基于單片機(jī)的銀行排隊(duì)系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)

靳 越，周芝田

(張家口職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系，河北張家口 075000)

0 引言

排隊(duì)叫號(hào)機(jī)是利用電腦的科學(xué)管理功能代替人工排隊(duì)的系統(tǒng)，很好地解決客戶在服務(wù)機(jī)構(gòu)辦理業(yè)務(wù)時(shí)所遇到的擁擠、夾塞、混亂、個(gè)別人的插隊(duì)而發(fā)生爭(zhēng)吵及排隊(duì)錯(cuò)誤等現(xiàn)象，不僅免除客戶站立之苦，客戶也不用擔(dān)心失去在隊(duì)列中的位置，為客戶和員工提供良好的等候環(huán)境和工作環(huán)境，目前在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)廣泛應(yīng)用于金融、通信、醫(yī)院和政府對(duì)外服務(wù)等行業(yè)窗口。

本文以單片機(jī)為核心的嵌入式系統(tǒng)為實(shí)例，詳細(xì)講述銀行排隊(duì)系統(tǒng)的仿真實(shí)現(xiàn)。

1 系統(tǒng)功能分析

銀行服務(wù)大廳設(shè)有8個(gè)業(yè)務(wù)窗口，可以進(jìn)行對(duì)公業(yè)務(wù)、個(gè)人存取款儲(chǔ)蓄業(yè)務(wù)、VIP業(yè)務(wù)和代收水電費(fèi)等個(gè)人混合業(yè)務(wù)。如圖1所示。

銀行柜臺(tái)屬性分為四類業(yè)務(wù)進(jìn)行描述：

(1)VIP專區(qū)：此柜臺(tái)共2個(gè)，專門處理VIP儲(chǔ)戶相關(guān)業(yè)務(wù)；

(2)個(gè)人混合業(yè)務(wù)(VIP優(yōu)先)：此柜臺(tái)共2個(gè)，處理個(gè)人混合業(yè)務(wù)和VIP相關(guān)業(yè)務(wù)(VIP優(yōu)先)；

(3)對(duì)公業(yè)務(wù)：此柜臺(tái)共1個(gè)，僅處理對(duì)公業(yè)務(wù)；

(4)個(gè)人業(yè)務(wù)：此柜臺(tái)共3個(gè)，僅處理個(gè)人業(yè)務(wù)。

系統(tǒng)功能要求：

(1)銀行入口處擺放排隊(duì)機(jī)，供儲(chǔ)戶索取排隊(duì)編號(hào)，打印編號(hào)；

(2)銀行柜臺(tái)內(nèi)工作人員通過按鈕可以實(shí)現(xiàn)叫號(hào)；

(3)叫號(hào)后在大屏幕上顯示并通過喇叭播放叫號(hào)信息；

(4)銀行工作人員可以通過后臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)的相關(guān)(菜單、模式、功能等)設(shè)置；

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于單片機(jī)的銀行排隊(duì)系統(tǒng)主要由儲(chǔ)戶操作模塊、液晶顯示模塊、銀行柜臺(tái)操作模塊、柜臺(tái)叫號(hào)模塊、存儲(chǔ)器模塊組成，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

系統(tǒng)中柜臺(tái)叫號(hào)模塊是連接儲(chǔ)戶操作和銀行柜臺(tái)操作的紐帶。柜臺(tái)叫號(hào)模塊檢測(cè)隊(duì)列中排隊(duì)儲(chǔ)戶的數(shù)量和狀態(tài)。存儲(chǔ)器模塊主要負(fù)責(zé)任務(wù)調(diào)度，協(xié)調(diào)儲(chǔ)戶排隊(duì)和柜臺(tái)操作的行為，并對(duì)柜臺(tái)操作進(jìn)行管理。管理功能模塊實(shí)現(xiàn)窗口靈活安排，根據(jù)業(yè)務(wù)需要設(shè)置叫號(hào)規(guī)則，業(yè)務(wù)分類排隊(duì)管理，可以按業(yè)務(wù)和窗口分類統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)辦理情況。統(tǒng)計(jì)功能模塊可統(tǒng)計(jì)每個(gè)工作人員的每天的工作時(shí)間、工作量，每天的業(yè)務(wù)頻繁程序等。

(1)液晶顯示器模塊 本模塊使用控制器，并配合使用驅(qū)動(dòng)器來形成產(chǎn)品，其中所有的操作可以以三種方式來連接微處理器：①8位并行方式；②4位并行方式；③串行方式。本模塊為8位并行方式。在讀或?qū)懖僮髦?，有兩個(gè)8位暫存器將會(huì)使用到，一個(gè)是數(shù)據(jù)暫存器(DR)，另一個(gè)是指令暫存器(IR)。通過數(shù)據(jù)暫存器(DR)可以存取DDRAM/ CGRAM/ GDRAM以及IRAM的值。

(2)熱敏打印機(jī) 采用熱感打印方式，集機(jī)頭與電路于一體，可方便安裝，自帶單片處理機(jī)，具有標(biāo)準(zhǔn)的并行接口或串行接口，便于與各種微機(jī)或智能儀器、儀表聯(lián)機(jī)使用，具有漢字、字符、圖形等實(shí)時(shí)的打印命令，指令集與傳統(tǒng)的打印機(jī)相兼容，有足夠的接收緩沖區(qū)(32K)。本系統(tǒng)采用串行接口連接，通訊波特率設(shè)置為9600。

(3)并行輸入式鍵盤和LED指示電路 本系統(tǒng)中，所有鍵盤均和LED指示電路采用并行方式。當(dāng)鎖存使能端為高時(shí)，這些器件的鎖存對(duì)于數(shù)據(jù)是透明的(也就是說輸出同步)。當(dāng)鎖存使能端變低時(shí)，符合建立時(shí)間和保持時(shí)間的數(shù)據(jù)會(huì)被鎖存。

(4)電腦語(yǔ)音芯片 該芯片由專用的語(yǔ)音單片機(jī)和FLASH RAM存儲(chǔ)器集合構(gòu)成，它既有幾秒到200秒的多段語(yǔ)音播放功能，也有單片機(jī)可編程的智能特性，大規(guī)模復(fù)雜電路已經(jīng)縮微到只有COB28封裝(18*36mm)的印刷板上，可以方便地作為DIP 28封裝的標(biāo)準(zhǔn)集成電路來使用。具有使用起來和普通音樂片一樣簡(jiǎn)單方便、FLASH RAM結(jié)構(gòu)反復(fù)擦寫錄入、工作電壓電流小、錄制的語(yǔ)音可分為1～8段或128段、開發(fā)系統(tǒng)采用USB接口等特點(diǎn)。

(5)IIC電路 系統(tǒng)中IIC用于精確實(shí)時(shí)時(shí)鐘和參數(shù)存儲(chǔ)器(EEPROM)的應(yīng)用。

精確實(shí)時(shí)時(shí)鐘采用低功耗的CMOS實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷芯片，通過內(nèi)置分頻器(用于給實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC提供源時(shí)鐘)、可編程時(shí)鐘輸出、定時(shí)器、報(bào)警器、掉電檢測(cè)器和IIC總線接口，來具體詳細(xì)設(shè)置系統(tǒng)必要的精確時(shí)鐘信號(hào)。所有的地址和數(shù)據(jù)通過IIC總線接口串行傳遞，每次讀寫數(shù)據(jù)后，內(nèi)嵌的字地址寄存器會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生增量。

參數(shù)存儲(chǔ)器(EEPROM)采用標(biāo)準(zhǔn)的低功耗CMOS串行IIC電路，通過內(nèi)含的存儲(chǔ)空間，記錄儲(chǔ)戶排隊(duì)信息和柜臺(tái)操作等信息，其控制遵循IIC協(xié)議。

3 實(shí)例分析

柜臺(tái)按鍵掃描函數(shù)程序清單如下：

unsigned char Key_Scan_Coun(void)

{

unsigned char Key;//返回值

OE_Counter=1;//禁止OE

Key_Bus=255;//總線置讀狀態(tài)

OE_Counter=0;//允許OE

Key=Key_Bus;//從總線上讀回?cái)?shù)據(jù)

while(Key_Bus!=255);//等待松手

OE_Counter=1;//禁止OE

return(Key);//返回鍵值

}

當(dāng)柜臺(tái)工作人員采用柜臺(tái)業(yè)務(wù)類型動(dòng)態(tài)調(diào)整進(jìn)行按鈕叫號(hào)后，公共大屏幕上顯示：NO.1001 Pleases go to counters 8，并通過語(yǔ)音系統(tǒng)廣播如下：“請(qǐng)個(gè)人業(yè)務(wù)1001號(hào)顧客到8號(hào)窗口辦理”。

系統(tǒng)可以根據(jù)不同銀行的需要進(jìn)行銀行l(wèi)ogo的修改，如將中國(guó)工商銀行更改為中國(guó)銀行等；可以對(duì)菜單作免重啟設(shè)置，避免在完成時(shí)間、日期設(shè)置后進(jìn)入死循環(huán)；可以對(duì)業(yè)務(wù)窗口進(jìn)行調(diào)整和更改，根據(jù)某業(yè)務(wù)排隊(duì)數(shù)量的多少進(jìn)行柜臺(tái)業(yè)務(wù)類型的調(diào)整，如將柜臺(tái)窗口設(shè)置為對(duì)公業(yè)務(wù)1個(gè)、VIP業(yè)務(wù)1個(gè)、個(gè)人混合業(yè)務(wù)1個(gè)、個(gè)人存取款業(yè)務(wù)5個(gè)等，避免等待顧客過多現(xiàn)象的發(fā)生，縮短排隊(duì)人員的平均等待時(shí)間，大大提高顧客滿意率和工作效率。

結(jié)束語(yǔ)

基于單片機(jī)的設(shè)計(jì)與仿真在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，當(dāng)前已滲透到人們工作和生活的各個(gè)角落，在嵌入式系統(tǒng)中應(yīng)用最多。本文詳細(xì)闡述了基于單片機(jī)的銀行排隊(duì)系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)思想和應(yīng)用研究，并利用該技術(shù)構(gòu)建了排隊(duì)系統(tǒng)仿真模型。將儲(chǔ)戶顧客、叫號(hào)、柜臺(tái)抽象為不同的模塊，設(shè)計(jì)了一種采用單片機(jī)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)銀行服務(wù)類型的排隊(duì)系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)和分析表明，該系統(tǒng)仿真模型可以真實(shí)地模擬銀行業(yè)務(wù)的排隊(duì)現(xiàn)象，能顯著提高銀行服務(wù)窗口的服務(wù)質(zhì)量，改善銀行的服務(wù)形象，更科學(xué)地對(duì)各柜臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)管理。因?yàn)?，有效解決排隊(duì)問題的重要因素就是合理調(diào)配銀行整體資源，這對(duì)優(yōu)化銀行資源配置和使用、提高效率是一個(gè)很好的嘗試和實(shí)踐。銀行可以更加專注于服務(wù)體系建設(shè)，加強(qiáng)自身的“軟件”實(shí)力并減少內(nèi)耗，將分散的資源整合起來進(jìn)行有效開發(fā)和利用，以發(fā)揮更大的效能，滿足銀行整體效益的優(yōu)化。同時(shí)，對(duì)其他服務(wù)行業(yè)減少排隊(duì)人員窗口等待時(shí)間、提高服務(wù)行業(yè)的服務(wù)效率有指導(dǎo)性借鑒作用。