單片機(jī)在ATM機(jī)中的應(yīng)用

岳同森

摘 要：隨著金融服務(wù)的迅速發(fā)展，ATM已經(jīng)發(fā)展成了各大銀行為廣大用戶金融服務(wù)戰(zhàn)略中的重要一環(huán)。系統(tǒng)主要包含硬件和軟件兩個(gè)部分，系統(tǒng)采用宏晶公司生產(chǎn)的單片機(jī)為核心控制器，通過(guò)4X4矩陣鍵盤(pán)，LCD12864液晶顯示器，鐵電存貯器（24C02），串行通訊口和單片機(jī)（STC89C52RC）的配合，以程控的方式完成自動(dòng)取款機(jī)系統(tǒng)基本功能，包括卡號(hào)輸入密碼認(rèn)證、查詢、取款、密碼修改等。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)，矩陣鍵盤(pán)，液晶顯示，鐵電存貯

基于單片機(jī)的電路設(shè)計(jì)。整個(gè)系統(tǒng)可分為：?jiǎn)纹瑱C(jī)系統(tǒng)控制器、按鍵輸入模塊、存儲(chǔ)模塊及電源電路幾個(gè)部分，本設(shè)計(jì)方案采用STC89C52RC單片機(jī)作為控制模塊的核心，利用軟件編程使單片機(jī)檢測(cè)鍵盤(pán)矩陣信號(hào)信號(hào)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理，由LCD12864實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)能夠的同步顯示業(yè)務(wù)界面。

（1）控制模塊采用STC89C52RC單片機(jī)作為系統(tǒng)控制的核心。利用單片機(jī)檢測(cè)鍵盤(pán)矩陣，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理編程調(diào)取業(yè)務(wù)界面送LCD12864顯示。單片機(jī)算術(shù)運(yùn)算功能強(qiáng)、軟件編程靈活、自由度大，可用軟件編程實(shí)現(xiàn)各種算法和邏輯控制。由于其功耗低、體積小、技術(shù)成熟和成本低，且可對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)展，附帶顯示設(shè)備，單鍵輸入等設(shè)備，使用方便。還可通過(guò)軟件編程實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的速度預(yù)設(shè)顯示。，由于單片機(jī)芯片引腳少，軟硬件連接簡(jiǎn)便靈活，硬件容易實(shí)現(xiàn)。

（2）存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)電路采用24C02芯片，因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)沒(méi)有與上位機(jī)進(jìn)行通信，所以在本設(shè)計(jì)中需要密碼認(rèn)證模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)密碼存儲(chǔ)、讀取與修改功能。

（3）顯示模塊采用LCD12864顯示。顯示信息清晰、器件價(jià)格低廉，但占用單片機(jī)I/O口少。

（4）人機(jī)交互模塊采用獨(dú)立式按鍵與鍵盤(pán)相結(jié)合的方式，總共設(shè)置了9個(gè)獨(dú)立按鍵及4×4鍵盤(pán)。人機(jī)交互模塊采用4乘4矩陣鍵盤(pán)，查詢工作方式。該方案程序復(fù)雜，但在同樣多的I/O口線條件下，行列式鍵盤(pán)能帶更多的按鍵，查詢工作方式也不用另接門(mén)電路。

一、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

1、STC89C52簡(jiǎn)介

STC89C52是一種帶8K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，STC89C52是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。

2、液晶顯示電路設(shè)計(jì)

液晶顯示LCD（Liquid Crystal Display），如圖3-3所示，是利用液晶材料在電場(chǎng)作用下發(fā)生位置變化，而遮蔽/通透光線的性能制作成為一種重要平板顯示器件。通常使用的LCD器件有TN型（Twist Nematic，扭曲向列型液晶）、STN型（Super TN，超扭曲向列型液晶）和TFT型（Thin Film Transistor，薄膜晶體管型液晶）。TN、STN、TFT型液晶，性能依次增強(qiáng)，制作成本也隨之增加。TN和STN型常用作單色LCD。STN型可以設(shè)計(jì)成單色多級(jí)灰度LCD和偽彩色LCD，TFT型常用作真彩色LCD。

采用 LCD12864液晶顯示模塊作為人機(jī)交互界面。液晶顯示模塊是一種將液晶顯示器件、連接件、集成電路、PCB 線路板、背光源、結(jié)構(gòu)件裝配在一起的組件。字符型液晶顯示模塊目前在國(guó)際上已經(jīng)規(guī)范化，無(wú)論顯示屏規(guī)格如何變化，其電特性和接口形式都是統(tǒng)一的。從性價(jià)比等方面考慮，這里選用長(zhǎng)沙太陽(yáng)人電子有限公司生產(chǎn)的字符型液晶顯示模塊SMC1602，它是一種用5x7位圖形來(lái)顯示字符的液晶顯示器，根據(jù)顯示的容量可以分為1行16個(gè)字、2行16個(gè)字、2行20個(gè)字等等。本設(shè)計(jì)以常用的2行16個(gè)字的1602液晶屏來(lái)構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)的顯示模塊。

二、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

1、系統(tǒng)初始化初始化模塊

根據(jù)對(duì)單片機(jī)串行通信的詳細(xì)介紹可知：本設(shè)計(jì)選擇串行通信工作方式1并允許接收；選擇定時(shí)器1，模式2；根據(jù)波特率為4800b/s，計(jì)算出定時(shí)器計(jì)數(shù)初值；啟動(dòng)定時(shí)器1；開(kāi)總中斷、串口中斷。宏定義，對(duì)各引腳端口定義，并對(duì)系統(tǒng)函數(shù)及子函數(shù)定義；對(duì)存儲(chǔ)和LCD進(jìn)行初始化。

2、鍵盤(pán)掃描部分

鍵盤(pán)處理程序，主要作用就是通過(guò)用戶的按鍵識(shí)別，判斷當(dāng)前的系統(tǒng)任務(wù)，通過(guò)前面的硬件分析，采用4X3矩陣，一共十二組狀態(tài)。一方面是數(shù)字的輸入輸出，另一方面的一系列的功能操作。經(jīng)過(guò)鍵盤(pán)掃描程序掃描是否有按鍵按下，如果有再判斷是數(shù)字鍵還是功能鍵，并做出相應(yīng)的處理；如果沒(méi)有則返回繼續(xù)檢查有克按鍵按下。

3、液晶顯示部分設(shè)計(jì)

HS12864-15 系列中文圖形液晶模塊的特性主要由其控制器ST7920決定，ST7920 同時(shí)作為控制器和驅(qū)動(dòng)器，它可提供 33 路 com 輸出和 64 路 seg 輸出。 在驅(qū)動(dòng)器 ST7921 的配合下，最多可以驅(qū)動(dòng) 256×32 點(diǎn)陣液晶。顯示 RAM 提供 64×2 字節(jié)的空間，最多可以控制4行 16 字的中文字型顯示。當(dāng)寫(xiě)入顯示資料 RAM 時(shí)，可以分別顯示 CGROM，HCGROM 及 CGRAM 的字型。 三種字型的選擇：

（1）顯示半寬字型 ：將一位字節(jié)寫(xiě)入DDRAM中，范圍為02H-7FH的編碼。

（2）顯示CGRAM字型：將兩字節(jié)編碼寫(xiě)入DDRAM中，總共有0000H，0002H，0004H，0006H四種編碼

（3）顯示中文字形：將兩字節(jié)編碼寫(xiě)入DDRAMK ，范圍為A1A0H-F7FFH（GB碼）或A140H-D75FH（BIG5碼）的編碼。

（4）顯示程序?qū)崿F(xiàn)

參考文獻(xiàn)：

[1]倪云峰.單片機(jī)原理與應(yīng)用.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2009，6.

[2]張義和.例說(shuō)51單片機(jī)（C語(yǔ)言版）（第3版） .北京：人民郵電出版社，2010，6.

[3]章烈剽.基于單片機(jī)的高精度步進(jìn)電機(jī)控制研究.武漢理工大學(xué)，2007：23-47

[4]馬忠梅，等.單片機(jī)的C語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)[M].4版.北京航空航天大學(xué)出版，2003.

[5]樓然苗.51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006.4.