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有关RS485和单片机的排队机控制系统设计知识

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本文章讲述了有关RS485和单片机的排队机控制系统设计知识.

随着计

算机技术以及网络技术的发展, 将RS-485网络控制系统应用在排队控制上, 设计一种可以代替人们来排队的系统, 可以提高人们生活质量。

本文详细介绍了排队机系统各控制器的设计, 包括各个功能模块的硬件电路和控制软件的设计, 这些功能模块和控制器是排队机控制系统的重要组成部分。

关键字: RS485, 单片机, 控制系统, 排队机 许多单机控制系统已逐渐向多机联网的方向发展, 如: 数据采集、消防、门禁、消费等控制系统, 这就需要将各单机控制系统进行组网以进行相互通信, 从简单的集中式控制逐渐向复杂的分布式、多控制端形式发展, 出现了以网络通信技术为基础的新的控制形式。串行通信作为一种简单、廉价的通信方式在控制工程中广泛应用, 其中RS-485总线型多CPU网络控制系统得到了推广与发展。

本文设计了一个基于RS-485的多CPU控制的完整排队机系统, 包括主控制器(打排队票、分配排队号)、子控制器(每个窗口叫号、办理业务)、键盘操作、语音叫号、屏幕显示, 广告上位机(统计排队号、播放广告)等部分。该系统是一个RS-485网络系统, 网络上各个终端分别完成各自的功能。

2 主控制器设计

基于成本控制和功能不需要很复杂的考虑, 主控制器可以采用单片机来实现。主控制器即为RS-485网络中的主机, 起着网络服务器的作用, 把RS-485网络上的多个CPU控制节点通过总线连接起来, 构成一个完整的通信网络系统。 在设计中, 主控制器的核心单元CPU采用Winbond公司的一个带双串口与MCS-51单片机相兼容的全新核心的微处理器W77E58,处理能力强, 具有两个全双工串口免去扩展和兼容的麻烦, 而且片内程序存储器大, 就该系统的程序来说己经足够, 不用扩展片外程序存储器, 节省了I /O 口; 排队信息数据存储方面, 由于要在掉电的情况下保持大量的数据, 所以选用了一块32K容量、带电池数据存储器扩展: 万年历时钟芯片选择了功能强大, 方便易用的DS12C887, 十分方便控制, 断电情况下也能准确运行。主控制器各功能模块设计图如图1所示: 由图可以看出, 主控制器中除了CPU中央单元外, 还有存储模块、打印机控制模块、系统时钟模块、语音模块以及两套串口。在以下的内容中, 将分别介绍各个功能模块的设计。而且, 后面还会提到, 语音模块将会从主控制板中脱离出来, 作为一个单独的控制板而连接到RS-485网络中。

 3 子控制器设计

子控制器在系统的应用中实际是一个与客户交互的终端。简便常用的人机界面一般都用键盘和显示屏来实现, 本系统采用的方案是按照银行常用键盘设计16键键盘和LCD段式液晶模块组成人机界面, 加入通信模块, 与主控制器通过RS-485网络交互, 将用户的输入信息传递给主机, 经过主机的处理后, 再将结果反馈到子控制器的LCD显示屏上, 给用户充分的提示。 在设计中, CPU采用AT89S5l; LCD液晶模块采用北京青云科技公司的LCM061A段式液晶模块; 键盘采用典型的4X4矩阵键盘, 尽管有简单易用的键盘显示芯片8279可以起到键盘扫描和LED段码显示的功能, 但是由于键盘尺寸的限制, 必须尽量少用芯片以节省空间, 所以这里用AT89S51的P 2口作为键盘接口电路, 用程序来扫描键盘输入。由图2 可以看出, 键盘子控制器中除CPU外, 还包含了键盘输入模块、LCD显示模块、485网络通信模块等。

 4 键盘显示模块

本系统键盘显示模块采用的是典型的4X4矩阵键盘和段式LCD液晶显示模块。LCD液晶显示模块LCM061A是一种6位多功能通用型8 段式(8.8.8.8.8.8. )液晶显示模块, 将液晶显示屏和核心电路集成一体, 使用串行式的控制, 它只有n 根引脚, 与单片机连接十分方便。

LCM061ALCD显示模块采用串行控制方式,全部的功能都通过编程对C /S 、R /D 、/ WR、DATA几个引脚的控制来完成, 而其中所有的控制指令和数据都通过DATA数据传输端读写。按照功能来分, 这些指令可以分为三类: 读显示RAM指令、写控制命令指令和写显示数据指令。LCM061A采用串行式的控制方法, 所以需连接的电路十分简洁。在键盘显示电路中, 电路原理图如图3所示:

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