體育場館電子計費管理系統應用的探究

高 波

（陜西工業職業技術學院，陜西咸陽，712000）

1 計費系統設計的必要性

在計算機與網絡飛速發展的今天，計算機應用變得非常普及，社會變得越來越信息化，信息系統化變得尤為重要。而現如今體育館的純人工操作收費業務其缺點是顯而易見的，如以下缺陷：一、人工操作比系統操作出錯率高，體育場館收費業務非常繁瑣，稍有不慎就可能造成無法挽回的損失；二、收費速度慢，人工操作顯得效率極低，可能出現排隊等候的狀況,浪費大家的時間；三、消費者很難形成固定的群體；四、消費者的消費信息不能及時的統計等等。所以，現如今研究一款效率高、精確度高、出錯率低的體育計費系統是必不可少的。

體育場館電子計費系統的實現，將使以后消費者只需要用IC卡到體育場，系統根據消費者進入的時間長短計費，檢票機自動扣除IC卡中的金額并且顯示出余額，并將此次交易記錄在機器中。體育館收費系統的完善能夠為用戶提供快捷便利的操作手段，大大方便人們的生活。

2 對電子計費系統的設計與實現

2.1 系統的硬件設計

硬件電路的設計分為三部分：主功能模塊的設計；IC卡讀寫模塊的設計；液晶顯示、 時鐘模塊及以語音播報模塊的設計。

2.1.1 主功能模塊的實現

該電子計費系統采用PIC系列單片機做主芯片，PIC單片機是系統的核心，用它實現進門、出門以及計費的功能，此系統采用DIP40封裝的PIC16F877單片機作為CPU,這款芯片具有功能強大、方便好用的優良特點。PIC16F877單片機具有FLASH程序存儲器的8位COMS，它是一種高速、低功耗及功能齊全的微處理芯片。PIC16F877內部包括：FLASH、ROM、RAM、EEPROM、I/O端口、A/D轉換器、捕捉器/比較器/PWM等。數據存儲器集成在PIC16F877單片機內部，他通過片內的8位總線與算術邏輯單元ALU連接，可以直接通過內部總線傳送信息，以寄存器方式工作和尋址。計費系統由PIC16F877單片機與TG12864液晶模組相配合完成，實現體育場館電子計費功能。該系統的功能方框圖如圖一：

圖1 系統功能框圖

該主功能模塊則主要包括兩方面的功能：

1）信號的啟動及使能功能

當消費者進入體育場時，首先將IC卡片插入讀卡槽中，按下啟動按鈕。系統將截取它進行判定和使能的操作。

2）信號的讀取及記錄功能

IC卡插入讀卡槽中，對IC卡中的數據進行讀取，獲取卡中的信息。

2.1.2 IC卡讀寫模塊的實現

進入體育場之后,計費系統計時，IC卡選用AT24C01A 作為計費卡，它的存儲空間為128個字節，支持IIC雙向數據傳輸協議，其中的數據可以被保存100年,可靠快速的完成工作。

2.1.3 系統狀態（液晶）顯示及時鐘模塊及語音模塊

（1） 時鐘模塊

先用時鐘芯片PCF8563 提供時鐘信號，然后制作成萬年歷，可以顯示時間。同時可以完成計時功能，統計出消費者在體育場館中的活動時間。最后由單片機調用顯示在顯示在液晶顯示屏上。PCF8563是PHILIPS公司推出的，PCF8563具有四種報警功能和定時器功能，可以完成復雜的定時服務，應用廣泛。

（2）語音播報

語音播報模塊有提示消費者信息、消費情況、余額情況等功能語音播報由語音芯片ISD1420提供語音信息，語音信息發放在不同的地址中，由單片機從這些地址中調用合適的語音進行播放，ISD1420是美國ISD公司推出的一款單片語音錄放優質電路。ISD1420由振蕩器、語音存儲單元、前置放大器、自動增益控制電路、抗干擾濾波器、輸出放大器組成。語音內容被存入永久存儲單元，這種信息存儲是零工率存儲。而且ISD具有斷電語音受到保護的功能。組成一個最小的錄放系統，僅需要麥克風、喇叭、兩個按鈕、電源、少數電阻電容。

（3）系統狀態顯示模塊

TG12864E液晶模塊組作為顯示器，通過收費終端屏幕，以圖形、文本、圖像等手段直觀顯示管理系統可以顯示數字、字母、圖片信息等，使消費者能夠隨時了解和掌握系統的所有信息，使系統信息透明化。PIC處理后的數據可以用液晶顯示器顯示，以便于查看數據，比如消費者個人信息，消費情況、余額情況等。12864E液晶顯示器的顯示分辨率達到128*64的水平，具有低電壓、電功耗的特點。

2.2 系統的軟件的模塊設計及軟件部分代碼

主程序將對整個硬件系統進行全面的配置.編程過程中包括以下幾部分：首先是判定IC卡的信息。如用戶插入的卡是否為I C 卡，是否為系統所指定的計費卡，是否在有效期內并具有足夠的余額，這些都需要最先進行判定。在IC卡通過檢測之后,涉及到進入體育場的時間及出場狀態。

軟件的設計采用的是模塊化設計，軟件的設計要求模塊減低耦合、高內聚。軟件主要涉及以下幾部分內容：單片機I/O口初始化，外部開關量采集，液晶模塊初始化，定時器初始化等子程序，利用主程序調用各個模塊，使其實現按各種功能。

軟件的模塊分為以下幾點：

(1)通訊功能模塊：通過用串行通信方式查詢并接收體育場管硬件設備發出的狀態信息以及數據信息，控制相關硬件設備動作。

(2)系統狀態顯示模塊：TG12864E液晶模塊組作為顯示器，通過收費終端屏幕，以圖形、文本、圖像等手段直觀顯示管理系統可以顯示數字、字母、圖片信息等，使消費者能夠隨時了解和掌握系統的所有信息，使系統信息透明化。

(3)工作流程邏輯控制模塊：通過在計算機配合定時器，實現各設備及工作流程的邏輯 控制。

(4)數據處理模塊：負責體育場管理系統所有的數據處理工作，分為數據存儲、數據查詢和數據管理3個子模塊。包括入場信息、出場信息、消費者個人信息等.

程序代碼如下：

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)消費者IC卡管理模塊：包括卡的初始化、發行、回收、掛失等.

3 系統測試

用功能性測試-黑盒測試或者邏輯檢測性測試-白盒測試來檢測系統各部分的模塊，即為模塊測試。測試成功后，然后進行組裝測試，測試各個模塊間的接口是否正確。最后確認測試，保證系統功能正確運行。進行系統測試，把軟件、硬件結合在一起，進行信息系統的各種組裝測試和確認測試。通過系統測試徹底檢查出系統程序中的錯誤，提高系統的可靠性。

4 總結

體育館計費系統，是我們根據現有的體育館收費系統的缺陷，設計的系統。對于一個體育館系統，最基本的功能就是要有計費的功能，本系統的應用極大的便利了體育的運營，大大的減少了人力物力。通過系統軟件硬件的設計和調試，實際使用情況良好。并且該系統費用低廉。

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