基于单片机银行排队叫号系统设计 

河北工业大学本科毕业设计（论文）中期报告

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毕业设计（论文）题目：基于单片机银行排队叫号系统设计 专业（方向）：电子信息工程

学 生 信 息： 学号： 姓名： 班级： 指导教师信息： 姓名： 职称：

告提交日期：2014年4月4日- -2013年4月14日 1 总体概述

本课题设计要求实现银行排队无线呼叫功能，由一个叫号系统和一个取号系统组成，叫号系统和取号系统的单片机都采用STC89C52。叫号系统由MCU控制器、nRF24L01无线模块、12864液晶显示模块和按键，用以显示银行的处理序号和下一位要处理的序号；取号系统主要由MCU控制器、nRF24L01无线模块、12864液晶显示模块组成，实现排队的处理序号。叫号系统和取号系统通过无线收发模块进行通信，实现对电路的控制。

电路总体框架如下：

按键A 按键B 叫号机 图1-1电路总体框图

取号机 STC89C52单片机 无线网络模块nRF24l01 无线网络模块nRF24l01 STC89C52单片机 12864 12864 按键C 注释：

1.按键A、B分别用于叫号机系统控制客户普通号和贵宾号的类型； 2.按键C分别用于取号机系统控制客户在排队系统中的序列。

2 硬件电路的各模块设计 2.1总电路原理图

取号机和从号机的原理图如下： （1）叫号机原理图

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（2）取号机原理图

图2-1-1 叫号机系统原理图 图2-13：从机电路原理图

图2-1-2 取号机系统原理图 2

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2.单片机复位电路及时钟电路设计

51单片机的复位电路由按键、10uf电容、10k电阻组成，用于单片机的上电复位和按键复位。当给单片机上电时由于电容两端电压的不可突变性，使单片机的RESET为高电平，使单片机复位；同理，当按键按下时，单片机RESET为高电平，使单片机复位。

51单片机的时钟电路由12M晶振、2个小于47pf的电容组成，用以给单片机提供内部工作时钟。电路图如图2-1：

图2-2：单片机复位电路和时钟电路

3. nRF24L01无线模块与单片机接口电路设计

nRF24L01与单片机的接口电路如图所示。nRF24L01供电电压范围为1.9~3.6V，超过3.6V则会烧坏，推荐使用3.3V供电。单片机的P13-P17分别与NRF24L01的CE、CSN、SCK、MISO、MOSI相连接，实现对NRF24L01的配置和数据的读写；单片机的INT0引脚与NRF24L01的IRQ连接，当NRF24L01接收到数据或应答信号、重发超过设定值时则产生中断，通知单片机进行相应的动作。虽然STC89C52单片机没有SPI接口，但可以用普通的IO口进行模仿，所以只需要普通的IO口就可以了。

使用NRF24L01无线模块时，如果单片机供电是5V的，且单片机IO口输出电流超过10mA，需要串联电阻分压，否则容易烧毁模块。如果是3.3V的，可以直接和RF24l01模块的IO口线连接。如果是5V的，一般串接2K的电阻。

nRF24L01与单片机的接口电路如图2-7中的图a。nRF24L01供电电压范围为1.9~3.6V，超过3.6V则会烧坏，推荐使用3.3V供电，3.3V电源如图2-7中的图b。除电源和接地端，其余脚都可以直接和普通的5V单片机IO口直接相连，无需电平转换。当然对3V左右的单片机更加适用了。硬件上面没有SPI的单片机也可以控制本模块，用普通单片机IO口模拟SPI不需要单片机真正的串口介入，只需要普通的单片机IO口就可以了，当然用串口也可以了。

引脚说明如下：

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(1) GND：接地线。 (2) VCC：接3.3V电源。

(3) CE ：芯片的模式控制线。 在CSN 为低的情况下，CE协同NRF24L01 的CONFIG 寄存器共同决定NRF24L01 的状态。

(4) CSN ：芯片的片选线，CSN 为低电平芯片工作。 (5) SCK：芯片控制的时钟线（SPI 时钟）

(6) MOSI：芯片控制数据线（Master output slave input） (7) MISO ：芯片控制数据线（Master input slave output）

(8) IRQ：中断信号。无线通信过程中MCU主要是通过IRQ 与NRF24L01 进行通信。

图a：24L01与单片机连接图

图b：5V转3.3V电源

图2-3：nRF24L01与单片机接口电路及3.3V电源

4. 12864与单片机接口电路设计

系统中主节点的显示模块采用12864，带中文字库的128X64是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为128×64, 内置8192个16*16点汉字，和128个16*8点ASCII字符集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示8×4行16×16点阵的汉字. 也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。 基本特性:

（1）、低电源电压（VDD:+3.0--+5.5V）（2）、显示分辨率:128×64点 （3）、内置汉字字库，提供8192个16×16点阵汉字(简繁体可选) （4）、内置 128个16×8点阵字符 （5）、2MHZ时钟频率 管脚功能示意图如下

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河北工业大学本科毕业设计（论文）中期报告 管脚号 1 2 3 4 管脚名称 VSS VCC V0 RS(CS） 电平 0V 3.0+5V - H/L 管脚功能描述 电源地 电源正 对比度（亮度）调整 RS=“H”,表示DB7——DB0为显示数据 RS=“L”,表示DB7——DB0为显示指令数据 R/W=“H”,E=“H”,数据被读到DB7——DB0 R/W=“L”,E=“H→L”, DB7——DB0的数据被写到IR或DR 使能信号 三态数据线 三态数据线 三态数据线 三态数据线 三态数据线 三态数据线 三态数据线 三态数据线 H：8位或4位并口方式，L：串口方式（见注释1） 空脚 复位端，低电平有效（见注释2） LCD驱动电压输出端 背光源正端（+5V）（见注释3） 背光源负端（见注释3） 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 R/W(SID) E(SCLK) DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 PSB NC /RESET VOUT A K H/L H/L H/L H/L H/L H/L H/L H/L H/L H/L H/L - H/L - VDD VSS 图2-4-1 12864功能管脚示意图 电路原理图中的部分如下图所示：

图2-4-2 12864与单片机连接示意图 5