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发表时间: 12:06:49毕业设计（论文）
自动取款机系统设计
　信息科学与工程学院 　　 　专
　　　电子信息工程　　 　　届
　　　2012届　　 　
要随着电子技术的迅速发展，特别是随着大规模集成电路的出现，给人类生活带来了根本性的改变。尤其是单片机技术的应用产品已经走进了千家万户，如ATM自动取款机的出现给人们的生活带来了诸多方便。本文描述了系统硬件工作原理，并附以系统结构框图加以说明，着重介绍了本系统所应用的各硬件及其接口技术和各硬件模块的功能及工作过程；其次，详细阐述了程序的各个模块和实现过程。本设计以数字集成电路技术为基础，单片机技术为核心。编写的主导思想软硬件相结合，以硬件为基础，来进行各功能模块的编写。本系统为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了。系统通过按键操作来控制LCD显示。　关键词：ATM自动取款机；单片机；存储器；液晶显示屏 ABSTRACT
Along with electronic technologys rapidly expand, specially along with large scale integrated circuits appearance, lived for the humanity has brought the fundamental change. Especially the monolithic integrated circuit technologys application product already entered everyone, if the electronic ten thousand calendars appearances have brought conveniently many for peoples life.This article described the system hardware principle of work, and attaches by the system structure diagram explained that introduced emphatically this system applies various hardware and connection technology and various hardware module funct Next, elaborated in detail procedure each module and realizes the process. This design take the digital integrated circuit technology as the foundation, the monolithic integrated circuit technology is a core. The compilation guiding ideology software and hardware unifies, take the hardware as the foundation, carries on various functional module the compilation.This system for ease of the expansion and the change, softwares design uses the modular structure, causes the programming the logical relation even more simple and brief.The system through the key operate to control the LCD display.keywords：ATM auto Monolithi memorizer；liquid crystal display目
要 IABSTRACT II第一章
引言 11.1课题的背景及其意义 11.2ATM的发展与现状 11.3市场背景 2第二章 设计方案 32.1课题题目 32.2课题要求 32.3方案论证 3第三章 整机电路工作原理 63.1整机电路 63.2 单元电路介绍 73.3软件部分 10第四章 主要元器件功能参数 124.1主要元器件参数 124.2 LCD液晶显示 18第五章 电路安装与调试 235.1 电路安装 235.2 电路调试 23总 结 25参 考 文 献 25附录 26后记 41第一章
引言1.1课题的背景及其意义自动提款机系统。自动取款机是由计算机控制的持卡人自我服务型的金融专用设备。ATM是英文Automatic Teller Machine的缩写。ATM是最普遍的自助设备，可以提供最基本的银行服务之一，即出钞交易，有些全功能的产品还可以提供信封存款业务。在ATM自动取款机上也可以进行账户查询、修改密码和转账的业务。作为自助式金融服务终端，除了提供金融业务功能之外，ATM自动取款机还具有维护、测试、事件报告、监控和管理等多种功能。自动取款机系统，是一个有终端机，ATM系统，数据库组成的应用系统。系统功能有用户在ATM上提取现金、查询账户余额、修改密码及转账功能。
自动取款机系统向用户提供一个方便、简单、及时、随时随地可以随心所欲存取款的互联的现代计算机化的网络系统。可以大大减少工作人员，节约人力资源的开销，同时由于手续程序减少也可以减轻业务员的工作负担，有效地提高了整体的工作效率和精确度。 减少了用户办理业务的等待时间；用户可以随时随地可以随心所欲存取款，并且操作简单易懂；用户还可以选择在柜台办理业务或自己在自动提款机和自动取款机办理业务。1.2ATM的发展与现状目前ATM的行业资源集中度较高。在中国ATM市场上，中国工商银行、中国农业银行、中国银行、中国建设银行、交通银行、中国邮政储蓄银行等六大银行由于网点多、客户群大、资金雄厚，拥有大部分的ATM市场份额，约占中国ATM市场总量的85%左右。已安装运行ATM机最多的是建设银行和工商银行，而ATM操作系统比较好的有工商银行和招商银行等。中国的ATM人均拥有量与市场成熟的德国、美国、韩国等国家相比还有很大差距。甚至与世界平均水平相比还有明显的差距，国内ATM市场……（新文秘网省略4568字，正式会员可完整阅读）……　000BTMOD 00H
（2）复位信号及其产生RST引脚是复位信号的输入端。复位信号是高电平有效，其有效时间应持续24个振荡周期(即二个机器周期)以上。若使用颇率为6MHz的晶振，则复位信号持续时间应超过4us才能完成复位操作。产生复位信号的电路逻辑如图12所示： 图4-3整个复位电路包括芯片内、外两部分。外部电路产生的复位信号(RST)送至施密特触发器，再由片内复位电路在每个机器周期的S5P2时刻对施密特触发器的输出进行采样，然后才得到内部复位操作所需要的信号。复位操作有上电自动复位相按键手动复位两种方式。上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的，其电路如图4-4（a）所示。这佯，只要电源Vcc的上升时间不超过1ms，就可以实现自动上电复位，即接通电源就成了系统的复位初始化。按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。其中，按键电平复位是通过使复位端经电阻与Vcc电源接通而实现的，其电路如图4-4（b）所示；而按键脉冲复位则是利用RC微分电路产生的正脉冲来实现的，其电路如图4-4所示： （a）上电复位
（b）按键电平复位
（c）按键脉冲复位图4-4上述电路图中的电阻、电容参数适用于6MHz晶振，能保证复位信号高电平持续时间大于2个机器周期。本系统的复位电路采用图4-4（b）上电复位方式。STC90C516RD+具体介绍如下：① 主电源引脚（2根）VCC(Pin40)：电源输入，接＋5V电源GND(Pin20)：接地线②外接晶振引脚（2根）XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端XTAL2(Pin20)：片内振荡电路的输出端③控制引脚（4根）RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。④可编程输入/输出引脚（32根）STC90C516RD+单片机有4组8位的可编程I/O口，分别位P0、P1、P2、P3口，每个口有8位（8根引脚），共32根。PO口（Pin39～Pin32）：8位双向I/O口线，名称为P0.0～P0.7P1口（Pin1～Pin8）：8位准双向I/O口线，名称为P1.0～P1.7 P2口（Pin21～Pin28）：8位准双向I/O口线，名称为P2.0～P2.7 P3口（Pin10～Pin17）：8位准双向I/O口线，名称为P3.0～P3.7STC90C516RD+主要功能如表4-2所示。表4-2
STC90C516RD+主要功能主要功能特性兼容MCS51指令系统 61K可反复擦写Flash ROM32个双向I/O口 1280x8bit内部RAM3个16位可编程定时/计数器中断 时钟频率0-40MHz2个串行中断 可编程UART串行通道2个外部中断源 共6个中断源2个读写中断口线 3级加密位低功耗空闲和掉电模式 软件设置睡眠和唤醒功能4.1.2 AT24C02存储芯片 概述　　AT24C02是一个串行CMOS
PROM， 内部含有256个8位字节，CATALYST公司的先进CMOS技术实质上减少了器件的功耗。AT24C02有一个16字节页写缓冲器。该器件通过 C总线接口进行操作，有一个专门的写保护功能。 　　 管脚配置　
图4-5极限参数　　工作温度工业级-55℃ +125℃ 　　商业级0 ℃+75℃ 　　贮存温度-65℃ +150℃ 　　各管脚承受电压-2.0 Vcc+2.0V 　　Vcc管脚承受电压-2.0 +7.0V 　　封装功率损耗（Ta=25℃） 1.0W 　　焊接温度(10 秒) 300℃ 　　输出短路电流100mA 　　功能描述AT24C02支持 C，总线数据传送协议 C，总线协议规定任何将数据传送到总线的器件作为发送器。任何从总线接收数据的器件为接收器。数据传送是由产生串行时钟和所有起始停止信号的主器件控制的。主器件和从器件都可以作为发送器或接收器，但由主器件控制传送数据（发送或接收）的模式，通过器件地址输入端A0、A1和A2可以实现将最多8个AT24C02器件连接到总线上。 管脚描述　表4-3
SCL 串行时钟 　　AT24C02串行时钟输入管脚用于产生器件所有数据发送或接收的时钟，这是一个输入管脚。 　　SDA 串行数据/地址 　　AT24C02 双向串行数据/地址管脚用于器件所有数据的发送或接收，SDA 是一个开漏输出管脚，可与其它开漏输出或集电极开路输出进行线或（wire-OR）。 　　A0、A1、A2 器件地址输入端 　　这些输入脚用于多个器件级联时设置器件地址，当这些脚悬空时默认值为0。当使用AT24C02 时最大可级联8个器件。如果只有一个AT24C02被总线寻址，这三个地址输入脚（A0、A1、A2 ）可悬空或连接到Vss，如果只有一个AT24C02被总线寻址这三个地址输入脚（A0、A1、A2 ）必须连接到Vss。 　　WP 写保护 如果WP管脚连接到Vcc，所有的内容都被写保护只能读。当WP管脚连接到Vss 或悬空允许器件进行正常的读/写操作4.2 LCD液晶显示概述 12864B是一种图形点阵液晶显示器,它主要由行驱动器/ 列驱动器及128×64全点阵液晶显示器组成.可完成图形显示,也可以显示8×4个(16×16点阵)汉字. 主要技术参数和性能: 1.电源:VDD:+5V；LCD外接驱动电压为 -3.0∽-8.0V 2.显示内容:128(列)×64(行)点 3.全屏幕点阵 4.七种指令 5.与CPU接口采用8位数据总线并行输入输出和8条控制线. 6.占空比1/64 7.工作温度: 0℃ ∽ +60℃ ,存储温度: -20℃ ∽ +70℃ 外形尺寸图
图4-6 模块主要硬件构成说明
IC3为行驱动器.IC1,IC2为列驱动器.IC1,IC2,IC3含有如下主要功能器件.了解如下器件有利于对LCD模块之编程. 1.指令寄存器(IR) IR是用来寄存指令码,与数据寄存器寄存数据相对应.当D/I=1 时,在E信号下降沿的作用下,指令码写入IR. 2.数据寄存器(DR) DR是用来寄存数据的,与指令寄存器寄存指令相对应.当D/I=1时,在E信号的下降沿作用下,图形显示数据写入DR,或在E信号高电平作用下由DR读到DB7~DB0 数据总线.DR 和DDRAM之间的数据传输是模块内部自动执行的. 3.忙标志:BF BF标志提供内部工作情况.BF=1表示模块在进行内部操作,此时模块不接受外部指令和数据.BF=0时,模块为准备状态,随时可接受外部指令和数据. 利用STATUS READ 指令,可以将BF读到DB7总线,从而检验模块之工作状态. 4.显示控制触发器DFF 此触发器是用于模块屏幕显示开和关的控制。DFF=1为开显示（DISPLAY ON),DDRAM 的内容就显示在屏幕上，DDF=0为关显示（DISPLAY OFF)。 DDF 的状态是指令DISPLAY ON/OFF和RST信号控制的。 5.XY地址计数器 XY地址计数器是一个9位计数器。高三位是X地址计数器，低6位为Y地址计数器，XY地址计数器实际上是作为DDRAM的地址指针，X地址计数器为DDRAM的页指针，Y地址计数器为DDRAM的Y地址指针。 X地址计数器是没有记数功能的，只能用指令设置。 Y地址计数器具有循环记数功能，各显示数据写入后，Y地址自动加1，Y地址指针从0到63。 6.显示数据RAM(DDRAM) DDRAM是存贮图形显示数据的。数据为1表示显示选择，数据为0表示显示非选择。DDRAM与地址和显示位置的关系见DDRAM地址表（见第6页）。 7.Z地址计数器 Z地址计数器是一个6位计数器，此计数器具备循环记数功能，它是用于显示行扫描同步。当一行扫描完成，此地址计数器自动加1，指向下一行扫描数据，RST复位后Z地址计数器为0。 Z地址计数器可以用指令DISPLAY START LINE 预置。因此，显示屏幕的起始行就由此指令控制，即DDRAM的数据从哪一行开始显示在屏幕的第一行。此模块的DDRAM共64行，屏幕可以循环滚动显示64行。 模块的外部接口如表4-4 表4-4表 2 管脚号 管脚名称
管脚功能描述1
液晶显示器驱动电压4
D/I=“H”,表示DB7~DB0为显示数据D/I=“L”,表示DB7~DB0为显示指令数据5
R/W=“H”,E=“H”,数据被读到DB7~DB0 R/W=“L”,E=“H→L”, DB7~DB0的数据被写到IR或DR 6
使能信号：R/W=“L”,E信号下降沿锁存DB7~DB0 R/W=“H”,E=“H” DRAM数据读到 DB7~DB0 7
H:选择芯片(右半屏)信号16
H:选择芯片(左半屏)信号17
复位信号,低电平复位18
LCD驱动负电压19
LED背光板电源20
LED背光板电源指令表如表4-5
表4-5指 指
码 功能令 R/W D/I D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 显示ON/OFF 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1/0 控制显示器的开关，不影响DDRAM中数据和内部状态显示起始行 0 0 1 1 显示起始行（0••••63） 指定显示屏从DDRAM中哪一行开始显示数据设置X地址 0 0 1 0 1 1 1 X：0•••7 设置DDRAM中的页地址(X地址)设置Y地址 0 0 0 1 Y地址（0•••63） 设置地址(Y地址)读状态 1 0 BUSY 0 ON/OFF RST 0 0 0 0 读取状态RST 1:复位0:正常ON/OFF 1:显示开 0:显示关BUSY 0:READY 1:IN OPERATION写显示数据 0 1 显示数据 将数据线上的数据DB7∽DB0写入DDRAM读显示数据 1 1 显示数据 将DDRAM上的数据读入数据线DB7∽DB0
第五章 电路安装与调试5.1 电路安装安装步骤：（1）元件的好坏按电路图买好元件后首先检查买回元件的好坏，按各元件的检测方法分别进行检测，一定要仔细认真。（2）放置各元件
根据电路图线路，把各个元器件放置到电路板对应的孔上，保证引脚正确的插到相应的孔上，进行元器件焊接。5.2 电路调试 调试分为硬件调试和软件调试。硬件调试主要是检测硬件电路是否有短路、断路、虚焊等。LCD128×64的硬件电路很简单，很容易检测，主要是检查其引脚。如其与电源和地及与CPU等是否接好。另外可以通过软件来调试硬件，如为了测试显示电路连接是否真确，可以编写一个简单的显示程序来测试它。5.2.1 硬件调试当硬件主板做完，对电路板（PCB板）各个节点进行检查。利用万用表检查各接点是否有断路现象。此外硬件调试中，还应注意单片机18和管脚19所外接的晶体振荡器是否起振，它直接关系到时钟振荡电路是否起作用。但前面这些检查都没问题时，进行上电调试，此时发现LCD屏蔽只能显示初始化页面，而所有按键操作LCD和蜂鸣器都没反应，这时才发现原来是按键部分出错了。把按键拆下来发现管教不对，打开PCB图知道按键封装错了，经过按键改正，电路终于可以正常工作了。5.2.2 软件调试软件部分占本次课题的很大一部分工作量，在软件程序烧进CPU后，上电运行时能出现初始化时间，但起初存在以下问题：LCD显示有些问题，经常出现屏幕乱码，密码修改后断电数据又变为初始数据没达到断电保护功能，当把程序修改正确后，以上现象得以解决，顺利达到要求指标。电路设计PCB： 图5-1电路设计实物：
图5-2总 结这次设计很感谢姚老师对我毕业设计的帮助，由于姚老师关心我的进展情况，经常给我讲解有关毕设的相关问题，并且帮我解答电路设计遇到的难题，使这次毕设比较顺利的完成任务。回顾自己的毕业设计制作过程，心中有感慨，有失落，有兴奋，有喜悦，也有苦恼，但我觉得它值得我这样去做，因为它不仅让有了一次实践的机会，让我学会怎样去面对制作过程中遇到的困难，怎么去解决，让我学会了思考，这不仅加深了我以前因为种种迷惑不知道的电路知识的认识，而且为我将来的人生及工作也奠定了基础。参 考 文 献（1）何立民.单片机应用系统设计系统配置与接口技术[M].北京：北京航空航天大学，1990.（2）徐爱钧.单片机高级语言 C51 应用程序设计[M]. 北京：电子工业出版社，2002.（3）谢自美.电子线路设计.实验.测试(第二版) [M].武汉：华中科技大学出版
社，2000.（4）樊昌信.通信原理(第六版)[M].北京：国防工业出版社,2008 .（5）51系列单片机系统设计与实践[M].北京：电子工业出版社，2010.（6）基于Proteus的单片机系统设计与仿真实例[M].北京：机械工业出版社，2009.附录 lcd的驱动程序：//向12864里写数据和指令void write_lcom(uchar com)//写指令.左{
ledrs = 0;
ledrw = 0;
lede = 0;}void write_rcom(uchar com)//写指令.右{
ledrs = 0;
ledrw = 0;
lede = 0;}void write_ldate(uchar date)//写数据.左{
ledrs = 1;
ledrw = 0;
lede = 0; }void write_rdate(uchar date)//写数据.右{
ledrs = 1;
ledrw = 0;
lede = 0;}变量定义：/*用来定义各类变量 io口*/#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit lede=P2^0;sbit ledrw=P2^1;sbit ledrs=P2^2;sbit ledcs2=P2^4;sbit ledcs1=P2^3;sbit chak1=P2^5;sbit chak2=P2^6;sbit chak3=P2^7;sbit ka=P3^0;sbit kb=P3^1;sbit kc=P3^2;sbit kd=P3^3;sbit k1=P3^4;sbit k2=P3^5;sbit k3=P3^6;sbit scl=P1^6;sbit sda=P1^7;sbit lk1=P1^0;sbit rk1=P1^1;sbit lk2=P1^2;sbit rk2=P1^3;sbit zbcp=P1^4;sbit qucp=P1^5;sbit buzzer=P3^7;//插卡标志 大于等于一表示插入了卡//插入的磁卡为磁卡cha//一位密码//输入密码的个数char rk1//右一键按下标志char lk1//左一键按下标志char rk2//右一键按下标志char lk2//左一键按下标志//钞票是否被准备好标志//超片取走的标志uchar
table_mima[7];//密码存储器//全局变量只会等于0 1//密码输入错误的次数/*各类函数的声明*//*液晶显示函数的声明*/void write_lcom(uchar date);//写指令.左void write_rcom(uchar date);//写指令.右void write_ldate(uchar date);//写数据.左void write_rdate(uchar date);//写数据.右void display_date(uchar ye,uchar lie, uchar code table[33]);//在液晶的第ye页第lie列显示table[]所代表的字符void keysanf_chak();//插卡按键检测void display_mimax(uchar );//密码输入时*的移动画面void display_mima() ;
//显示提示密码输入时的换面void keysanf_lk1();//检测右一键void keysanf_rk1();//检测左一键void keysanf_lk2();//检测右一键void keysanf_rk2();//检测左一键void keysanf_ck();//检测钞票是否被准备好void keysanf_qucp();//检测钞票是否被取走void delay_2();//延迟2个语句长度void delay(uint);//短暂延迟void start();//iic开始信号void stop();//IIc停止信号void respons() ; //iic应答信号void
ic_init();//iic初始化void write_byte(uchar date);//向iic写单个数据uchar read_byte();//从iic读单个数据void write_add(uchar address,uchar date);//向iic固定地址写数据uchar read_add(uchar addr);//从iic固定地址读数据void display_ywxuanze();//业务服务页面void display_qukuan();//显示取款页面void display_cunkuan();//显示存款页面void display_ckcg();//存储钞票成功页面void display_zhub();//准备钞票页面void display_quchao();//等带取走钞票页面void display_chax();//查询页面void display_yue();//显示余额页面void display_xiugai();//修改密码页面void display_mimaerron();//密码错误页面void display_erron();//显示密码错误一段时间void display_kadongjie();//卡被冻结页面void ininticcdate();//E2PROM中数据的初始化void display_mimaxg(xing);//密码修改输入新密码是的页面void display_mimaxiugaicg();// 密码修改成功页面void display_num(uchar adder,uchar num);//在第三行的左半屏写0-9数字void display_yuebuzu();//显示余额不足页面void buzzer_di();液晶显示部分：void display_num(uchar adder,uchar num)//在第三行的左半屏写0-9数字{
write_lcom(0xbc); write_lcom(0x40+(adder-1)*8); for(i=num*16;i<8+num*16;i++) {
write_ldate(~tablenum[i]); } write_lcom(0xbd); write_lcom(0x40+(adder-1)*8); for(i=num*16;i<8+num*16;i++) { write_ldate(~tablenum[i+8]); }}void display_date(uchar ye,uchar lie, uchar code table[])//在液晶的第 ……（未完，全文共48718字，当前仅显示12831字，请阅读下面提示信息。）
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