体育场馆电子计费管理系统应用的探究

2014-11-15高波

电子测试 2014年16期

高波

（陕西工业职业技术学院，陕西咸阳，712000）

1 计费系统设计的必要性

在计算机与网络飞速发展的今天，计算机应用变得非常普及，社会变得越来越信息化，信息系统化变得尤为重要。而现如今体育馆的纯人工操作收费业务其缺点是显而易见的，如以下缺陷：一、人工操作比系统操作出错率高，体育场馆收费业务非常繁琐，稍有不慎就可能造成无法挽回的损失；二、收费速度慢，人工操作显得效率极低，可能出现排队等候的状况,浪费大家的时间；三、消费者很难形成固定的群体；四、消费者的消费信息不能及时的统计等等。所以，现如今研究一款效率高、精确度高、出错率低的体育计费系统是必不可少的。

体育场馆电子计费系统的实现，将使以后消费者只需要用IC卡到体育场，系统根据消费者进入的时间长短计费，检票机自动扣除IC卡中的金额并且显示出余额，并将此次交易记录在机器中。体育馆收费系统的完善能够为用户提供快捷便利的操作手段，大大方便人们的生活。

2 对电子计费系统的设计与实现

2.1 系统的硬件设计

硬件电路的设计分为三部分：主功能模块的设计；IC卡读写模块的设计；液晶显示、时钟模块及以语音播报模块的设计。

2.1.1 主功能模块的实现

该电子计费系统采用PIC系列单片机做主芯片，PIC单片机是系统的核心，用它实现进门、出门以及计费的功能，此系统采用DIP40封装的PIC16F877单片机作为CPU,这款芯片具有功能强大、方便好用的优良特点。PIC16F877单片机具有FLASH程序存储器的8位COMS，它是一种高速、低功耗及功能齐全的微处理芯片。PIC16F877内部包括：FLASH、ROM、RAM、EEPROM、I/O端口、A/D转换器、捕捉器/比较器/PWM等。数据存储器集成在PIC16F877单片机内部，他通过片内的8位总线与算术逻辑单元ALU连接，可以直接通过内部总线传送信息，以寄存器方式工作和寻址。计费系统由PIC16F877单片机与TG12864液晶模组相配合完成，实现体育场馆电子计费功能。该系统的功能方框图如图一：

图1 系统功能框图

该主功能模块则主要包括两方面的功能：

1）信号的启动及使能功能

当消费者进入体育场时，首先将IC卡片插入读卡槽中，按下启动按钮。系统将截取它进行判定和使能的操作。

2）信号的读取及记录功能

IC卡插入读卡槽中，对IC卡中的数据进行读取，获取卡中的信息。

2.1.2 IC卡读写模块的实现

进入体育场之后,计费系统计时，IC卡选用AT24C01A 作为计费卡，它的存储空间为128个字节，支持IIC双向数据传输协议，其中的数据可以被保存100年,可靠快速的完成工作。

2.1.3 系统状态（液晶）显示及时钟模块及语音模块

（1）时钟模块

先用时钟芯片PCF8563 提供时钟信号，然后制作成万年历，可以显示时间。同时可以完成计时功能，统计出消费者在体育场馆中的活动时间。最后由单片机调用显示在显示在液晶显示屏上。PCF8563是PHILIPS公司推出的，PCF8563具有四种报警功能和定时器功能，可以完成复杂的定时服务，应用广泛。

（2）语音播报

语音播报模块有提示消费者信息、消费情况、余额情况等功能语音播报由语音芯片ISD1420提供语音信息，语音信息发放在不同的地址中，由单片机从这些地址中调用合适的语音进行播放，ISD1420是美国ISD公司推出的一款单片语音录放优质电路。ISD1420由振荡器、语音存储单元、前置放大器、自动增益控制电路、抗干扰滤波器、输出放大器组成。语音内容被存入永久存储单元，这种信息存储是零工率存储。而且ISD具有断电语音受到保护的功能。组成一个最小的录放系统，仅需要麦克风、喇叭、两个按钮、电源、少数电阻电容。

（3）系统状态显示模块

TG12864E液晶模块组作为显示器，通过收费终端屏幕，以图形、文本、图像等手段直观显示管理系统可以显示数字、字母、图片信息等，使消费者能够随时了解和掌握系统的所有信息，使系统信息透明化。PIC处理后的数据可以用液晶显示器显示，以便于查看数据，比如消费者个人信息，消费情况、余额情况等。12864E液晶显示器的显示分辨率达到128*64的水平，具有低电压、电功耗的特点。

2.2 系统的软件的模块设计及软件部分代码

主程序将对整个硬件系统进行全面的配置.编程过程中包括以下几部分：首先是判定IC卡的信息。如用户插入的卡是否为I C 卡，是否为系统所指定的计费卡，是否在有效期内并具有足够的余额，这些都需要最先进行判定。在IC卡通过检测之后,涉及到进入体育场的时间及出场状态。

软件的设计采用的是模块化设计，软件的设计要求模块减低耦合、高内聚。软件主要涉及以下几部分内容：单片机I/O口初始化，外部开关量采集，液晶模块初始化，定时器初始化等子程序，利用主程序调用各个模块，使其实现按各种功能。

软件的模块分为以下几点：

(1)通讯功能模块：通过用串行通信方式查询并接收体育场管硬件设备发出的状态信息以及数据信息，控制相关硬件设备动作。

(2)系统状态显示模块：TG12864E液晶模块组作为显示器，通过收费终端屏幕，以图形、文本、图像等手段直观显示管理系统可以显示数字、字母、图片信息等，使消费者能够随时了解和掌握系统的所有信息，使系统信息透明化。

(3)工作流程逻辑控制模块：通过在计算机配合定时器，实现各设备及工作流程的逻辑控制。

(4)数据处理模块：负责体育场管理系统所有的数据处理工作，分为数据存储、数据查询和数据管理3个子模块。包括入场信息、出场信息、消费者个人信息等.

程序代码如下：

if(query==NULL)return bResult;

query->Close();

AnsiString sSQL="";

sSQL.sprintf(“select top 1 RecordID as iCount form ConsumeRecord

where AccountNo=%d and StadiumID=%d and convert(char

(10),StartTime,120)=convert(char(10),getade

(),120)”,AccountNo,StadiumfD);

if(query==NULL)return bResult;

query->Close();

AnsiString sSql="";

sSQL.sprintf("select top 1 RecordID as iCount form ConsumeRecord

where AccountNo=%d and convert (char(10),StartTime,120)=convert(char

(10),getdata(),120)and StopTime is null",AccountNo);

if(query==NULL)return false;

query->Close();

AnsiString sSQL="";

sSQL.sprintf("select top 1 RecordID,Datediff

(miunte,StartTime.GetData())as RealMinute form ConsumeRecord where

AccountNo=%d and StartTime is not null and StopTime is null and

Datediff(minute,StartTime,GetDate())>=%d order by RecordID

desc",AccountNo,OverMinutes);

query->SQL->Text=sSQL;

(5)消费者IC卡管理模块：包括卡的初始化、发行、回收、挂失等.

3 系统测试

用功能性测试-黑盒测试或者逻辑检测性测试-白盒测试来检测系统各部分的模块，即为模块测试。测试成功后，然后进行组装测试，测试各个模块间的接口是否正确。最后确认测试，保证系统功能正确运行。进行系统测试，把软件、硬件结合在一起，进行信息系统的各种组装测试和确认测试。通过系统测试彻底检查出系统程序中的错误，提高系统的可靠性。