银行叫号系统毕业设计(编辑修改稿)

银行叫号系统毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

位寄存器在 SCLK 的下降沿动作，因此对 ISD4O03 而言，在时钟上升沿锁存 MOSI 引脚数据，在下降沿将数据送至 MISO 引脚。 SPI 接口指令 SPI 的接口指令如表 所列： 表 SPI 接口指令表 指令 5 位控制码， 11 位地址码 操作摘要 POWERUP 00100(XXXXXXXXXXX) 上电 ：等待 TPUP 后器件可以工作 SET PLAY 11100（ A10A0） 从指令地址开始放音，须后跟 PLAY 指令，使放音继续 PLAY 11110（ XXXXXXXXXXX） 从当前地址开始放音（直到 EOM 或 OVF） SET REC 10110（ A10A0） 从指定地址开始放音，须后跟 REC 指令，是 本 科 毕 业 设 计 第 16 页 共 63 页 录音继续 REC 110110（ XXXXXXXXXXX） 从当前地址开始录音（直到 OVF 或停止） SET MC 11101（ A10A0） 从指定地址开始快进，须后跟 MC 指令，使快进继续 MC 11111（ XXXXXXXXXXX） 执行快进，直到 EOM，若再无信息，则进入OVF 状态 STOP 0X110（ XXXXXXXXXXX） 停止当前操作 STOP POWER 0X01X 停止当前的操作并掉电 RINT 0X110 读状态， OVF 和 EOM SPI 端口的控制位 SPI 端口控制位如图所示 ： 图 SPI 端口控制位 SPI 控制寄存器 SPI 控制寄存器控制器件可以实现如录放、录音、信息检索 (快进 )、上电 /掉电、开始和停止操作、忽略地址指针等功能。 具体控制位如 下 表所列 ： 表 SPI 端口 控制位图 位 值 功能 位 值 功能 RUN = = 1 0 允许 /禁止操作 开始 停止 PU = = 1 0 电源控制 上电 掉电 P/R = 1 录 /放方式 放音 LAB = 1 操作是否使用指令地址 忽略输入地址寄存器的内容 本 科 毕 业 设 计 第 17 页 共 63 页 = 0 录音 = 0 使用输入地址寄存器的内容 MC = = 1 0 快进模式 允许快进 禁止快进 P9P0 A0A10 行指针寄存器 输入地址寄存器 (2)ISD4003 与 AT89C51 单片机接口电路 : 采用 AT89C51 单片机作 为 主控单元， AT89C51 的 ， ， ， ， TO 引脚分别与 ISD4003 的 SS， SCLK， MOSI， MOSO， INT 非 端连接，电路如 下 图 所示： 图 ISD4003 与 AT89C51 接口电路 在本系统中，使用预先已录制好 播放语音的芯片，所以在系统中没加入录音电路。 工 SD40O3 输出端选用音频功率放大器 LM386，输出功率 300MW 左右 (电源电压为 +5V 时 )，由于 ISD4003 的直接扬声器驱动功率为 ，其输出信号经电阻衰减后再加到 LM386 的输入端，否则电压摆动会导致 LM386 失真 通信模块的设计 由于各从机与主机距离较远，系统采用 RS485 通信方式，主机通过 RS485总线与各从机相连，构成一个主从式 RS485 通信应用系统。 RS485 通信收发器芯片采用 TI 公司的 SN75LBC184。 该芯片与普通的 RS485收发器相比，其显著的特点是片内 A、 B 引脚接有高能量瞬变干扰保护装置，可以承受峰值为 400V(典型值 )的过压瞬变，对一些环境比较恶劣的现场，可直接与传输线相接而不需要任何外加保护元件，该芯片还有一个独特的设计 :当输入端开路时，其输出为高电平，这样可保证接收器 输入端电缆有开路故障时，不影 本 科 毕 业 设 计 第 18 页 共 63 页 响系统的正常工作。 设计时，为了预防工业现场噪声的干扰，使用了光电隔离电路，具体电路设计原则是 : (1)输出和输入数据同相位，即 :输出端为高电平 (输出端 =1)时，输入端也 应为高电平。 反之亦然。 (2)使系统的功耗最低，即 :系统在不工作或处于监听状态时，光电耦合 器的 发光二极管处于不发光状态，整个系统能量消耗最低。 (3)提高芯片的驱动能力，为了使芯片 SN75LBC184的输出端 R驱动能力增强， 使其能可靠地工作，用三极管进行放大处理。 整个硬件接口电路如图 所示，在设计中考虑 到设计原则 (均和 (2)之间的矛盾，优先满足了设计原则 (1)。 用 89C51 单片机的一个 I/0 口 ()控制通信收发器 SN75LBCIS4 的工作状态，当 为高电平时，收发器处于发送状态。 当 ，收发器处于接收状 态 图 RS485 通信电路 呼叫器的设计 呼叫器采用 AT89C51 单片机控制，地址为 XXXXXXX0，即第 8 位地址为选择位 呼叫器，第 27位为窗口号位，通过地址拨码开关置位，从左到右依次为 32，16， 8， 4， 2， 1，将相应为开 (1)状态的数字相加即得窗口 号 (如 001001 为 8+1=09号窗口 )。 呼叫器主要包括显示模块部分和通信模块部分，系统原理图见附图 呼叫模块的设计 本 科 毕 业 设 计 第 19 页 共 63 页 呼叫器采用字符型 LCD 液晶显示器，选用长沙太阳人有限公司生产的SMS0401。 AT89C51的 ， SMSO4OI的 DL， CLK引脚连接。 SMSO4O1为四位字符型，前三位显示顾客号码，第四位显示按键状态信息 (N下一位， R重呼， P暂停 )。 为便于一一对应，呼叫器与窗口显示屏的总线相连。 通信模块的设计 通信模块采用 RS485 通信收发器 SN75LBC184，其与 AT89C51 接口电路和原理详见 章。 主显示屏硬件电路设计 主显示屏采用 AT89C51 单片机控制，主要包括显示模块部分和通信模块部分，系统原理图见附图 显示模块的设计 考虑采用串行驱动方式 ， 这里采用 MAX7219 驱动芯片。 (L)MAX7219 芯片介绍 MAX7219 是美国 MAXIM 公司研制的紧凑型、串行输入、串行输出、共阴极新型 LED 显示驱动器。 它一片芯片可以驱动多达 8位 7 段 LED 显示器、条型图形、或64 个单个 LED，其片内有 BCD 译码器、多路复用扫描电路 、段和数字驱动器、以及存贮每个数字的 8X8 静态 RAM。 所有 LED 的段电流设定只需一个外部电阻。 这种 LED 驱动器有以下特点 : ①接口简单，占用 CPU 的 I/0口线少，对外接口只需 3 根 I/0 口线，即可实现最高可达 10MHZ 串行接口。 ②各个寄存器可以单独被寻址和更新，不需要全部更新。 ③允许用户对每个显示 位 是选择 BCD 译码方式还是非译码方式进行定义。 ④具有 150UA的低功耗停机方式。 ⑤可以模拟和数据控制显示的亮度，与 MOTOROLA ， SPI， QSPI 及 MATIONAL MICROWIRE 串行口相兼容。 ⑥可以进行级连，最多可以级连 8 片 MAX7219，驱动 64 个数码管。 该芯片采用 24 脚 DIP 和 S0 封装，工作电压 ，最大功耗。 引脚说 明见下表 本 科 毕 业 设 计 第 20 页 共 63 页 表 引脚说明 引脚 名称 功能说明 1 DIN 串行数据输入端。 在 CLK 的上升沿数据锁入芯片内部 16位移位寄存器 2,3,58,10,11 DIG0DIG7 8 位 LED 位选线，从共阴极 LED 中吸入电流 4,9 GND 地线（两个 GND 必须接在一起） 12 LOAD 锁入输入的数据。 在 LOAD 的上升沿最后的 16 位串行数据被锁入 13 CLK 时钟输入，最高时钟频率为 10MHZ，在 CLK 的上升沿数据被锁入内部移位寄存器，在 CLK 的下降沿，数据从 DOUT脚被输出 1427 2023 SEGASEGG DP 7 段驱动和小数点驱动 18 ISET 该脚通过一个电阻与 V+相连，设置峰值段电流 19 V+ 电源电压， +5V 24 DOUT 串行数据输出，输入到 DIN 的数据在 个时钟周期后在 DOUT 脚发出，该脚用于级联扩展 （ 1） AT89C51 与 MAX7219 芯片接口电路 ： 图 AT89C51 与 MAX7219 芯片接口电路 本 科 毕 业 设 计 第 21 页 共 63 页 2片 MAX7219 芯片与 89C51 芯片及共阴极小电流 LED 段码显示器的接口电路简单，其原理图如图 所示。 其中 AT89C51 的 接第一片 MAX7219 的 DIN数据输入管脚， 接二片 MAX7219 的 CLK 时钟输入管脚， 接二片 MAX7219的 LOAD锁定输入管脚，第一片 MAX7219的 DOUT数据输出管脚接到第二片 MAX7219的 DIN 数据输入管脚。 MAX7219可通过 V+管脚和工 SET管脚之间所接的外部电阻 RSET来控制， RSET 电阻越大段电流越小，其最小值不小于 9530Q，此时典型段电流为 37MA。 为了减少外界的干扰，应在 MAX7219V+管脚和 GND 管脚之间加上一个 和一个 10PF 的钮电容。 当 MAX7219 芯片和主控芯片 (例如 CPU)的距离较远时，为了防止高频信号的干扰，传输数据的频率最好低一些，并在 CLK 时钟输入管脚和 LOAD 锁定输入管脚和 GND 管脚之间各自接上一个 100OPF的瓷片电容器。 在进行电路板设计时应尽可能使 MAX7219 芯片和所驱动的 LED 显示器以及主控芯片(例如 CPU)靠近，以防止高频信号的干扰。 当 MAX7219 芯片和主控芯片 的距离较近时， CLK 时钟输入管脚和 LOAD 锁定输入管脚和 GND 管脚之间无需再各自接上一个 10O0PF 的瓷片电容器。 MAX7219 所能直接驱动的是共阴极小电流 LED 显示器，它不能直接驱动共阳极 LED 显示器，否则会损坏器件。 在级连显示时，当被驱动的数码管不是 8 的倍数时，最好将每个芯片所驱动的显示位数设计为一样，这样所有显示器的显示亮度才一致。 操作者只需编程发送 16 位数据包，就能简单地操作 LED 的位选以及段选、设置和改变 MAX7219 的工作模式。 16位数据包的数据格式如下 : 其中 :D7DO:8 位数据位， D7 最高位， DO 为最低位。 D11D8:4 位地址位。 D15 D12:无关位，通常全取 1。 MAX7219 通过 D11D8 4 位地址 译码，可寻址 14 个内部寄存器，分别是 8 个LED 显示 寄存器， 5 个控制寄存器和 1 个非工作寄存器。 LED 显示寄存器由内部8X8 静态 RAM 构成，操作者可直接对位寄存器进行个别寻址，以刷新和保持数据， 本 科 毕 业 设 计 第 22 页 共 63 页 只要 V+超过 2V(一般为 +5V)。 控制寄存器包括 :译码模式，显示亮度调节，扫描限制 (选择扫描 )位数，关断和显示测试寄存器，地址分配表如 下 表 所示： 表 寄存器地址分配表 寄存器名称 地址 16 进制码 D15D12 D11 D10 D9 D8 非工作寄存器 XXXX 0 0 0 0 X0 DIG IT0 XXXX 0 0 0 1 X1 DIG IT1 XXXX 0 0 1 0 X2 DIG IT2 XXXX 0 0 1 1 X3 DIG IT3 XXXX 0 1 0 0 X4 DIG IT4 XXXX 0 1 0 1 X5 DIG IT5 XXXX 0 1 1 0 X6 DIG IT6 XXXX 0 1 1 1 X7 DIG IT7 XXXX 1 0 0 0 X8 译码模式 XXXX 1 0 0 1 X9 高度调节 XXXX 1 0 1 0 XA 扫描限制 XXXX 1 0 1 1 XB 关断模式 XXXX 1 1 0 0 XC 显示测试 XXXX 1 1 1 1 XF MAX7219 的驱动程序首先必须对 5 个控制寄存器初始设置即初始化，各控制寄存 器 含义如下 ： 非工作寄存器 (地址 =XOH):在不改变显示或影响任意控制寄存器条件下器件级联时，非工作寄存器允许数据从 DIN 传送到 DOUT。 译码模式选择寄存器 (地址 = X9H):共有 4种译码模式供选择，当数据位 全 0 时选择“非译码。