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作者：华南理工大学 梁冬柳 谭建文

指导老师：邓筠 朱万浩

作品简介：

　　开发背景：

　　随着经济的迅速发展，业务数量也迅速增多扩展，以营业大厅为代表的窗口行业，大量客户的拥挤排队已成为了这些网点改善服务品质、提升自身形象的障碍，避免一些不必要的麻烦和冲突。日常研究调查统计发现，没有任何组织管理的排队是最能影响客户心情的因素。有关统计发现，客户等待10分钟以上，开始出现浮躁;大于20分钟后会出现烦感;如果要是超出40分钟，很大部分人会因为生气而离开。但排队又是不可避免的，如果让等待的时间变为一段难得的休闲时间，则可在一定程度上有效地降低客户的焦虑情绪。

　　我们分析了国内外对于排队解决方案的利弊，通过总结最终提出自己的见解。而后论述了基于IAP15F2K61S2单片机的智能无人排队系统的实现原理，并针对整个系统的硬件结构和软件设计作出了现实可行的方案，并完成了实际模型的制作。

　　该系统的设计通过取号实现了公平的先后顺序排队，避免了因插队、抢队引起的摩擦，通过短暂离开提醒模式能够极大的提高时间的使用效率，以及客户对业务办理的意见发聩可以提高银行的服务质量用来增加银行的效益。

功能与使用说明：

　　客户在舒适的键盘上通过选择语言模式进行取号就能够实时打印取号凭条或者查询其它业务，以及可以开启我们的短暂离开提醒模式，只要输入我们的手机号码，这样就可以在办理业务的前十五分钟收到短信通知您回来办理业务，在之前这段时间你就可以安心的购物或者办理其它事情，而不用在休息区等候，这样极大提高了时间的使用效率。

　　营业厅通过无线接收的数据，对我们的客户进行呼叫、办理业务和

　　提醒开启了短暂离开提醒模式的客户。同时对各种数据进行分析处理。

　　呼叫平台通过LCD屏幕显示那个客户需要前往或者真正办理以及通过语音播报，可以提醒大厅任何地方的客户，保证他们能及时达到窗口办理业务。

　　评价系统，就是我们的客户对这次办理业务过程中的满意程度，客户通过我们的评分系统，可以对每一个业务员进行评价，这样不仅可以提高银行的服务质量，还能增加银行的效益。

　　作品特色：

　　一：无需亲自站在队伍中排队。

　　二：防止乱插队等不文明现象。

　　三：友好的人机取号界面与国际接轨。

　　四：实时打印凭条等信息。

　　五：各种公益广告的宣传。

　　六：快捷方便的多方平台无线通信。

　　七：短暂离开短信提醒功能，提高时间的使用效率。

　　八：人性化的叫号平台。

　　九：客户对本次业务服务的评价。

平台选型说明：

　　根据本次大赛的要求参赛作品的核心处理功能必须使用STC公司的IAP15F2K61S2单片机实现，所以我们队就以这个芯片为核心，搭配其它外围电路设出一套智能无人排队系统。

设计说明：

　　第一章 绪论

　　1.1引言

　　近几年，伴随着科学技术的飞速发展和人们消费水平的提高，各行各业尤其是以企业的营业厅的服务质量竞争越来越大。越来越多的企业将营业厅的服务态度和服务质量当作一个企业的整体的形象，并且这一做法也深受消费者的喜爱和认可，而营业厅的服务窗口正是作为企业形象的主要表现形式之一。

　　经济增长无疑会增加企业的服务增加,营业厅的排队问题也更加的突出。长时间以来，人们在医院、银行、移动、国企、个企等服务窗口拥挤、混乱地排队等待，有时需要等候好几个小时，这似乎已经成为很常见的事情，极大地影响了消费者的心情。对于营业厅的服务质量差，越来越多的人感觉到不满意，因此提高营业厅的服务质量、解决因排队带来的疲劳、烦感、创造更加高效、人性化服务环境已成为当前急需解决的现实问题。设计智能轻松的排队服务系统，解决因排队引起的种种问题，显得尤为重要，因此本文针对以上问题设计了一套基于IAP15F2K61S2单片机的智能无人排队机系统。

　　1.2 智能无人排队系统的功能原理简介

　　1.2.1 系统的流程图

　　下图为排队叫号系统的整个流程如图1-2-1：

　　1.2.2 取号

　　本系统中采用按键输入信息，客户在确定自己的业务类型之后，通过按键输入自己的业务类型，MCU接收到输入的信息后，会在对应的业务类型所排队的人数上面自动加1，并将最终的号码、前面还有多少人在排队、日期、时间等信息显示到12864，客户拿到小票到等候室等候呼叫自己的号码。

　　在此期间取票机会通过NRF24L01无线通信的方式将客户刚刚打印的小票信息发送到主机，主机收到数据后并作出应答，此时取票机准备下一次的取号。因为此部分的MCU采用IAP15F2K61S2的单片机作为核心，所以整个过程什么的迅速，更加的提高了工作效率。

　　客户拿到的小票上面显示当前日期、时间、排队号码、以及前面有多少人在排对等信息。

　　1.2.3 排队

　　客户在领取自己的排队小票之后，进入等候室等候叫号。为了更加人性化的服务于客户，企业可以在等候区设置座椅，提供报纸、书刊，放置公司的相关业务介绍，增加客户等候时的趣味性的同时，还可以让客户更加的了解本公司的业务类型，可谓一举两得。

　　1.2.4 叫号

　　叫号有两种形式，一种通过语音呼叫客户到相应的窗口进行服务;另一种方式是通过大厅的LCD显示屏显示“请xxx号到xx窗口”，与此同时窗口也会显示相应客户“xxx”号码，客户可以直观的找到自己相应的办理窗口。此过程有效地避免了因拥挤带来的一系列问题

　　第二章 智能无人排队系统的硬件电路设计

　　2.1 取号机硬件电路设计

　　取号机硬件电路包括LCD液晶、无线通信、按键、MCU、语音五部分组成。

　　本文的设计中提供了12个按键，分别对应12中不同的业务类型，客户在选择服务类型的时候，只需要按一下对应的按键即可完成取号过程的所有操作，简单易懂。

　　2.1.2 MCU电路设计

　　取号机部分采用IAP15F2K61S2单片机作为主控芯片，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代IAP15F2K61S2单片机，兼容传统的80C51数据指令代码，但提高了8-12倍的速度。内部使用了MAX810专用复位电路。程序存储空间60K，片上集成2048字节RAM。

　　本文的设计中提供了12个按键，分别对应12中不同的业务类型，客户在选择服务类型的时候，只需要按一下对应的按键即可完成取号过程的所有操作，简单易懂。

　　2.1.2 MCU电路设计

　　取号机部分采用IAP15F2K61S2单片机作为主控芯片，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代IAP15F2K61S2单片机，兼容传统的80C51数据指令代码，但提高了8-12倍的速度。内部使用了MAX810专用复位电路。程序存储空间60K，片上集成2048字节RAM。

　　2.2 窗口叫号系统硬件电路设计

　　窗口叫号系统由输入装置、LCD显示屏、无线通信、MCU部分。本系统主要负责完成由营业员操作，通过按键可以来选择呼叫下一位客户或者重复呼叫当前的客户。于此同时无线通信模块会将呼叫的客户信息及时的发送到主控端，进行数据处理。客户听到语音呼叫或者大屏幕上显示的号码之后就会前来办理业务，十分的简单方便。

　　2.2.1叫号输入装置电路的设计

　　按键输入装置电路为两个按键，一个负责呼叫下一位客户，一个负责重复呼叫，身份的简单可靠。电路图如下：

　　2.2.2 MCU 电路的设计

　　此部分电路的MCU采用了和取号机部分相同的IAP15F2K61S2单片机，使得代码的编写和移植更加的方便。电路原理图如下图2-2-2所示：

　　2.3 主控电路硬件电路设计

　　主控MCU在整个的系统中充当着最重要的角色，他在整个系统中起到了系统宏观调节的作用，首先主控电路要通过曲线通信接收来自取号机的数据，将客户的取号存入系统之中，同时主控电路还要实时接收来自服务窗口的数据，本系统中设有3个服务窗口，分别对应3种不同的业务。对于来自窗口的请求数据，主控芯片接收后立即处理，判断之后将对应的客户号码发送到服务窗口和大厅的显示屏及语音系统。

　　2.4 语音及大厅显示硬件电路设计

　　ISD4004语音芯片芯片内部高度的集成化，振荡器、滤波器、除噪音、防大功率等均集于一体，仅仅需要几个外围电路就可以构成一个很强大的语音录制播放的系统。显示部分采用的是LCD 12864液晶显示，因为距离客户距离很进，这样可以更加直观形象的将信息传递给每一个客户。

　　LCD12864液晶可以显示汉字、数字等，这样就可以利用液晶同时显示客户的信息。

　　2.4.1 语音部分电路设计

　　语音电路部分包括话筒输入部分、放音部分，还有语音芯片。

　　2.4 语音及大厅显示硬件电路设计

　　ISD4004语音芯片芯片内部高度的集成化，振荡器、滤波器、除噪音、防大功率等均集于一体，仅仅需要几个外围电路就可以构成一个很强大的语音录制播放的系统。显示部分采用的是LCD 12864液晶显示，因为距离客户距离很进，这样可以更加直观形象的将信息传递给每一个客户。

　　LCD12864液晶可以显示汉字、数字等，这样就可以利用液晶同时显示客户的信息。

　　2.4.1 语音部分电路设计

　　语音电路部分包括话筒输入部分、放音部分，还有语音芯片。

　　NRF24L01芯片的工作电压为1.9-3.6V，IO可以直接输入5V电压，所以IO口可以直接与单片机的IO口相连，对于工作电压，本文设计中使用的是通用的3.3V工作电压，采用的是AMS1117-3.3V稳压芯片，具体的稳压转换电路如下图2-4-8所示：

　　第三章 智能无人排队系统的软件设计

　　3.1 取号机软件设计

　　取号机代码的编写可以分为三个部分：打印机驱动部分、液晶显示驱动部分、无线通信部分。

　　3.1.1 设计流程图

　　本文在设计之前，对此部分做了流程图规划，具体内容如下图3-1-1：

　　4.1 设计的实用性

　　本文再设计排队机叫号系统之前对现有的营业厅做了调查，不同的企业的营业厅，采取了不同的排队系统来完成自己的正常营业，在亲身尝试之后，从中我感受到了系统的实用性，不仅仅可以为用户提供人性化的服务，而且避免了因拥挤带来的不必要麻烦。分析了其中的利弊之后，我认真总结了其中的优缺点之后，我深入其中，将本设计认真的完成。

　　在实物完成之后，通过测试我发现效果很好，能够真实地实现营业厅的真实效果使功能更加人性化，简单化，更加的能够符合客户的心理需求。

　　4.2 排队机叫号系统的应用前景

　　近几年，伴随着科学技术的飞速发展和人们消费水平的提高，越来越多的企业将营业厅的服务态度和服务质量当作一个企业的整体的形象，并且这一做法也深受消费者的喜爱和认可，而营业厅的服务窗口正是作为企业形象的主要表现形式之一。