嵌入式智能排队叫号系统的设计与实现

论文摘要

近年来,随着我国社会经济的持续快速发展,长时间的站立排队已成为金融机构、电信、医院、政府办事大厅等场所的常见现象,以通信技术与计算机技术为基础的智能排队管理系统也应运而生。因此,本文设计了一种基于嵌入式技术的智能排队叫号系统,实现了嵌入式微处理器代替人工排队,具有语音叫号、LED显示屏信息提示和远程票号查询等功能,较好的解决了排队系统中存在的几个实际问题。本文首先分析了国内外排队技术发展现状,指出了在智能排队系统中采用嵌入式技术的优势,剖析了一般排队叫号系统的业务需求和基本功能,采用软硬件协同设计的方法,提出了排队叫号系统的整体设计方案。其次,本文深入地研究了异步串行通信的基本原理,详细介绍了排队系统中采用的RS-485通信网络及其配置等系列问题。给出了排队系统三个主要模块的硬件设计方案,即基于S3C2440微处理器的排队主机及其外围串口、音频等接口电路,基于LPC2138微处理器的LED显示屏以及智能呼叫终端的电路,并对自行设计的PCB板进行了说明。再者,本文根据系统组网特点设计了RS485通信协议,实现了系统内各个模块通信软件的设计。并对基于嵌入式Linux操作系统的排队主机服务器软件的设计进行了说明,主要完成了基于实时操作系统μC/OS-Ⅱ的LED显示屏以及智能呼叫终端的软件设计,同时,深入研究了使用嵌入式中间件技术,对系统中RS485主从机的通信模块软件进行统一的规范设计,提高了软件设计的复用性和可维护性。最后,分别对系统的硬件和软件设计与实现方法进行了说明,给出了系统基本功能的测试方法和测试结果。总结了本文所做的工作和存在的问题,并对下一步系统的功能扩展进行了展望。本文设计的嵌入式智能排队叫号系统具有成本低,结构紧凑,可靠性高,功能较完善,且可扩展性强等特点,具有较强的适用性和推广价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 排队技术发展现状
• 1.1.2 嵌入式技术在排队系统中的应用
• 1.2 本文讨论的主要内容
• 第二章 系统需求分析与整体设计
• 2.1 系统基本功能和工作原理
• 2.1.1 排队系统的基本功能
• 2.1.2 工作原理
• 2.2 排队系统工作流程
• 2.2.1 数据流程
• 2.2.2 客户工作流程
• 2.2.3 工作人员工作流程
• 2.3 系统整体设计
• 2.3.1 硬件概要设计
• 2.3.2 软件概要设计
• 第三章 系统硬件设计
• 3.1 串行通信及接口技术
• 3.1.1 串行通信的基本概念
• 3.1.2 串行通信总线接口标准
• 3.1.3 RS-485网络配置
• 3.2 硬件设计
• 3.2.1 基于S3C2440微处理器的排队服务器主机介绍
• 3.2.2 基于LPC2138微处理器与串口通信的LED屏硬件设计
• 3.2.3 智能呼叫终端硬件设计
• 3.2.4 PCB板设计及原则
• 第四章 系统软件设计
• 4.1 RS485通信协议软件的设计
• 4.1.1 RS485通信协议概述
• 4.1.2 差错控制编码与缓冲存储区
• 4.1.3 排队系统RS485主从通信协议及软件流程
• 4.2 排队服务器主机软件设计
• 4.2.1 基于S3C2440的Linux系统移植
• 4.2.2 服务器管理软件整体设计
• 4.2.3 打印票号的实现
• 4.2.4 服务器RS485通信软件模块
• 4.2.5 语音叫号的实现
• 4.2.6 嵌入式网关的设计
• 4.3 智能呼叫终端软件设计
• 4.3.1 主程序软件设计
• 4.3.2 通信模块软件设计
• 4.4 LED条屏软件设计
• 4.4.1 嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ的移植
• 4.4.2 嵌入式中间件设计
• 4.4.3 LED屏软件设计
• 第五章 系统实现
• 5.1 系统的硬件实现
• 5.2 系统的软件实现
• 5.3 系统集成和测试
• 第六章 总结与展望
• 6.1 论文完成的主要工作
• 6.2 问题与展望
• 参考文献
• 攻读研究生期间发表论文
• 附图A 智能呼叫终端原理图
• 附图B LED屏硬件原理图
• 致谢