基于单片机的银行排队系统研究与设计

靳 越，周芝田

(张家口职业技术学院电气工程系，河北张家口 075000)

0 引言

排队叫号机是利用电脑的科学管理功能代替人工排队的系统，很好地解决客户在服务机构办理业务时所遇到的拥挤、夹塞、混乱、个别人的插队而发生争吵及排队错误等现象，不仅免除客户站立之苦，客户也不用担心失去在队列中的位置，为客户和员工提供良好的等候环境和工作环境，目前在国内外已经广泛应用于金融、通信、医院和政府对外服务等行业窗口。

本文以单片机为核心的嵌入式系统为实例，详细讲述银行排队系统的仿真实现。

1 系统功能分析

银行服务大厅设有8个业务窗口，可以进行对公业务、个人存取款储蓄业务、VIP业务和代收水电费等个人混合业务。如图1所示。

银行柜台属性分为四类业务进行描述：

(1)VIP专区：此柜台共2个，专门处理VIP储户相关业务；

(2)个人混合业务(VIP优先)：此柜台共2个，处理个人混合业务和VIP相关业务(VIP优先)；

(3)对公业务：此柜台共1个，仅处理对公业务；

(4)个人业务：此柜台共3个，仅处理个人业务。

系统功能要求：

(1)银行入口处摆放排队机，供储户索取排队编号，打印编号；

(2)银行柜台内工作人员通过按钮可以实现叫号；

(3)叫号后在大屏幕上显示并通过喇叭播放叫号信息；

(4)银行工作人员可以通过后台进行系统的相关(菜单、模式、功能等)设置；

2 系统设计

基于单片机的银行排队系统主要由储户操作模块、液晶显示模块、银行柜台操作模块、柜台叫号模块、存储器模块组成，其系统结构如图2所示。

系统中柜台叫号模块是连接储户操作和银行柜台操作的纽带。柜台叫号模块检测队列中排队储户的数量和状态。存储器模块主要负责任务调度，协调储户排队和柜台操作的行为，并对柜台操作进行管理。管理功能模块实现窗口灵活安排，根据业务需要设置叫号规则，业务分类排队管理，可以按业务和窗口分类统计业务办理情况。统计功能模块可统计每个工作人员的每天的工作时间、工作量，每天的业务频繁程序等。

(1)液晶显示器模块 本模块使用控制器，并配合使用驱动器来形成产品，其中所有的操作可以以三种方式来连接微处理器：①8位并行方式；②4位并行方式；③串行方式。本模块为8位并行方式。在读或写操作中，有两个8位暂存器将会使用到，一个是数据暂存器(DR)，另一个是指令暂存器(IR)。通过数据暂存器(DR)可以存取DDRAM/ CGRAM/ GDRAM以及IRAM的值。

(2)热敏打印机 采用热感打印方式，集机头与电路于一体，可方便安装，自带单片处理机，具有标准的并行接口或串行接口，便于与各种微机或智能仪器、仪表联机使用，具有汉字、字符、图形等实时的打印命令，指令集与传统的打印机相兼容，有足够的接收缓冲区(32K)。本系统采用串行接口连接，通讯波特率设置为9600。

(3)并行输入式键盘和LED指示电路 本系统中，所有键盘均和LED指示电路采用并行方式。当锁存使能端为高时，这些器件的锁存对于数据是透明的(也就是说输出同步)。当锁存使能端变低时，符合建立时间和保持时间的数据会被锁存。

(4)电脑语音芯片 该芯片由专用的语音单片机和FLASH RAM存储器集合构成，它既有几秒到200秒的多段语音播放功能，也有单片机可编程的智能特性，大规模复杂电路已经缩微到只有COB28封装(18*36mm)的印刷板上，可以方便地作为DIP 28封装的标准集成电路来使用。具有使用起来和普通音乐片一样简单方便、FLASH RAM结构反复擦写录入、工作电压电流小、录制的语音可分为1～8段或128段、开发系统采用USB接口等特点。

(5)IIC电路 系统中IIC用于精确实时时钟和参数存储器(EEPROM)的应用。

精确实时时钟采用低功耗的CMOS实时时钟/日历芯片，通过内置分频器(用于给实时时钟RTC提供源时钟)、可编程时钟输出、定时器、报警器、掉电检测器和IIC总线接口，来具体详细设置系统必要的精确时钟信号。所有的地址和数据通过IIC总线接口串行传递，每次读写数据后，内嵌的字地址寄存器会自动产生增量。

参数存储器(EEPROM)采用标准的低功耗CMOS串行IIC电路，通过内含的存储空间，记录储户排队信息和柜台操作等信息，其控制遵循IIC协议。

3 实例分析

柜台按键扫描函数程序清单如下：

unsigned char Key_Scan_Coun(void)

{

unsigned char Key;//返回值

OE_Counter=1;//禁止OE

Key_Bus=255;//总线置读状态

OE_Counter=0;//允许OE

Key=Key_Bus;//从总线上读回数据

while(Key_Bus!=255);//等待松手

OE_Counter=1;//禁止OE

return(Key);//返回键值

}

当柜台工作人员采用柜台业务类型动态调整进行按钮叫号后，公共大屏幕上显示：NO.1001 Pleases go to counters 8，并通过语音系统广播如下：“请个人业务1001号顾客到8号窗口办理”。

系统可以根据不同银行的需要进行银行logo的修改，如将中国工商银行更改为中国银行等；可以对菜单作免重启设置，避免在完成时间、日期设置后进入死循环；可以对业务窗口进行调整和更改，根据某业务排队数量的多少进行柜台业务类型的调整，如将柜台窗口设置为对公业务1个、VIP业务1个、个人混合业务1个、个人存取款业务5个等，避免等待顾客过多现象的发生，缩短排队人员的平均等待时间，大大提高顾客满意率和工作效率。

结束语

基于单片机的设计与仿真在各个领域得到了广泛的应用和发展，当前已渗透到人们工作和生活的各个角落，在嵌入式系统中应用最多。本文详细阐述了基于单片机的银行排队系统的基本设计思想和应用研究，并利用该技术构建了排队系统仿真模型。将储户顾客、叫号、柜台抽象为不同的模块，设计了一种采用单片机平台实现银行服务类型的排队系统。实验和分析表明，该系统仿真模型可以真实地模拟银行业务的排队现象，能显著提高银行服务窗口的服务质量，改善银行的服务形象，更科学地对各柜台进行统计管理。因为，有效解决排队问题的重要因素就是合理调配银行整体资源，这对优化银行资源配置和使用、提高效率是一个很好的尝试和实践。银行可以更加专注于服务体系建设，加强自身的“软件”实力并减少内耗，将分散的资源整合起来进行有效开发和利用，以发挥更大的效能，满足银行整体效益的优化。同时，对其他服务行业减少排队人员窗口等待时间、提高服务行业的服务效率有指导性借鉴作用。