银行叫号系统

本 科 毕 业 设 计 第 83页 共 83 页Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.1 绪论1.1课题来源时代跨入另一个世纪，随着经济全球化的大浪潮，社会的进步推动者各行各业的竞争逐渐加剧，促使各行各业树立新的服务观念，以改变以往的工作方式，以适应时代的需求。如今银行，海关，税务，医院等单位人来人往经常出现排队等候现象。排队等候问题已经成为人们经常面临的实际问题。由于久等引起的客户与客户，客户与工作人员之间的误会，不满和纠纷时常发生。己成为影响窗口服务秩序和形象的一大顽症。以保护客户隐私为目的而积极推广的“一米线”，也形同虚设。与此同时，随着着企业的竞争争日益激烈，如如何解决长久久以来枯燥无无序的排队问问题，如何加加强窗口单位位的服务质量量，如何加强强对客户及工工作人员的管管理，如何克克服诸如顾客客挑选自己熟熟悉的工作人人员而引起的的各种弊端，创创造一个轻松松而个性化的的窗口环境，已已成为公共服服务部门急需需解决的问题题，它直接影影响着企业公公共形象及业业务量，涉及及企业根本利利益。另外，传传统柜台服务务存在不安全全隐患，偷盗盗密码已经不不再是个别案案例，多窗口口的服务往往往让人无所适适从，客户盼盼望只排一个个队，只接受受“一对一”的个性化服服务已成趋势势。1.2 国内外外发展状况随着现代技术的的不断发展特特别是计算机机技术的应用用，使排队技技术的发展也也突飞猛进。目目前，已具备备多种功能如如音乐提示，综综合显示，呼呼叫终端，以以及各种数码码显示，号码码发放也由取取号机自动打打印到触摸屏屏查询取号，按按键取号，特特殊识别取号号等等。在我国，特别是是在我国加入入世贸组织之之后，排队技技术也被引进进国内，并在在我国特有的的高速经济发发展的环境中中得到飞速发发展，普及及及应用。我国国的排队技术术产品也由11998-22001年的的起步期，22001-22003年的的发展期到现现阶段的高速速发展期逐渐渐生产出适合合我国国情排排队系统产品品，客户对排排队系统产品品的应用也逐逐渐习惯并乐乐于接受。智智能排队系统统就是人们现现在乐于接受受的系统。智能排队机或称称智能排队系系统是一种综综合运用计算算机技术、网网络技术、多多媒体技术、通通讯控制技术术的高新技术术产品。它完完全模拟了人人群排队过程程，通过取号号、进队、排排队等待、叫叫号服务等功功能，取代各各类服务性窗窗口传统的由由顾客站立排排队的方式，实实现了计算机机系统代替客客户进行排队队的过程。适适用于各类窗窗口服务行业业，目前在国国外已经广泛泛应用于金融融、医院、电电信、以及各各级政府对外外服务窗口等等行业。国内市场上，虽虽然目前有一一些国外引进进的排队系统统产品，但价价格高昂。近近几年，国内内服务性行业业逐步开始使使用国内研制制的排队机系系统。智能排排队管理系统统目前已渗透透到我们生活活的各个方面面，在银行、医医院的服务大大厅中，我们们已充分享受受到它的优越越性。智能排排队管理系统统除了最基本本的功能，如如自由编辑输输出号票的文文字内容，通通过计算机自自动分流排队队，完成员工工登录、转移移、优先级、保保留重呼、虚虚拟叫号等功功能。还可适适应不同业务务窗口特性，增增加语音模块块、短消息平平台、WEBB上网、员工工安排计划、预预约管理、高高端客户识别别等增值功能能。同时具有有延伸和扩展展功能，可提提供由软件支支持的后台统统计功能，并并通过与到内内部业务数据据库的连接，及及时了解到下下属各窗口的的营业信息(其中可包括括：一天前来来办理业务的的客户数，每每位客户办理理业务占用时时间，重要客客户日志、每每个工作人员员的工作时间间、服务人数数等非常重要要的信息、)。并定期提提供十分详情情统计报告，为为管理者客观观合理的安排排工作提供依依据。目前国内智能排排队管理系统统己发展到无无线排队系统统。该系统采采用计算机技技术和无线通通信组网通讯讯等技术实现现了更高层次次的排队智能能化管理，由由于采用了无无线通信组网网技术，整个个系统无须敷敷设明线，仅仅需接上电源源，即可使用用，特别适用用于已经装修修完毕的营业业大厅。系统统各单元之间间即可无线路路连接，也可可局部采用传传统网线连接接，配置十分分灵活。如想想将原有线系系统改成无线线，最少只需需增加两个无无线模块即可可实现无线功功能，大大降降低成本。有有线方式与无无线方式的排排队系统所实实现的功能是是完全一样的的。所不同的的是：有线方方式制造成本本低，但需要要事先预埋走走线槽，或走走明线，安装装工作量大。另另外，有线方方式排队机系系统，任何一一个设备出现现故障时，整整个系统都要要停下来，进进行检修和更更改。采取无无线方式，最最大的特点就就是不受环境境的影响，安安装方便快捷捷，减轻施工工难度，非常常便于现场安安装、调试和和售后服务，且且系统除主机机外，任何设设备出现故障障时，都可实实时在线更换换和维修。系系统稳定性提提高，彻底解解决了线路故故障的担忧。无无线方式与有有线方式相比比，不足是成成本稍高。常常便于现场安安装、调试和和售后服务，且且系统除主机机外，任何设设备出现故障障时，都可实实时在线更换换和维修。系系统稳定性提提高，彻底解解决了线路故故障的担忧。无无线方式与有有线方式相比比，不足是成成本稍高。1.3 发展前前景 随着服务务行业的迅猛猛发展，客户户对服务质量量的要求越来来越高，智能能化的管理系系统应用越来来越广阔，在在银行，医药药，车站，海海关，税务等等方面，智能能排队系统应应用更加广阔阔，智能化水水平显著提高高。随着智能能化的进一步步加深，服务务质量越来越越好，我们国国家的服务行行业将得到迅迅猛的发展。同同时以智能化化为依托，客客户对服务行行业的满意度度会越来越高高，服务行业业的服务水平平会越来越高高。像排队拥拥挤，排队无无序而致使客客户浪费时间间，以及由此此引发的客户户与客户，客客户与服务人人员间的不满满情绪将随着着智能排队系系统的开发和和广泛应用而而得到圆满解解决。2 系统总体体设计2.1 方案论论证2.1.1 方方案要求在银行、电信、航航空、医院等等繁忙的公共共服务场所，营营业窗口前大大量涌挤的人人群与无序的的排队，一方方面严重影响响窗口的服务务质量与效率率以及企业公公共形象和业业务量；另一一方面，传统统柜台服务存存在不安全隐隐患，偷盗密密码已经不再再是个别案例例，顾客站立立排队，即辛辛苦、枯燥又又浪费时间，还还存在插队等等现象，而且且多窗口的服服务往往让人人无所适从，经经常因排错队队而浪费了宝宝贵的时间，顾顾客盼望只排排一个队，只只接受“一对一”的服务。针对上述问题，提提出了智能排排队管理系统统这一课题，其其具体要求和和功能：完全全模拟人群排排队过程，通通过取号、进进队、排队等等待、叫号服服务等功能代代替人们站队队，实现机器器自动代替人人排队的过程程。在大厅明明显处放置一一台主机，顾顾客来到后按按“取号”键，主机自自动打印一张张号码单，顾顾客根据号码码单上的序号号与等待人数数，可选择在在大厅休息处处休息或办别别的事，当大大厅显示屏出出现序号和相相应窗口号，同同时音响提示示“叮咚请XXXX号顾客到XXX号窗口办办理”时，该顾客客便可前往相相应窗口接受受“一对一”的服务。每每位窗口工作作人员使用呼呼叫器接受主主机命令，可可按“下一位”键受理序号号，每服务完完一位顾客后后再按“下一位”键，呼叫器器上的号码自自动跳到下一一个序号受理理序号，同时时此号码还会会显示在大厅厅主显示屏及及窗口显示屏屏上显示并用用语音播放，以以提示顾客前前来接受服务务，在办理业业务前先核对对顾客的号码码是否与所呼呼叫的号码一一致，这样就就不会混乱秩秩序；如果该该顾客在第一一次呼叫时没没到来，可按按“重呼”键重呼，直直到按“下一位”键丢掉该顾顾客。主机采采用单片机智智能控制，能能对多个窗口口和随机出现现的客户流进进行自动管理理，顺序呼叫叫顾客到对应应的窗口前办办理业务，各各设备相互独独立，主机通通过RS-4485总线与与各窗口设备备相连。2.1.2 方方案确立系统的设计理念念基于数据队队列原理，遵遵循先来先办办的原则，智智能排队系统统的“智能”体现在该系系统对“排队”的处理是根根据运筹学中中的排队论来来设计的。管管理中心查询询各个服务台台空闲情况，根根据服务台总总数目进行轮轮询算法，以以确认下一个个取得客户的的服务台号。我们采用上位单单片机(主机机)实现综合合管理和控制制，将语音模模块、打印机机模块等集成成在主机内。下下位从机包括括一个主显示示屏，若干呼呼叫器和窗口口显示屏，这这些设备相互互独立，均由由单片机控制制。主机包括括语音模块、打打印机模块、LLCD显示模模块，完成号号码的打印、存存储、分类并并通过RS一一485总线线与从机通信信，根据预设设程序工作，即即使增加或减减少窗口设备备也不需任何何设置，只要要接上就能用用，基本不需需维护;呼叫叫器用于窗口口工作人员操操作，通过按按键与主机联联系，接受主主机发送来的的命令和数据据及向主机发发出请求，操操作简单并有有LCD显示示屏显示;主主显示屏为三三屏数码管显显示，安放在在大厅处，接接受主机发来来的数据，显显示最近三条条顾客号码信信息;窗口显显示屏接受主主机发来的数数据，显示当当前服务顾客客号;呼叫器器与窗口显示示屏一一对应应，使用时将将用于设置窗窗口号的拨码码开关拨到相相同位置。采用本方案是充充分考虑了系系统控制的可可靠性、稳定定性和灵活性性，使安装和和操作简便，使使用直观化、简简单化。在综综合以上因素素的基础上，尽尽量降低系统统的开发成本本，使其真正正具有实际的的工程价值和和意义。2.2 方案原原理本系统是一种集集单片机控制制、串行口通通信、网络通通信、语音识识别与处理等等理论为一体体的综合控制制系统。系统统由上位主机机和下位从机机组成两级控控制管理体系系，采用RSS-485总总线及串行通通信协议实现现分布式管理理与控制。系系统由一台主主机和若干窗窗口设备组成成，各自独立立的单片机系系统通过RSS-485总总线组成分布布式通信系统统，可实现按按顾客到达的的先后次序，自自动排号及语语音提示。作作为上位机的的主机是整个个系统的管理理和控制核心心，完成号码码的打印、存存储、分类并并通过RS一一485总线线发送到从机机，同时在LLCD上显示示和通过音响响播放语音信信息；呼叫器器接受主机发发送来的命令令和数据及向向主机送出请请求，同时在在LCD液晶晶显示屏上显显示当前信息息；主显示屏屏为三屏数码码管显示，接接受主机发来来的数据，显显示最近三条条顾客号码信信息；窗口显显示屏接受主主机发来的数数据，显示当当前服务顾客客号码；所有有设备问采用用四芯线缆连连接。其原理理图如下图所所示主显示屏呼叫器窗口显示屏主机窗口显示屏呼叫器图2.1 系统统原理框图2.3 异步通通信单片机之间的通通信涉及到串串行通信，串串行通信是指指：将构成字字符的每个二二进制数据位位，依据一定定的顺序逐位位进行传送的的通信方法。在在串行通信中中有异步通信信和同步通信信两种基本方方式，考虑到到银行叫号系系统的传输距距离不远，传传输信息量不不是很大决定定采用异步通通信方式。异步通信：异步步=串行通信信规定了字符符数据的传送送格式，即每每个数据以相相同的帧格式式传送，每一一帧信息由起起始位、数据据位、奇偶校验位位和停止位组组成，如图22所示第n个字符起始位LSBMSB奇偶位停止位8位数据101/01/01/01/01/01/01/01/01/0101/01/0图2.2 异步步通信数据传传送格式在通信线上没有有数据传送时时处于逻辑“1”状态。当发发送设备要发发送一个字符符数据时，首首先发送一个个逻辑“0”信号，这个个逻辑电平就就是起始位，当当接收设备检检测到这个低低电平后，就就开始准备接接收数据位信信号。当接收设备接收收到起始位后后，紧接着就就会接收数据据位，在传送送过程中，数数据位从最低低位开始传送送。数据位发送完后后，可以发送送奇偶校验位位，奇偶校验验位用于有限限差错检测，通通信双方通信信时须约定一一直的校验方方式。就数据据传送而言，奇奇偶校验位是是冗余位，但但他表示数据据的一种性质质。在奇偶位或数据据位发送之后后发送的是停停止位。停止止位是一个字字符数据的结结束标志。在异步通信中，字字符数据以图图2的格式一一个接一个的的发送，在发发送间隙，通通信线路总处处于逻辑“1”状态，每个个字符数据的的传送均以逻逻辑“0”状态开始。2.4 各部分分功能2.4.1主机机模块功能主机是控制和管管理的核心，完完成号票的打打印和号码的的存储、管理理、发送和语语音播报等功功能。顾客来来到后在主机机上取号，系系统将排队人人数和排队号号码加“1”，同时打印印该顾客的号号码并存储，当当有窗口工作作人员按“下一位”键取号时，主主机将最前的的号码发往该该呼叫器、相相应的窗口显显示屏和主显显示屏，并通过语音模模块播报语音音，同时将系系统的排队人人数减1；当当窗口工作人人员按“重呼”键或“暂停”键时，从机机向主机送出出该窗口数据据，主机收到到后立即将该该数据发往该该呼叫器、相相应的窗口显显示平和主显显示屏，并通通过语音模块块播报语音。系系统次日加电电重启自动复复位清零，使使号码从0001开始。主机通过总线与与所有从机相相连接，工作作于查询状态态，依次呼叫叫各呼叫器从从机地址。2.4.2主显显示屏功能主显示屏用于向向在休息去等等待的顾客提提示被呼叫的的号码和相应应的窗口号如如下图请003号到03窗口办理 图2.3被呼呼叫号码和窗窗口号由于顾客休息区区离放置主机机的距离较远远，我们将主主显示屏作为为一个独立设设备，以方便便安装和维护护。主显示屏屏接收主机发发来的号码信信息，并用数数码管显示，以以提示顾客。一一方面与主机机通信，接收收主机发来的的数据，另一一方面完成自自身数据的处处理和显示工工作。2.4.3窗口口呼叫器功能能每个窗口配置一一个呼叫器，供供窗口工作人人员使用。呼呼叫器通过总总线与主机相相连，完成号号码的呼叫请请求等。主要要具有以下功功能：申请下下一位顾客，重重新呼叫当前前顾客，暂停停工作。工作作人员在每处处理完一位顾顾客业务后，按按呼叫器“下一位”键可以呼叫叫下一位顾客客，呼叫器的的显示屏上同同时显示受理理的顾客号，等等待该顾客前前来并核对号号码后即可办办理业务；当当呼叫的顾客客没有来时，可可按“重呼”键对该顾客客多次呼叫直直到按“下一位”键丢掉该顾顾客；当工作作人员有事离离开时，按“暂停”键暂停工作作，此时主显显示屏和窗口口显示屏显示示“”信息，直直到按“下一位”键开始工作作。2.4.4窗口口显示屏功能能窗口显示屏显示示窗口的受理理顾客号，为为3位数码显显示。当某窗窗口工作人员员按呼叫键时时，主机将顾顾客号发送到到该窗口 显显示屏，就可可以引导顾客客到该窗口来来办理业务。窗口显示屏通常常安装于窗口口上方，为方方便安装和维维护，尽量减减少接线，我我们将窗口显显示屏作为一一个独立设备备。窗口显示示屏接收主机机发来的号码码信息，并用用数码管显示示。一放面，他他要与主机进进行通信，主主要是接收主主机发来的数数据，另一方方面，又要完完成自身的数数据处理和显显示工作。3 硬件电路路设计3.1主机硬件件电路设计主机采用AT889C51单单片机控制，除除控制和管理理整个系统的的主控模块外外，还包括显显示模块部分分、语音模块块部分和通信信模块部分。原原理图见附录录3.1.1显示示模块的设计计液晶显示器采用用SMS04401,技术术参数如表所所示：表3.1 SMMS04011技术参数显示容量4位带小数点数数字芯片工作电压2.75.55V工作电流20uA（3.0V），300uA（55.0V）字高14.00mmm环境相对湿度85%视角12:00工作温度-10+500显示方式反射式正显示存储温度-20+600接口方式二线式串行接口口SMS04011接口说明：如下图图3.1 SMMS04011接口说明有四根接口信号号线，分别为为：（1）DI:串串行数据输入入引脚。显示示数据和命令令字从此引脚脚串行入。（2）CLK:串行移位脉脉冲输入引脚脚。此引脚输输入的脉冲为为在DI脚上上的数据和命命令输入提供供时序。（3）VDD：电源正极。模模块工作电压压为2.75.5V。（4）VSS：电源地。SMS04011地址映射表表如下所示：表3.2 SMMS地址映射射表LCDBUFD7D6D5D4D3D2D1D00A1B1C1D1E1F1G1H11A2B2C2D2E2F2G2H22A3B3C3D3E3F3G3H33A4B4C4D4E4F4G4H4SMS04011与AT899C51的接接口利用AT89CC51的P11.6和P11.7分别与与SMS04401的串行行数据输入引引脚（DI）、串串行移位脉冲冲输入引脚（CCLK）连接接。3.1.2打印印模块的设计计打印模块采用嵌嵌入式打印机机，用单片机机控制，针对对本系统特点点，选用TPPUP-A440P微型打打印机。主要技术性能:具有两种接口口形式:并行行接口(与CCENTROONICS兼兼容)和串行行接口(与RRS-232C兼容容)。TPUUP- A-XXP系列列为并行接口口;TPUPPA- XXS系系列为串行接接口。三种打字符长长度:16字字符/每行、224字符/每每行、40字字符/每行。TTPUP-A16S为16字符/每每行串行接口口;TPUPP-A40P系系列为40字字符/每行并并行接口。打印448个个代码字符包包括:全部996个ASCCII字符，部部分中文文字字，数学字符，打印符号及及德文、法文文、俄文、希希腊文等字母母和32个用用户自定义字字符。可打印出8xx240点阵阵的图样(汉汉字或图案点点阵)，代码码字符和点阵阵图可在一行混合打印。字符、图符和和点阵可以在在宽和高的方方向分别放大大2倍、3倍倍和4倍。带有水平和垂垂直制表命令令，便于打印印表格。带有命令格式式的检错功能能，当输入错错误命令时，打打印机立即打打印出错误信信息代码。接口插角排列及及定义：a)并行接口 并行接接口使用266针扁平电缆缆，并行接口口插角排列见见下表所示。并并行接口插角角定义如下:DBO-DBB7:8位并并行数据线单单向输入打印印机;STB(STTROBE):数据选通通信号，在信信号的上升沿沿时8位并行行数据被读入入打印机;BUSYFGG:打印机“忙”信号，当该该信号为高电电平时，表示示打印机正忙忙于处理数据据，打印机不不能接收新数数据; 表3.3 并行行接口插角排排列表2468101214161820222426NCERRGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDNCSTBDB0DB1DB2DB3DB4DB5DB6DB7ACKBUSYPESEL135791113151719212325 ACK(AACKNOWWLEGE):打印机的的应答信号，此此信号为低电电平，表示打打印机己经取取走数据线上上的信号，准准备好接收下下一次数据;EW(ERRROR):出出错信号，当当送入打印机机的命令格式式有错时，该该信号出现一一个负脉冲(30ms)，然后打印印一行出错信信息;PE:接地;SEL:该信信号为高电平平表示打印机机在线;NC:悬空未未用;GND:接地地。B)串行接 口串行接接口的接口插插座采用D型型9线针形插插头(如图33.2(a)所示)与打打印机配接，插插角序号如图图3.2(bb)所示。图3.2 串行行接口插座外外形与插脚排排列图串行接口采用RRS-232C电平标准(EIA电平平)，其信号号逻辑和电平平标准定义如如下:MARK=逻辑辑“1”(EIA电平平标准-3VV27V)SPACE=逻逻辑“O”(EIA电电平标准+33V-+27V)串行接口插角定定义:DCD:打印印机发出信号号，该信号为为“MARK”时表示打印印机正“忙”不能接收数数据，而当它它为“SPACEE”时表示打印印机“准备好”可以接收数数据;RXD:打印印机从主机接接收数据;TXD:当使使用XON/XOFF握握手协议时打打印机向单片片机发送控制制码，即当发发送11H时时通知主机发发送数据，而而当发送133H时通知主主机停止发送送数据，是否否使用XONN/XOFFF握手协议可通过过打印机内的的开关设定;CTS:该信信号同DCDD信号;DSR:信号号为“SPACEE”时表示打印印机在线;NC: 空角角;GND:接地地。本系统中，选用用TPUP-A4OP，可可方便企业印印制各种广告告等，由于串串行口用于通通信，所以采采用并行接口口法。(2)TPUPP-A4OP微型打印机机与AT89C51接口:TPUP-A44OP是智能能型微型打印印机，它的控控制核心部件件是80311单片机，在在输入电路有有锁存器，在在输出电路有有三态门控制制，可以不通通过I/0口直接接与单片机AAT89C51的的总线相连，即即与AT899C51的PP0口相连。打打印机作为外外部RAM对对待，向打印印机发命令或或数据时，只只要向打印机机占用的地址址中写入相应应的数据字节节即可，在使使用单片机与与TPUP-A4OP微微型打印机接接口时，一般般只用微型打打印机的8根根数据线和BBUSY及SSTB线。由由于打印机TTPUP-A4OP没没有读、写信信号线，只有有一对握手信信号线STBB、BUSYY，用PO.7来控制读读写信号选通通STB和读读取打印机和和BUSY状状态。口地址址设为1FFFFH(当PP3.4=11(TO引脚脚)时可以实实现。电路原理图图如图图3.3 打印印机接口电路路3.1.3语音音模块的设计计语音模块用于播播放呼叫顾客客的语音“叮咚请XXX号顾客客到XX号窗窗口办理”。要将单片片机发来的数数据用语音播播放出来，这这里采用ISSD40033语音芯片，用用随机组合放放音的方法来来实现，即先先将要播放的的语句事先录录制在芯片上上，播放时将将需要的语音音段进行组合合播放。在本本系统中，需需要播放的语语句有“O(01)，1(022)，2(003)，3(04)，44(05)，55(06)，66(07)，77(08)，88(09)，99(OA)，叮叮咚请(OBB)，号顾客客到(OC)，号窗口办办理(OD)”，如向ISSD40033送入“ OOB 01 01 08 OC 10 05 0D”代码，系统统就播放语音音“叮咚请0007号顾客到到04号窗口口办理”。（1）ISD44003芯片片ISD40O33是美国ISSD公司制造造的一种新款款语音芯片(如图3.44)。它是一一种微控制器器“从”设备，而“主”控制器可以以是内置有SSPI兼容接接口的微控制制器，也可以以用I/0口仿真真SPI通信信协议。ISSD40033工作电压为为3V，单片片录放时间为为4-8分钟，音音质好。该芯芯片采用CMMOS技术，内内含振荡器、防防混叠滤波器器、平滑滤波波器、音频放放大器、自动动静噪及高密密度多电平闪闪烁存贮陈列列。芯片的所所有操作必须须由微控制器器控制，操作作命令可通过过串行通信接接口(SPII或Micioowire)送入。工SSD40O33采用多电平平直接模拟量量存储技术，每每个采样值直直接存贮在片片内闪烁存贮贮器中，因此此能非常真实实、自然地再再现语音、音音调和效果声声，避免了一一般固体录音音电路因量化化和压缩造成成的量化噪声声和“金属声”。采样频率率可为4.00，5.3，66.4，8.OKHz，频频率越低，录录放时间越长长，音质则有有所下降，片片内信息存于于闪烁存贮器器中，可在断断电情况下保保存100年年(典型值)，反复录音音10万次A.引脚描述图3.4 引脚排列电源(VCCAA，VCCDD):为使噪噪声最小，芯芯片的模拟和和数字电路使使用不同的电电源总线，并并分别引到外外封装的不同同管脚上，模模拟和数字电电源端最好分分别走线，尽尽可能靠近供供电电源处相相连，而去藕藕电容应尽量量靠近器件。地线（VSSAA，VSSDD）：芯片内内的模拟和数数字中也是用用不同的地线线。几个VSSSA尽量在在引脚焊盘上上相连，并用用低阻通路连连至电源上，VVSSD也用用低阻通路练练到电源上。这这些接地通路路足以使VSSSA与VSSSD之间的的阻值小鱼33。芯片的背背面是通过衬衬底电阻连接接VSS的，在在做COB时时托盘接VSSS或悬空 。同相模拟输入(ANAINN+):这是是录音信号的的同相输入端端。输入放大大器可用单输输入端或差分分驱动，单端端输入时，信信号由耦合电电容输入，最最大幅度为峰峰峰值32mmV，耦合电容和和本端的3KK。电阻输入入阻挠决定了了芯片频率的的低端截止频频率;在差分分驱动时，信信号最大幅度度为峰峰值116mV。 反相模拟输入入(ANAIIN-):差分驱驱动时，这是是录音信号的的反相输入端端。信号通过过耦合电容输入入，最大幅度度为峰峰值116fnA。 音频输出 (AAUDOUTT):提供音频频输出，可驱驱动5K的负载。片选(SS):此端为低，即即向ISD44003芯片片发送指令，两两条指令之间间为高电平。串行输入(MIIS0):此此为串行输入入端，主控制制器应在串行行时钟上升之之前半个周期期将数据放到到本端，供IISD输入。串行输出(MIISO):IISD的串行行输出端。IISD末选中中时，末端呈呈高阻态。串行时钟(SEELK):IISD的时钟钟输入端，由由主控制器产产生，用于同同步MOSII和MISOO的数据传输输。数据在SSCLK上升升沿锁存到IISD，在下下降沿移出IISD。中断(INT):漏极开路路输出，ISSD在任何操操作(包括快快进)中检测测到EOM或或OVF时，变低并保保持，中断状状态在下一个个SPI周期期开始时清除除，中断状态态也可用RIINT指令读读取。OVFF标志指示IISD录、放放的操作已到达达存贮器的末末尾。只在放放音中检测到到内部的EOOM标志时，此此状态位才“置1”行地址时钟(RRAC):漏漏极开始输出出。每个RAAC周期表示示ISD存储储器的操作进进行了一行(ISD40003系列中中的存贮器其其1200行行)。该信号号175mss保持高电平平，低电平为为25ms。快快进模式下 RACZ118.75uus是高电平平，31.225us为低低电平。该端端可用于存贮贮管理体制技技术。外部时钟(XCCLK):本本端有内部下下拉元件。在在不外接时钟钟时，此端必必须接地。自动静噪(AMMACP):当录音信号号电平下降到到内部设定的的某一闭值以以下时，自动动静噪功能使使信号衰弱，这这样有助于减减少无信号(静音)时的的噪声。通常常本端对地接接1MF电容，接接VCCA则则禁止自动静静噪 B. SPI (串行外部部接口) ISD40003工作于于SPI串行接口。SSPI协议是一个个同步串行数数据传输协议议，协议假定定微控制器的的SPI移位位寄存器在SSCLK的下下降沿动作，因因此对ISDD4O03而而言，在时钟钟上升沿锁存存MOSI引引脚数据，在在下降沿将数数据送至MIISO引脚。SPI接口指令令SPI的接口口指令如表所所列：表3.4 SPPI接口指令令表 指令5位控制码，111位地址码码操作摘要POWERUPP00100(XXXXXXXXXXXXXX)上电：等待TPPUP后器件件可以工作SET PLAAY11100（AA10-A0）从指令地址开始始放音，须后后跟PLAYY指令，使放放音继续PLAY11110（XXXXXXXXXXXXXX）从当前地址开始始放音（直到到EOM或OOVF）SET RECC10110（AA10-A0）从指定地址开始始放音，须后后跟REC指指令，是录音音继续REC110110（XXXXXXXXXXXXXX）从当前地址开始始录音（直到到OVF或停停止）SET MC11101（AA10-A00）从指定地址开始始快进，须后后跟MC指令令，使快进继继续MC11111（XXXXXXXXXXXXXX）执行快进，直到到EOM，若若再无信息，则则进入OVFF状态STOP0X110（XXXXXXXXXXXXXX）停止当前操作STOP POOWER0X01X停止当前的操作作并掉电RINT0X110读状态，OVFF和EOMSPI端口的控控制位SPI端口控制制位如图所示示：图3.5 SPPI端口控制制位SPI控制寄存存器SPI控制寄存存器控制器件件可以实现如如录放、录音音、信息检索索(快进)、上上电/掉电、开开始和停止操操作、忽略地地址指针等功功能。具体控控制位如下表所列：表3.5 SPPI端口控制制位图位值功能位值功能RUN=10允许/禁止操作作开始停止PU=10电源控制上电掉电P/-R=10录/放方式放音录音LAB=10操作是否使用指指令地址忽略输入地址寄寄存器的内容容使用输入地址寄寄存器的内容容MC=10快进模式允许快进禁止快进P9-P0A0-A10行指针寄存器输入地址寄存器器(2)ISD44003与AAT89C51单单片机接口电电路:采用AT89CC51单片机机作为主控单元，AAT89C51的的P1.O，P1.1，P1.2，P1.3，P1.4，TOO引脚分别与与ISD40033的SS，SCLK，MMOSI，MOSO，IINT非端连连接，电路如如下图所示：图3.6 ISSD40033与AT899C51接口口电路在本系统中，使使用预先已录录制好播放语语音的芯片，所所以在系统中中没加入录音音电路。工SSD40O33输出端选用用音频功率放放大器LM3386，输出出功率3000mW左右(电源电压为为+5V时)，由于于ISD40003的直接接扬声器驱动动功率为122.5mw，其输输出信号经电电阻衰减后再再加到LM3386的输入入端，否则电电压摆动会导导致LM3886失真3.1.4通信信模块的设计计由于各从机与主主机距离较远远，系统采用用RS-485通信信方式，主机机通过RS-485总线线与各从机相相连，构成一一个主从式RRS-485通信信应用系统。RS-485通通信收发器芯芯片采用TII公司的SNN75LBCC184。该该芯片与普通通的RS-485收发发器相比，其其显著的特点点是片内A、BB引脚接有高高能量瞬变干干扰保护装置置，可以承受受峰值为4000V(典型型值)的过压压瞬变，对一一些环境比较较恶劣的现场场，可直接与与传输线相接接而不需要任任何外加保护护元件，该芯芯片还有一个个独特的设计计:当输入端端开路时，其其输出为高电电平，这样可可保证接收器器输入端电缆缆有开路故障障时，不影响响系统的正常常工作。设计时，为了预预防工业现场场噪声的干扰扰，使用了光光电隔离电路路，具体电路路设计原则是是:(1)输出和输输入数据同相相位，即:输输出端为高电电平(输出端端=1)时，输输入端也应为高电平;反反之亦然。(2)使系统的的功耗最低，即即:系统在不不工作或处于于监听状态时时，光电耦合合器的发光二极管处于于不发光状态态，整个系统统能量消耗最最低。(3)提高芯片片的驱动能力力，为了使芯芯片SN755LBC1884的输出端端R驱动能力力增强，使其能可靠地工工作，用三极极管进行放大大处理。整个个硬件接口电电路如图3.7所示，在在设计中考虑虑到设计原则则(均和(22)之间的矛矛盾，优先满满足了设计原原则(1)。用89C51单单片机的一个个I/0口(PI.5)控制通信收收发器SN775LBCIIS4的工作作状态，当PP1.5为高电电平时，收发发器处于发送送状态;当PP1.5为低电电平时，收发发器处于接收收状态图3.7 RRS-4855通信电路3.2 呼叫器器的设计呼叫器采用ATT89C51单单片机控制，地地址为 XXXXXXX00，即第8位地地址为选择位位呼叫器，第第2-7位为窗口口号位，通过过地址拨码开开关置位，从从左到右依次次为32，116，8，44，2，1，将将相应为开(1)状态的的数字相加即即得窗口号(如0010001为8+1=09号号窗口)。呼呼叫器主要包包括显示模块块部分和通信信模块部分，系系统原理图见见附图3.2.1 呼呼叫模块的设设计呼叫器采用字符符型LCD液液晶显示器，选选用长沙太阳阳人有限公司司生产的SMMS04011。AT89CC51的PII.O，Pll.1引脚分分别与SMSSO4OI的的Dl，CLLK引脚连接接。SMSOO4O1为四四位字符型，前前三位显示顾顾客号码，第第四位显示按按键状态信息息(n-下一位，rr-重呼，p-暂停)。为为便于一一对对应，呼叫器器与窗口显示示屏的总线相相连。3.2.2 通通信模块的设设计通信模块采用RRS-485通信信收发器SNN75LBCC184，其其与AT899C51接口口电路和原理理详见3.11.4章。3.3主显示屏屏硬件电路设设计主显示屏采用AAT89C51单单片机控制，主主要包括显示示模块部分和和通信模块部部分，系统原原理图见附图图3.3.1 显显示模块的设设计考虑采用串行驱驱动方式，这里采用MAAX7219驱动动芯片。(l)MAX77219芯片片介绍MAX72199是美国MAAXIM公司司研制的紧凑凑型、串行输输入、串行输输出、共阴极极新型LEDD显示驱动器。它它一片芯片可可以驱动多达达8位7段LLED显示器器、条型图形形、或64个个单个LEDD，其片内有有BCD译码码器、多路复复用扫描电路路、段和数字字驱动器、以以及存贮每个个数字的 88X8静态RRAM。所有有LED的段段电流设定只只需一个外部部电阻。这种种LED驱动器器有以下特点点:接口简单，占占用CPU的的I/0口线线少，对外接接口只需3根根I/0口线线，即可实现现最高可达110MHZ串串行接口。各个寄存器可可以单独被寻寻址和更新，不不需要全部更更新。允许用户对每每个显示位是选择BCCD译码方式式还是非译码码方式进行定定义。具有 1500uA的低功耗耗停机方式。可以模拟和数数据控制显示示的亮度，与与 MOTOOROLA ，SPI，QQSPI及MMATIONNALMICROWIIRE串行口口相兼容。可以进行级连连，最多可以以级连8片MMAX72119，驱动664个数码管管。该芯片采用244脚DIP和和S0封装，工工作电压4.0-5.5V，最最大功耗1.1W。引脚脚说明见下表表表3.6引脚说说明引脚名称功能说明1DIN串行数据输入端端。在CLKK的上升沿数数据锁入芯片片内部16位位移位寄存器器2,3,5-88,10,111DIG0-DIIG78位LED位选选线，从共阴阴极LED中中吸入电流4,9GND地线（两个GNND必须接在在一起）12LOAD锁入输入的数据据。在LOAAD的上升沿沿最后的166位串行数据据被锁入13CLK时钟输入，最高高时钟频率为为10MHZZ，在CLKK的上升沿数数据被锁入内内部移位寄存存器，在CLLK的下降沿沿，数据从DDOUT脚被被输出14-27 20-233SEGA-SEEGG DPP7段驱动和小数数点驱动18ISET该脚通过一个电电阻与V+相相连，设置峰峰值段电流19V+电源电压，+55V24DOUT串行数据输出，输输入到DINN的数据在116.5个时时钟周期后在在DOUT脚脚发出，该脚脚用于级联扩扩展（1）AT899C51与MMAx72119芯片接口口电路：图3.8 ATT89C51与与MAX72219芯片接接口电路2片MAX72219芯片与与89C51芯芯片及共阴极极小电流LEED段码显示示器的接口电电路简单，其其原理图如图图3.8所示示。其中ATT89C51的的PI.O接接第一片MAAX72199的DIN数数据输入管脚脚，P1.2接二二片MAX77219的CCLK时钟输输入管脚，PP1.1接二片片MAX72219的LOOAD锁定输输入管脚，第第一片MAXX7219的的DOUT数数据输出管脚脚接到第二片片MAX72219的DIIN数据输入入管脚。MAX72199可通过V+管脚和工SSET管脚之之间所接的外外部电阻RSSET来控制制，RSETT电阻越大段电流流越小，其最最小值不小于于9530QQ，此时典型型段电流为337mA。为为了减少外界界的干扰，应应在MAX77219V+管脚和GNND管脚之间间加上一个 0.1pFF的涤纶电容容和一个 110pF的钮钮电容。当MMAX72119芯片和主主控芯片(例例如CPU)的距离较远远时，为了防防止高频信号号的干扰，传传输数据的频频率最好低一一些，并在CCLK时钟输输入管脚和LLOAD锁定定输入管脚和和GND管脚脚之间各自接接上一个 1100OpFF的瓷片电容容器。在进行行电路板设计计时应尽可能能使MAX77219芯片片和所驱动的的LED显示示器以及主控控芯片(例如如CPU)靠靠近，以防止止高频信号的的干扰;当MMAX72119芯片和主主控芯片的距距离较近时，CCLK时钟输输入管脚和LLOAD锁定定输入管脚和和GND管脚脚之间无需再再各自接上一一个10O00pF的瓷片片电容器。MMAX72119所能直接接驱动的是共共阴极小电流流LED显示示器，它不能能直接驱动共共阳极LEDD显示器，否否则会损坏器器件。在级连连显示时，当当被驱动的数数码管不是88的倍数时，最最好将每个芯芯片所驱动的的显示位数设设计为一样，这这样所有显示示器的显示亮亮度才一致。操作者只需编程程发送16位位数据包，就就能简单地操操作LED的的位选以及段段选、设置和和改变MAXX7219的的工作模式。16位数据包的的数据格式如如下:其中:D7-DDO:8位数数据位，D77最高位，DDO为最低位位;D11-D8:4位位地址位;DD15-D12:无关位位，通常全取取1。MAX72199通过D111-D8 4位地址译码，可可寻址14个个内部寄存器器，分别是88个LED显显示寄存器，55个控制寄存存器和1个非非工作寄存器器。LED显示寄寄存器由内部部8X8静态RAM构成成，操作者可可直接对位寄寄存器进行个个别寻址，以以刷新和保持持数据，只要要V+超过22V(一般为为+5V)。控制寄存器包括括:译码模式式，显示亮度度调节，扫描描限制(选择择扫描)位数数，关断和显显示测试寄存存器，地址分分配表如下表所示：表3.7 寄存存器地址分配配表寄存器名称地址16进制码D15-D122D11D10D9D8非工作寄存器XXXX0000X0DIG IT00XXXX0001X1DIG IT11XXXX0010X2DIG IT22XXXX0011X3DIG IT33XXXX0100X4DIG IT44XXXX0101X5DIG IT55XXXX0110X6DIG IT66XXXX0111X7DIG IT77XXXX1000X8译码模式XXXX1001X9高度调节XXXX1010XA扫描限制XXXX1011XB关断模式XXXX1100XC显示测试XXXX1111XFMAX72199的驱动程序序首先必须对对5个控制寄寄存器初始设设置即初始化化，各控制寄寄存器含义如下：非工作寄存器(地址=XOOH):在不不改变显示或或影响任意控控制寄存器条条件下器件级级联时，非工工作寄存器允允许数据从DDIN传送到到DOUT。译码模式选择寄寄存器(地址址= X9HH):共有44种译码模式式供选择，当当数据位全00时选择“非译码码方式。在此此方式下，88个数据位分分别一一对应应7个段和小小数点。通常常选择此方式式。扫描限制寄存器器(地址=XXBH):用用于设置显示示的LED个个数(1-8)，当DDZDIDOO=111、D7D6D5D4D3无关时，可接8个LED管。亮度调节寄存器器(地址=XXAH):共共有16级选选择，用于LLED显示亮亮度的强弱设设置。关断模式寄存器器(地址=XXCH):有有两种模式选选择:一种是是关断状态模模式(DO=0);一种种是正常操作作状态(DOO=I)，通通常选择正常常操作状态。显示测试寄存器器(地址=XXFH):有有两种选择用用于设置LEED是测试状状态还是正常常操作状态:当在测试状状态时(DOO=1)各位位应全亮。一一般选择正常常操作状态(DO=0)。3.3.2通信信的模块的设设计通信模块采用RRS-485通信信收发器SNN75LBCC184，其其与AT899C51接口口电路和原理理详见3.11.4章。3.4窗口显示示屏硬件电路路设计窗口显示屏采用用AT89CC51单片机机控制，(地地址为 XXXXXXXX1)，与与呼叫器(地地址为 XXXXXXXXX0)相对应应，即第8位位为选择位，第第2-7位为窗口口号位，通过过地址拨码开开关置位窗口口显示屏主要要包括显示模模块部分和通通信模块部分分，系统原理理图见附图3.4.1 显显示模块的设设计窗口显示屏用33位数码管显显示，采用动动态显示方式式，单片机II/0口分别别进行段选与与位选的锁存存，由驱动电电路进行驱动动，扫描功能能完全由软件件来完成。33位共阴极LLED显示器器的段选线对对应并接，由由P0口输出并并用ET744LS2444驱动P2.0，P2.11，P2.22输出位选信信号，用三极极管驱动。3.4.2通信信模块的设计计通信模块采用RRS-485通信信收发器SNN75LBCC184，其其与AT899C51接口口电路和原理理详见3.11.4章，不不同点是P11.5引脚已已被地址拨码码开关占用，而而采用P2.7引脚作RRS-485的控控制端。4 系统软件设设计4.1 软件设设计数学依据据智能排队系统的的“智能”体现在该系系统对“排队”的处理是根根据运筹学中中的排队论来来设计的。排排队论又叫做做随机服务系系统理论。研研究关于独立立服务的排队队论问题。研研究目的是要要回答如何改改进服务机构构或组织被服服务的对象，使使得某种指标标达到最优的的问题。该系统的界定范范围为:顾客客的总体是无无限的;顾客客到来方式可可以是单个的的，也可以是是成批的;相相继到达的间间隔时间是随随机的;顾客客的到达是相相互独立的;采用先到先先服务方式。顾顾客到达时间间间隔或者服服务时间为一一个随机变量量，经过对现现实排队问题题的研究证实实，一般地随随机到达规律律都服从泊松松过程。而服务时间服从从负指数分布布(记为M)，分布密度度为：根据服务台为多多数个，将其其确定为多服服务台问题，再再考虑到使系系统达到最优优配置，故将将模型定为单单队多服务台台型。在该排队系统中中用下述符号号形式表示:?/?/?/?其中:第一个符符号表示顾客客到达时间间间隔的分布;第二个符号表示示服务时间分分布;第三个符号表示示服务台数目目;第四个符号表示示服务系统允允许的最大顾顾客容量。则该模型表示为为:M/M/C/，即:顾客以简单流到到达;服务台以并联方方式服务，并并相互独立;顾客到达时间间间隔和服务时时间服从负指指数分布;服务台数目为CC;系统的顾客容量量没有限制;如图4.1所示示：图4.1 排队队系统拓扑图图有了上述公式及及指标就可以以对顾客到达达、服务时间间、服务强度度等进行统计计分析，从而而决定是否增增减服务员数数目、合理安安排作息时间间等起到重要要作用。但是，本文要研研究的重点对对象是排队系系统的生产原原理及工作情情况，是具体体实现排队服服务的设备制制造，因此，本本文的重点将将立足于如何何提高系统使使用率，如何何更好地合理理地进行服务务。4.2 排队系系统工作流程程及对应决策策分析为了方便说明本本排队系统的的算法分析，将将该系统工作作流程简化。（1）取号主机机。由上面的的推导得知，取取号主机的事事件发生概率率服从泊松分分布，但由于于只有一台主主机，是单队队简单流事件件，故可简化化其特性，认认为仅仅是一一个信号流发发生器，时间间上无所谓，而而逻辑上服从从队列的先入入先出算法。（2）管理中心心。所有功能能性的算法都都在管理中心心上实现。首先，管理中心心建立一个队队列池，储存存取号主机发发生的顺序流流事件。其次，管理中心心查询各个服服务台空闲情情况，根据服服务台总数目目进行轮询算算法，以确认认下一个取得得客户的服务务台号。之所所以采取轮询询算法，是为为了保证服务务台的均匀使使用率，不使使得单个服务务台过劳或过过闲。最后，在管理中中心运行的过过程中，服务务台的流事件件中可能有某某些客户走开开而产生跳过过，因此需要要把跳过的客客户插入取号号主机队列的的最后，连续续两次被跳过过的客户将从从队列中删除除，避免空号号占用系统时时间。（3）服务台。按按照系统给定定的顺序服务务，其服务时时间服从负值值数分布，但但就逻辑上而而言，这只是是一个中断发发生器，只对对给定的顾客客表达是“正在服务”、“下一个”和“跳过”，不涉及算算法。所以上面的分析析可以将算法法分布表示为为图4.2负值数事件负值数事件处理队列：有跳过的加入到队列的后面；两次跳过则删除；队列的选择及处理：轮询泊松流队列图4.2 排队队系统算