自动盖章机的盖章控制系统(软件部分)
自动盖章机的盖章控制系统(软件部分)[20191215143713]
摘 要
随着电子技术的进步，电子产品在越来越多的领域代替人类完成各种复杂的工作。随着全球经济的发展，作为重要金融机构的银行也使用了大量的电子设备提高自身的自动化程度。然而业务量不断增大产生了大量的需要盖章的回单和收据。本课题针对此问题，研制了自动盖章机系统。
本文首先给出了自动盖章机系统所需要使用的硬件和软件。盖章机系统的硬件部分主要采用了W78E052D单片机，MAX202电平转换芯片，携带有驱动器的步进电机。软件部分主要采用了keil uvision 4, sscom32串口工具；然后给出了自动盖章机系统的总体框架结构：由单片机驱动步进电机转动，完成盖章任务。该系统的软件主要包括：系统初始化、系统测试、盖章控制系统和中断系统，其中，系统初始化对单片机特殊功能寄存器赋初值；测试系统测试各传感器以保证传感器的正常工作；盖章控制系统根据串行口发送来的命令完成盖章任务；中断系统实现对定时器中断、串行口中断事件的处理。本文详细阐述了盖章机系统的单片机工作原理和程序的运行原理，实现了通过向单片机发送4位命令，操纵单片机完成不同的盖章任务的目的。
自动盖章机系统显著提高了盖章的效率，同时避免了人工盖章可能出现的错误。本文在最后分析了自动盖章机系统的发展前景，又提出了对该系统的改进意见。
查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:自动盖章机；系统结构；软件结构
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
目录 III
第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 课题的需求分析 1
1.3 课题的可行性分析即基本步骤 2
第2章 自动盖章机系统相关知识 3
2.1 主要组成部分 3
2.2 串口工具 3
2.3 单片机 3
2.3.1 单片机发展历程概述 3
2.3.2 MCS-51 4
2.3.3 W78E052D 5
2.3.4 中断源 6
2.3.5 定时器T0、T1的工作方式和计数结构 7
2.3.6 定时器T2的功能和使用方法 10
2.3.7 T2的16位捕捉方式 11
2.3.8 串行接口UART 12
2.3.9 串行接口的工作方式 14
2.3.10 波特率 16
2.4 MAX202 16
2.5 TLP521光电耦合器件 17
2.6 步进电机 17
2.7 keil uvision 4软件平台 19
2.8 本章小结 19
第3章 自动盖章机系统设计 20
3.1 系统结构框图 20
3.2 系统运行流程 21
3.2.1 设计原则 21
3.2.2 系统工作流程 21
3.3 软件结构框图 23
3.4 软件模块详细设计 24
3.4.1 电机驱动程序 24
3.4.2 串口中断程序 26
3.4.3 盖章程序 27
3.4.4 测试程序 30
3.4.5 头文件Head file 30
第4章 系统运行结果 32
第5章 总结与展望 35
5.1 总结 35
5.2 展望 35
致 谢 37
参考文献 38
附录A:英文翻译 40
第1章 绪论
1.1 引言
在历史的长河中，重大的科学发现和技术发明曾经引发了一些国家和地区的跨越式发展和变革，进而导致了人类生产和生活方式的根本性变化[1]。20世纪中期，三项技术的出现改变了人类的认知。它们是原子能技术，航天技术和电子计算机运用技术。以这三项技术为代表的第三次科技革命席卷世界，人类的生产效率再一次得到迅猛提升。经过数十年的发展，如今，电子计算机已经可以在众多领域代替人类工作，尤其是在一些危险，对精确度要求高或简单繁琐的工作领域。20世纪80年代，单片机的迅速发展给人类的工作带来了便利。单片机的体积小，直接就可以被放在控制装置内，它的地位非常重要，一旦单片机出现了问题，整个装置就不能正常运行了。就目前的科技水平看，单片机的发展领域已经非常大，几乎在很多的电子产品和设备上都有用到单片机[2]。伴随着人类文明的进步，银行的规模也逐步扩大。在银行中，众多的自动系统都依靠单片机的驱动，如自动门，呼叫机，排队机等。自动盖章机作为一种可以高效完成对回单，收据盖章的机器，在银行有着广泛的应用前景，必将得到众多业务量庞大的银行的青睐。
1.2 课题的需求分析
作为依法成立的经营货币信贷业务的金融机构，银行的效率就是金钱。银行为了给用户留下良好的印象，就必须方便用户的业务办理。所以，银行必须尽可能地实现自动化，只有这样才可以缩短业务办理的时长，节约客户等待的时间。随着科技的发展，目前银行中已经包含大量自动设备，包括排队机，呼叫器，LED屏，捆钞机等，这些设备都大大的提高了银行人员的工作效率。同样，伴随着科技发展的是银行电算化水平的一高，这也使得银行以及同业之间结算交互的效率越来越高，企业间的结算量越来越多，回单业务量不断上升。这些变化都使得以往的人工盖章方式变得效率低下。在这种情况下，开发一款可以自动盖章的机器，代替人完成繁琐重复的盖章动作，符合银行的发展需求，对于节约人力物力资源，提高银行收益也大有好处。所以，自动盖章机的销售前景是广阔的。然而，作为运用到银行的机器，可靠性是其最重要的标准。本课题旨在开发一款经济实用可靠的自动盖章机控制系统，以期有效地解决人工盖章效率低下的问题。可以预见，这样一个经济适用可靠地自动盖章机系统必将在银行得到广泛的应用。
1.3 课题的可行性分析即基本步骤
本毕设的完成地点是江苏常州国光总公司。江苏国光信息产业股份有限公司是在常州国光电子总公司基础上组建的高科技企业，是国家一级企业，规模为国家大Ⅱ型。现已形成软件开发与系统集成、计算机外设、网络通信设备、金融机具设备、电磁屏蔽设备的经营格局，产品与系统广泛应用于政府、部队、金融、铁路、海关等领域。经过长期发展，国光已成为国内信息产业的知名企业。
国光与常州的银行有着密切的合作。长期以来，国光公司为常州各大银行开发了大量的自动化设备，例如ATM机，自助终端，密码器等。在国光公司设计开发可用于银行的自动盖章机系统，可以获得国光员工的宝贵经验和相应的技术支持，同时可以得到必要的设备。
本课题的主要目的是设计一个自动盖章机控制系统，其主要有如下步骤：
1.确定软件平台
2.选定单片机
3.选定步进电机
4.选定合适的串口工具
5.编写软件，调试运行
6.烧录单片机
7.驱动步进电机，完成盖章任务
第2章 自动盖章机系统相关知识
2.1 主要组成部分
自动盖章机系统的主要硬件组成部分是串口工具，单片机W78E052D，MAX202电平转换芯片，TLP521光电耦合器件，和步进电机，软件平台是keil uvision4。系统还涉及一些其他部分，如离合器，烧录工具等，由于其并非重要部分，本文将不再介绍。程序将先在软件平台上编译成功，之后由串口烧录程序烧至单片机中，最后由单片机驱动电机运行。
2.2 串口工具
串口工具将命令通过单片机上的串行接口送入单片机中。本次毕设我使用串口调试工具sscom32，这是一款运行在PC机上的串口调试软件。我们将通过在sscom32中输入指令，指挥单片机控制步进电机。
2.3 单片机
2.3.1 单片机发展历程概述
20世纪下半叶，电子科技高速发展,各种电子产品应运而生，电子计算机是其中的典型代表。电子计算机也叫作电脑，这种东西可以精确的计算数据，当然它的速度是非常快的。世界上第一台电子计算机诞生于1946年，由美国宾夕法尼亚大学研制，这台计算机用了18800只电子管，1500个继电器，重30吨，占地150平方米，运算速度约为加法每秒5000次，乘法每秒56次[3]。
自从计算机诞生以来，经历了电子管，晶体管，集成电路，大规模集成电路，超大规模集成电路的发展历程，但计算机组成的基本部件没有太大变化。一个计算机系统由硬件和软件组成。其中硬件包括运算器，控制器，存贮器和输入输出设备[3]。而软件则随着电子技术的发展需要变得愈加复杂。
随着半导体技术的发展，20世纪70年代出现了由一个大规模集成电路组成的中央处理器，同时出现了多种类型的大容量半导体存贮器，各种IO接口电路，输入输出设备的种类，功能，体积也发生了根本性变化，由微处理器，半导体存贮器和新型的IO接口和设备组成的各种微型计算机相继出现。
1976年Intel公司首先推出能称为单片机的MCS一48系列单片微型计算机,它以体积小,功能全、价格低等特点,燕得了广泛的应用,为单片机的发展奠定了基础。成为单片机发展进程中的一个重要阶段。
在MCS一48成功的刺激下，许多半导体公司和计算机公司争相研制和发展自己的单片机系列。到目前为止,世界各地厂商己研制出大约50个系列,30多个品种的单片机产品,其中有Motorola公司的6801,6802,Zilog公司的Z-8系列,Roekwell公司的6501、6502等,此外日本的N EC公司,日立公司及EPSON公司等也都相继推出了各具特色的单片机品种[4]。
单片机的发展经历了3个阶段：
(1) 20世纪70年代为单片机的初级阶段。这个阶段以Intel公司的MCS-48系列单片机为典型代表。因受工艺和集成度限制，单片机的CPU功能低，存贮器容量小，IO接口的种类和数量少，只能用在简单场合。
(2) 20世纪80年代为单片机的成熟阶段。这个阶段以Intel的MCS-51,MCS-96系列单片机为典型代表。出现了性能较高的8位和16位单片机。提高了CPU的功能，扩大了存贮器的容量，增加了IO接口种类和数量，单片机内包含了异步串行口，A/D，多功能定时器等特殊IO电路。单片机应用也得到了推广。
(3) 20世纪90年代至今为单片机高速发展阶段。世界上著名半导体厂商不断推出各种新型8位，16位和32位单片机，单片机的性能不断完善，品种大量增加，在功能，功耗，价格等方面能满足各种复杂的或简单的应用场合需要，单片机应用深入到各行业和消费类的电子产品中[5]。
2.3.2 MCS-51
MCS-51是指美国Intel公司生产的一系列单片机的总称。这一系列单片机包含很多种，如8031，8051,8751,8032,8052,8752等[6]。其中8051是最早，最典型的产品，该系列其他单片机都是以8051为核心发展起来的，都具有8051的基本结构和软件特征。8051单片机内部包含了作为微型计算机所必需的基本功能部件，各部分相互独立地集成在同一块芯片上。其基本功能特性如下：
● 8位CPU
● 32条双向可独立寻址的I/O线
● 4KB程序存储器（ROM），外部可扩充至64KB
● 128B数据存储器（RAM），外部可扩充至64KB
● 两个16位定时/计数器
● 5个中断源
● 全双工的串行通信口
● 具有布尔运算能力
2.3.3 W78E052D
W78E052D是由新塘科技公司开发，英文名nuvoton，于2008年7月由华邦电子分割，为华邦电子之关系企业。
摘 要
随着电子技术的进步，电子产品在越来越多的领域代替人类完成各种复杂的工作。随着全球经济的发展，作为重要金融机构的银行也使用了大量的电子设备提高自身的自动化程度。然而业务量不断增大产生了大量的需要盖章的回单和收据。本课题针对此问题，研制了自动盖章机系统。
本文首先给出了自动盖章机系统所需要使用的硬件和软件。盖章机系统的硬件部分主要采用了W78E052D单片机，MAX202电平转换芯片，携带有驱动器的步进电机。软件部分主要采用了keil uvision 4, sscom32串口工具；然后给出了自动盖章机系统的总体框架结构：由单片机驱动步进电机转动，完成盖章任务。该系统的软件主要包括：系统初始化、系统测试、盖章控制系统和中断系统，其中，系统初始化对单片机特殊功能寄存器赋初值；测试系统测试各传感器以保证传感器的正常工作；盖章控制系统根据串行口发送来的命令完成盖章任务；中断系统实现对定时器中断、串行口中断事件的处理。本文详细阐述了盖章机系统的单片机工作原理和程序的运行原理，实现了通过向单片机发送4位命令，操纵单片机完成不同的盖章任务的目的。
自动盖章机系统显著提高了盖章的效率，同时避免了人工盖章可能出现的错误。本文在最后分析了自动盖章机系统的发展前景，又提出了对该系统的改进意见。
查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:自动盖章机；系统结构；软件结构
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
目录 III
第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 课题的需求分析 1
1.3 课题的可行性分析即基本步骤 2
第2章 自动盖章机系统相关知识 3
2.1 主要组成部分 3
2.2 串口工具 3
2.3 单片机 3
2.3.1 单片机发展历程概述 3
2.3.2 MCS-51 4
2.3.3 W78E052D 5
2.3.4 中断源 6
2.3.5 定时器T0、T1的工作方式和计数结构 7
2.3.6 定时器T2的功能和使用方法 10
2.3.7 T2的16位捕捉方式 11
2.3.8 串行接口UART 12
2.3.9 串行接口的工作方式 14
2.3.10 波特率 16
2.4 MAX202 16
2.5 TLP521光电耦合器件 17
2.6 步进电机 17
2.7 keil uvision 4软件平台 19
2.8 本章小结 19
第3章 自动盖章机系统设计 20
3.1 系统结构框图 20
3.2 系统运行流程 21
3.2.1 设计原则 21
3.2.2 系统工作流程 21
3.3 软件结构框图 23
3.4 软件模块详细设计 24
3.4.1 电机驱动程序 24
3.4.2 串口中断程序 26
3.4.3 盖章程序 27
3.4.4 测试程序 30
3.4.5 头文件Head file 30
第4章 系统运行结果 32
第5章 总结与展望 35
5.1 总结 35
5.2 展望 35
致 谢 37
参考文献 38
附录A:英文翻译 40
第1章 绪论
1.1 引言
在历史的长河中，重大的科学发现和技术发明曾经引发了一些国家和地区的跨越式发展和变革，进而导致了人类生产和生活方式的根本性变化[1]。20世纪中期，三项技术的出现改变了人类的认知。它们是原子能技术，航天技术和电子计算机运用技术。以这三项技术为代表的第三次科技革命席卷世界，人类的生产效率再一次得到迅猛提升。经过数十年的发展，如今，电子计算机已经可以在众多领域代替人类工作，尤其是在一些危险，对精确度要求高或简单繁琐的工作领域。20世纪80年代，单片机的迅速发展给人类的工作带来了便利。单片机的体积小，直接就可以被放在控制装置内，它的地位非常重要，一旦单片机出现了问题，整个装置就不能正常运行了。就目前的科技水平看，单片机的发展领域已经非常大，几乎在很多的电子产品和设备上都有用到单片机[2]。伴随着人类文明的进步，银行的规模也逐步扩大。在银行中，众多的自动系统都依靠单片机的驱动，如自动门，呼叫机，排队机等。自动盖章机作为一种可以高效完成对回单，收据盖章的机器，在银行有着广泛的应用前景，必将得到众多业务量庞大的银行的青睐。
1.2 课题的需求分析
作为依法成立的经营货币信贷业务的金融机构，银行的效率就是金钱。银行为了给用户留下良好的印象，就必须方便用户的业务办理。所以，银行必须尽可能地实现自动化，只有这样才可以缩短业务办理的时长，节约客户等待的时间。随着科技的发展，目前银行中已经包含大量自动设备，包括排队机，呼叫器，LED屏，捆钞机等，这些设备都大大的提高了银行人员的工作效率。同样，伴随着科技发展的是银行电算化水平的一高，这也使得银行以及同业之间结算交互的效率越来越高，企业间的结算量越来越多，回单业务量不断上升。这些变化都使得以往的人工盖章方式变得效率低下。在这种情况下，开发一款可以自动盖章的机器，代替人完成繁琐重复的盖章动作，符合银行的发展需求，对于节约人力物力资源，提高银行收益也大有好处。所以，自动盖章机的销售前景是广阔的。然而，作为运用到银行的机器，可靠性是其最重要的标准。本课题旨在开发一款经济实用可靠的自动盖章机控制系统，以期有效地解决人工盖章效率低下的问题。可以预见，这样一个经济适用可靠地自动盖章机系统必将在银行得到广泛的应用。
1.3 课题的可行性分析即基本步骤
本毕设的完成地点是江苏常州国光总公司。江苏国光信息产业股份有限公司是在常州国光电子总公司基础上组建的高科技企业，是国家一级企业，规模为国家大Ⅱ型。现已形成软件开发与系统集成、计算机外设、网络通信设备、金融机具设备、电磁屏蔽设备的经营格局，产品与系统广泛应用于政府、部队、金融、铁路、海关等领域。经过长期发展，国光已成为国内信息产业的知名企业。
国光与常州的银行有着密切的合作。长期以来，国光公司为常州各大银行开发了大量的自动化设备，例如ATM机，自助终端，密码器等。在国光公司设计开发可用于银行的自动盖章机系统，可以获得国光员工的宝贵经验和相应的技术支持，同时可以得到必要的设备。
本课题的主要目的是设计一个自动盖章机控制系统，其主要有如下步骤：
1.确定软件平台
2.选定单片机
3.选定步进电机
4.选定合适的串口工具
5.编写软件，调试运行
6.烧录单片机
7.驱动步进电机，完成盖章任务
第2章 自动盖章机系统相关知识
2.1 主要组成部分
自动盖章机系统的主要硬件组成部分是串口工具，单片机
2.2 串口工具
串口工具将命令通过单片机上的串行接口送入单片机中。本次毕设我使用串口调试工具sscom32，这是一款运行在PC机上的串口调试软件。我们将通过在sscom32中输入指令，指挥单片机控制步进电机。
2.3 单片机
2.3.1 单片机发展历程概述
20世纪下半叶，电子科技高速发展,各种电子产品应运而生，电子计算机是其中的典型代表。电子计算机也叫作电脑，这种东西可以精确的计算数据，当然它的速度是非常快的。世界上第一台电子计算机诞生于1946年，由美国宾夕法尼亚大学研制，这台计算机用了18800只电子管，1500个继电器，重30吨，占地150平方米，运算速度约为加法每秒5000次，乘法每秒56次[3]。
自从计算机诞生以来，经历了电子管，晶体管，集成电路，大规模集成电路，超大规模集成电路的发展历程，但计算机组成的基本部件没有太大变化。一个计算机系统由硬件和软件组成。其中硬件包括运算器，控制器，存贮器和输入输出设备[3]。而软件则随着电子技术的发展需要变得愈加复杂。
随着半导体技术的发展，20世纪70年代出现了由一个大规模集成电路组成的中央处理器，同时出现了多种类型的大容量半导体存贮器，各种IO接口电路，输入输出设备的种类，功能，体积也发生了根本性变化，由微处理器，半导体存贮器和新型的IO接口和设备组成的各种微型计算机相继出现。
1976年Intel公司首先推出能称为单片机的MCS一48系列单片微型计算机,它以体积小,功能全、价格低等特点,燕得了广泛的应用,为单片机的发展奠定了基础。成为单片机发展进程中的一个重要阶段。
在MCS一48成功的刺激下，许多半导体公司和计算机公司争相研制和发展自己的单片机系列。到目前为止,世界各地厂商己研制出大约50个系列,30多个品种的单片机产品,其中有Motorola公司的6801,6802,Zilog公司的Z-8系列,Roekwell公司的6501、6502等,此外日本的N EC公司,日立公司及EPSON公司等也都相继推出了各具特色的单片机品种[4]。
单片机的发展经历了3个阶段：
(1) 20世纪70年代为单片机的初级阶段。这个阶段以Intel公司的MCS-48系列单片机为典型代表。因受工艺和集成度限制，单片机的CPU功能低，存贮器容量小，IO接口的种类和数量少，只能用在简单场合。
(2) 20世纪80年代为单片机的成熟阶段。这个阶段以Intel的MCS-51,MCS-96系列单片机为典型代表。出现了性能较高的8位和16位单片机。提高了CPU的功能，扩大了存贮器的容量，增加了IO接口种类和数量，单片机内包含了异步串行口，A/D，多功能定时器等特殊IO电路。单片机应用也得到了推广。
(3) 20世纪90年代至今为单片机高速发展阶段。世界上著名半导体厂商不断推出各种新型8位，16位和32位单片机，单片机的性能不断完善，品种大量增加，在功能，功耗，价格等方面能满足各种复杂的或简单的应用场合需要，单片机应用深入到各行业和消费类的电子产品中[5]。
2.3.2 MCS-51
MCS-51是指美国Intel公司生产的一系列单片机的总称。这一系列单片机包含很多种，如8031，8051,8751,8032,8052,8752等[6]。其中8051是最早，最典型的产品，该系列其他单片机都是以8051为核心发展起来的，都具有8051的基本结构和软件特征。8051单片机内部包含了作为微型计算机所必需的基本功能部件，各部分相互独立地集成在同一块芯片上。其基本功能特性如下：
● 8位CPU
● 32条双向可独立寻址的I/O线
● 4KB程序存储器（ROM），外部可扩充至64KB
● 128B数据存储器（RAM），外部可扩充至64KB
● 两个16位定时/计数器
● 5个中断源
● 全双工的串行通信口
● 具有布尔运算能力
2.3.3 W78E052D
W78E052D是由新塘科技公司开发，英文名nuvoton，于2008年7月由华邦电子分割，为华邦电子之关系企业。
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