無需再各自接上一個10O0pF的瓷片電容器。MAX7219所能直接驅動的是共陰極小電流LED顯示器，它不能直接驅動共陽極LED顯示器，否則會損壞器件。在級連顯示時，當被驅動的數(shù)碼管不是8的倍數(shù)時，最好將每個芯片所驅動的顯示位數(shù)設計為一樣，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，就能簡單地操作LED的位選以及段選、設置和改變MAX7219的工作模式。16位數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)格式如下:其中:D7DO:8位數(shù)據(jù)位，D7最高位，DO為最低位。D11D8:4位地址位。D15D12:無關位，通常全取1。MAX7219通過D11D8 4位地址譯碼，可尋址14個內部寄存器，分別是8個LED顯示寄存器，5個控制寄存器和1個非工作寄存器。LED顯示寄存器由內部8X8靜態(tài)RAM構成，操作者可直接對位寄存器進行個別尋址，以刷新和保持數(shù)據(jù)，只要V+超過2V(一般為+5V)?？刂萍拇嫫靼?譯碼模式，顯示亮度調節(jié)，掃描限制(選擇掃描)位數(shù)，關斷和顯示測試寄存器，地址分配表如下表所示： 寄存器地址分配表寄存器名稱地址16進制碼D15D12D11D10D9D8非工作寄存器XXXX0000X0DIG IT0XXXX0001X1DIG IT1XXXX0010X2DIG IT2XXXX0011X3DIG IT3XXXX0100X4DIG IT4XXXX0101X5DIG IT5XXXX0110X6DIG IT6XXXX0111X7DIG IT7XXXX1000X8譯碼模式XXXX1001X9高度調節(jié)XXXX1010XA掃描限制XXXX1011XB關斷模式XXXX1100XC顯示測試XXXX1111XFMAX7219的驅動程序首先必須對5個控制寄存器初始設置即初始化，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寄存器條件下器件級聯(lián)時，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，當數(shù)據(jù)位全0時選擇“非譯碼方式。在此方式下，8個數(shù)據(jù)位分別一一對應7個段和小數(shù)點。通常選擇此方式。掃描限制寄存器(地址=XBH):用于設置顯示的LED個數(shù)(18)，當DZDIDO=11D7D6D5D4D3無關時，可接8個LED管。亮度調節(jié)寄存器(地址=XAH):共有16級選擇，用于LED顯示亮度的強弱設置。關斷模式寄存器(地址=XCH):有兩種模式選擇:一種是關斷狀態(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)。顯示測試寄存器(地址=XFH):有兩種選擇用于設置LED是測試狀態(tài)還是正常操作狀態(tài):當在測試狀態(tài)時(DO=1)各位應全亮。一般選擇正常操作狀態(tài)(DO=0)。通信模塊采用RS485通信收發(fā)器SN75LBC184。窗口顯示屏采用AT89C51單片機控制，(地址為 XXXXXXX1)，與呼叫器(地址為 XXXXXXX0)相對應，即第8位為選擇位，第27位為窗口號位，通過地址撥碼開關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 顯示模塊的設計窗口顯示屏用3位數(shù)碼管顯示，采用動態(tài)顯示方式，單片機I/0口分別進行段選與位選的鎖存，由驅動電路進行驅動，掃描功能完全由軟件來完成。3位共陰極LED顯示器的段選線對應并接，，用三極管驅動。通信模塊采用RS485通信收發(fā)器SN75LBC184，。4 系統(tǒng)軟件設計 軟件設計數(shù)學依據(jù)智能排隊系統(tǒng)的“智能”體現(xiàn)在該系統(tǒng)對“排隊”的處理是根據(jù)運籌學中的排隊論來設計的。排隊論又叫做隨機服務系統(tǒng)理論。研究關于獨立服務的排隊論問題。研究目的是要回答如何改進服務機構或組織被服務的對象，使得某種指標達到最優(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的，也可以是成批的。相繼到達的間隔時間是隨機的。顧客的到達是相互獨立的。采用先到先服務方式。顧客到達時間間隔或者服務時間為一個隨機變量，經(jīng)過對現(xiàn)實排隊問題的研究證實，一般地隨機到達規(guī)律都服從泊松過程。而服務時間服從負指數(shù)分布(記為M)，分布密度為：根據(jù)服務臺為多數(shù)個，將其確定為多服務臺問題，再考慮到使系統(tǒng)達到最優(yōu)配置，故將模型定為單隊多服務臺型。在該排隊系統(tǒng)中用下述符號形式表示:?/?/?/?其中:第一個符號表示顧客到達時間間隔的分布。第二個符號表示服務時間分布。第三個符號表示服務臺數(shù)目。第四個符號表示服務系統(tǒng)允許的最大顧客容量。則該模型表示為:M/M/C/∽，即:顧客以簡單流到達。服務臺以并聯(lián)方式服務，并相互獨立。顧客到達時間間隔和服務時間服從負指數(shù)分布。服務臺數(shù)目為C。系統(tǒng)的顧客容量沒有限制。： 排隊系統(tǒng)拓撲圖有了上述公式及指標就可以對顧客到達、服務時間、服務強度等進行統(tǒng)計分析，從而決定是否增減服務員數(shù)目、合理安排作息時間等起到重要作用。但是，本文要研究的重點對象是排隊系統(tǒng)的生產原理及工作情況，是具體實現(xiàn)排隊服務的設備制造，因此，本文的重點將立足于如何提高系統(tǒng)使用率，如何更好地合理地進行服務。 排隊系統(tǒng)工作流程及對應決策分析為了方便說明本排隊系統(tǒng)的算法分析，將該系統(tǒng)工作流程簡化。（1）取號主機。由上面的推導得知，取號主機的事件發(fā)生概率服從泊松分布，但由于只有一臺主機，是單隊簡單流事件，故可簡化其特性，認為僅僅是一個信號流發(fā)生器，時間上無所謂，而邏輯上服從隊列的先入先出算法。（2）管理中心。所有功能性的算法都在管理中心上實現(xiàn)。首先，管理中心建立一個隊列池，儲存取號主機發(fā)生的順序流事件。其次，管理中心查詢各個服務臺空閑情況，根據(jù)服務臺總數(shù)目進行輪詢算法，以確認下一個取得客戶的服務臺號。之所以采取輪詢算法，是為了保證服務臺的均勻使用率，不使得單個服務臺過勞或過閑。最后，在管理中心運行的過程中，服務臺的流事件中可能有某些客戶走開而產生跳過，因此需要把跳過的客戶插入取號主機隊列的最后，連續(xù)兩次被跳過的客戶將從隊列中刪除，避免空號占用系統(tǒng)時間。（3）服務臺。按照系統(tǒng)給定的順序服務，其服務時間服從負值數(shù)分布，但就邏輯上而言，這只是一個中斷發(fā)生器，只對給定的顧客表達是“正在服務”、“下一個”和“跳過”，不涉及算法。負值數(shù)事件負值數(shù)事件處理隊列：有跳過的加入到隊列的后面；兩次跳過則刪除；隊列的選擇及處理：輪詢泊松流隊列 排隊系統(tǒng)算法分布圖 主機工作于查詢狀態(tài)，依次與01~60號(地址O2H78H)從機通信，根據(jù)從機的請求命令發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，打印機使用中斷工作方式，這樣可保證主機完成對整全系統(tǒng)的控制和管理。主程序流程圖如圖所示，其具體工作過程如下：主機初始化后，從01號從機(即呼叫器，地址=02H)開始查詢，如有應答并命令請求，根據(jù)命令作相應處理:①請求發(fā)送:主機將最前顧客號碼發(fā)送到該機，并置發(fā)送標志F=1，②請求接收:當呼叫器重呼或暫停時，向主機發(fā)送數(shù)據(jù)，此時，主機接收該從機數(shù)據(jù)，接收完成后，立即將查詢該從機并將該數(shù)據(jù)發(fā)送到該從機，并置F=1。如從機不應答，表示該機無請求服務或沒有該設備，則清F=0。主機通信完后將顯示更新的數(shù)據(jù)于LCD屏上(等待人數(shù))，然后根據(jù)發(fā)送標志決定是否將數(shù)據(jù)送到該從機對應的窗口顯示屏(地址=N+1)、主顯示屏(地址=OOH)及播放語音。然后地址+2并判斷是否查詢所有機，開始新的查詢。開始初始化從機地址=02H與從機N通訊發(fā)送/接收無數(shù)據(jù)交換置F=0發(fā)送置F=1接收轉發(fā)置F=1顯示子程序F=1發(fā)該數(shù)據(jù)到從機N+1發(fā)該數(shù)據(jù)到從機00H放音子程序結束Y從機地址=02H=80H從機地址+2NY發(fā)送接收N 主程序流程圖具體實現(xiàn)的代碼如下：include void main(){ int nlis=0。 nlis=listen(nstart,60)。 //從地址0X02開始，共偵聽60臺從機 switch(nlis) { case 0: //無數(shù)據(jù) nf=0。 break。 case 1: //發(fā)送 send(): //發(fā)送 nf=1。 break。 case 2: //接收 get()。//接收 resend()。//接收 break。 } showresult()。 //顯示子程序 nstart=(nstart+2)/0X80。 //地址+2，但要防止溢出 if(nf==1) { senddata(nstart)。 發(fā)送數(shù)據(jù)到從機N+1playsound()。 //播放聲音 } if(exit()) break。 //如果管理員要求退出程序，則退出 } 顯示子程序液晶顯示器SMS0401的程序由長沙太陽人有限公司隨帶產品提供，只需用戶根據(jù)需要填寫用戶程序。在程序設計過程中在主程序中根據(jù)需要顯示二進制數(shù)字查表得到相應的十進制數(shù)字的顯示代碼，然后把相應的顯示代碼送顯示器緩沖區(qū)，最后調用顯示程序顯示數(shù)據(jù)。在程序設計中顯示器緩沖區(qū)被定義在從單片機片內的數(shù)據(jù)存儲器空間的60H一62H單元。 打印子程序打印機采用中斷工作方式，當“取號”鍵按下時，進入打印中斷子程序。在打印機的打印控制程序中，數(shù)據(jù)的