基于单片机ATM自动取款机系统设计
基于单片机ATM自动取款机系统设计
基于单片机的ATM自动取款机系统设计是一个综合性的项目，它涉及到硬件设计、软件编程、功能实现以及系统测试与优化等多个方面。本文将详细介绍该系统的具体设计思路和实现方法，包括硬件选型、软件编程、功能实现以及测试优化等内容。
一、系统概述
该系统以单片机为核心控制器，结合外围电路和模块，实现ATM自动取款机的基本功能，如用户身份验证、账户查询、取款、存款等。系统具有高度的集成性和可靠性，能够满足用户的日常金融需求。
硬件设计
- 单片机选型：选用性能稳定、运算能力强的单片机作为核心控制器，负责整个系统的逻辑控制和数据处理。
- 输入输出设备：设计用户交互界面，包括键盘、屏幕和打印机等。键盘用于输入用户指令和密码，屏幕用于显示操作提示和交易信息，打印机用于打印交易凭条。
- 现金处理模块：设计现金存取机构，包括纸币识别器、存款箱和出钞口等，实现现金的自动识别和存取功能。
- 安全模块：包括密码键盘、加密模块等，确保用户交易信息的安全性。
软件设计
- 系统初始化：编写程序对单片机及外围模块进行初始化设置，确保系统能够正常工作。
- 用户身份验证：通过读取用户输入的银行卡信息和密码，与后台数据库进行比对，验证用户身份。
- 交易处理：根据用户选择的功能，执行相应的交易逻辑，如查询余额、取款、存款等。在交易过程中，需要确保数据的准确性和安全性。
- 界面显示与提示：通过屏幕显示操作提示和交易信息，方便用户了解当前状态和操作结果。
功能实现
- 用户身份验证：支持银行卡和密码验证，确保只有合法用户才能进行交易。
- 账户查询：用户可以查询自己的账户余额和交易记录。
- 取款功能：用户可以根据需求输入取款金额，系统自动验证并出钞。
- 存款功能：用户可以将现金放入存款箱，系统自动识别并存入账户。
系统测试与优化
- 搭建完整的硬件电路，并烧录编写好的软件程序。
- 对系统进行全面的功能测试，确保各项功能能够正常工作且性能稳定。
- 对系统进行安全性测试，确保用户交易信息的安全性和保密性。
- 根据测试结果对系统进行优化调整，提高系统的性能和可靠性。
二、设计思路
- 文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备。
- 调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法。
- 比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景。
- 软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。
三、软件设计
本系统原理图设计采用Altium Designer19。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。
仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计。Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
原理图
四、程序设计
本设计利用KEIL5软件实现程序设计。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。
五、系统结构
目 录
摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25