教室人数统计系统,单片机课程设计

本科毕业论文（设计）题目：基于单片机的人数统计系统摘要本文设计了一个基于单片机的人数统计系统，他可以通过光电开关统计教室的人数，并把实时的人数在LCD1602液晶屏上显示，另该系统还配备了一个时间显示的功能，可显示当前的年、月、日、小时、分种、秒等时间信息，时钟芯片采用的是DS1302.DS1302能存储时间信息，并且时间可以掉电保存。

关键词单片机； LCD1602；人数统计；DS1302AbstractThis paper designed a system based on single-chip microcomputer, the number of statistics, through the photoelectric switch statistic the number of the classroom, and the number of real-time in the LCD1602 display on the LCD panel, the system also equipped with another time display function, can display the current year, month, day,, such as clock chip USES is DS1302. DS1302time information can be stored, and time can be saved when power supply drop.Key words single chip microcomputer LCD1602 The number of statistics DS1302目录摘要 ·························································································································Abstract ···················································································································第1章绪论···············································································································1.1 目的和意义 ····································································································1.2研究概况和发展趋势·························································································1.3本系统主要功能·······························································································第2章总体方案论证与设计 ·························································································2.1主控模块的选型和论证······················································································2.2显示模块的选型和论证······················································································2.3时钟芯片的选型和论证······················································································2.4人数统计模块的选型和论证················································································2.5系统整体设计概述····························································································第3章系统硬件电路设计···························································································3.1主控模块········································································································3.1.1 STC89C52单片机主要特性········································································3.1.2 STC89C52单片机的中断系统·····································································3.1.3单片机最小系统设计················································································3.2 LCD液晶显示器简介·························································································3.2.1液晶原理介绍·························································································3.2.2液晶模块简介·························································································3.2.3液晶显示部分与STC89C52的接口·······························································3.3键盘模块设计··································································································3.4时钟模块的设计·······························································································3.4.1 DS1302概述 ··························································································3.4.2 DS1302内部RTC 和RAM 地址分配 ·····························································3.4.3 DS1302时钟和日历 ·················································································3.4.4 DS1302时钟电路设计 ··············································································3.5 人数检测模块设计····························································································3.5.1光电开关工作原理···················································································3.5.2光电开关电路设计···················································································3.6硬件总体连接图 ·······························································································第4章系统软件设计 ··································································································4.1系统软件总体设计····························································································4.2程序设计原理··································································································第5章系统调试·········································································································5.1硬件调试········································································································5.2软件调试········································································································5.3系统检测········································································································结论·····················································································································参考文献 ···················································································································致谢·····················································································································附录 ·························································································································附录一：系统整体原理图························································································附录二：系统仿真图 ······························································································附录三：元件清单 ·································································································附录四：系统源程序 ······························································································第1章绪论1.1 目的和意义在生活中，学校、火车站、银行、商场、公交车等人员流动比较大的地方，如果可以将人数实时地统计出来，这样可以给我们的生活与学习带来很多的便捷。

本科毕业论文（设计）题目：基于单片机的人数统计系统摘要本文设计了一个基于单片机的人数统计系统，他可以通过光电开关统计教室的人数，并把实时的人数在LCD1602液晶屏上显示，另该系统还配备了一个时间显示的功能，可显示当前的年、月、日、小时、分种、秒等时间信息，时钟芯片采用的是DS1302.DS1302能存储时间信息，并且时间可以掉电保存。

关键词单片机； LCD1602；人数统计；DS1302AbstractThis paper designed a system based on single-chip microcomputer, the number of statistics, he can through the photoelectric switch statistic the number of the classroom, and the number of real-time in the LCD1602 display on the LCD panel, the system also equipped with another time display function, can display the current year, month, day,hours, minutes, seconds time information, such as clock chip USES is DS1302. DS1302time information can be stored, and time can be saved when power supply drop. Key words single chip microcomputer LCD1602 The number of statistics DS1302目录摘要 (1)Abstract (2)第1章绪论 (5)1.1 目的和意义 (5)1.2研究概况和发展趋势 (5)1.3本系统主要功能 (5)第2章总体方案论证与设计 (7)2.1主控模块的选型和论证 (7)2.2显示模块的选型和论证 (7)2.3时钟芯片的选型和论证 (8)2.4人数统计模块的选型和论证 (8)2.5系统整体设计概述 (9)第3章系统硬件电路设计 (10)3.1主控模块 (10)3.1.1 STC89C52单片机主要特性 (10)3.1.2 STC89C52单片机的中断系统 (11)3.1.3单片机最小系统设计 (12)3.2 LCD液晶显示器简介 (12)3.2.1液晶原理介绍 (12)3.2.2液晶模块简介 (13)3.2.3液晶显示部分与STC89C52的接口 (13)3.3键盘模块设计 (13)3.4时钟模块的设计 (14)3.4.1 DS1302概述 (14)3.4.2 DS1302内部RTC 和RAM 地址分配 (14)3.4.3 DS1302时钟和日历 (15)3.4.4 DS1302时钟电路设计 (16)3.5 人数检测模块设计 (16)3.5.1光电开关工作原理 (16)3.5.2光电开关电路设计 (16)3.6硬件总体连接图 (17)第4章系统软件设计 (18)4.1系统软件总体设计 (18)4.2程序设计原理 (19)第5章系统调试 (20)5.1硬件调试 (20)5.2软件调试 (20)5.3系统检测 (21)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (24)附录 (25)附录一：系统整体原理图 (25)附录二：系统仿真图 (25)附录三：元件清单 (26)附录四：系统源程序 (27)第1章绪论1.1 目的和意义在生活中，学校、火车站、银行、商场、公交车等人员流动比较大的地方，如果可以将人数实时地统计出来，这样可以给我们的生活与学习带来很多的便捷。

基于单片机的智慧教室系统设计方案智慧教室系统是一种将现代信息技术应用于教育领域的创新教学模式。

通过智能化设备和系统的运用，可以提高教学效率、改善学习环境，并优化教育资源的利用。

本文将针对基于单片机的智慧教室系统进行设计方案的讨论。

一、系统概述该智慧教室系统由多个部分组成，包括智能黑板、智能座位、智能灯光等设备，以及相关的控制系统和软件。

通过这些设备和系统的协同工作，可以实现教学过程中的多个方面的智能化管理和控制。

二、系统功能1.智能黑板：智能黑板是教学过程中的核心部分，可以实现实时投影、语音识别和手写识别等功能。

教师可以通过触摸屏操作，尽情进行课堂讲解、标注、演示等操作，同时学生也可以在黑板上进行互动，提高学习效果。

2.智能座位：智能座位具有自动感应功能，可以实时监测学生的坐姿和行为状态。

当学生姿势不正确或出现不良行为时，智能座位会发出提醒并记录。

此外，智能座位还可以进行身份认证，确保学生在座位上的准确性。

3.智能灯光：智能灯光可以根据教学需求进行自动调节，保证教室的适宜光线。

当进行讲解和演示时，灯光可以调亮；而当学生上机自习时，灯光可以调暗，为学生提供更好的学习环境。

4.智能控制系统：智能控制系统是整个智慧教室系统的核心，负责对各个设备进行集中控制和管理。

它可以对设备进行实时监测和调节，同时还可以根据教室规模和教学需求进行灵活配置。

5.云平台支持：智慧教室系统还可以与云平台进行连接，将学生的课程表、作业情况等信息进行实时同步和共享。

教师和学生可以通过云平台进行数据交换和教学资源共享，提高教学效果和学习效率。

三、系统设计与实现1.硬件设计：根据系统需求，选择适当的硬件平台，比如基于ARM结构的单片机开发板。

并根据不同的功能模块需求进行电路设计和硬件连接。

2.软件设计：根据硬件设计的基础上，进行系统软件的开发。

主要包括智能控制系统的开发、智能黑板和智能座位的驱动程序开发等。

同时还需要进行与云平台的数据交互和信息共享功能的开发。

单片机课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握单片机的基本原理和结构，理解其工作流程。

2. 使学生了解并熟练运用单片机的编程语言，如C语言或汇编语言。

3. 帮助学生掌握单片机外围电路的设计与搭建，使其能独立完成简单的电路系统。

技能目标：1. 培养学生运用单片机解决实际问题的能力，提高创新思维和动手实践能力。

2. 培养学生具备查阅资料、分析问题、设计方案、调试程序等综合技能。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机课程的兴趣，激发学习热情，形成自主学习、合作学习的良好习惯。

2. 培养学生具备团队协作精神，学会与他人分享、交流、合作，提高沟通能力。

3. 培养学生关注科技发展，了解单片机在现实生活中的应用，增强社会责任感和创新意识。

课程性质分析：本课程为单片机课程设计，旨在让学生在掌握理论知识的基础上，通过实际操作，提高解决实际问题的能力。

学生特点分析：学生已具备一定的电子技术基础和编程能力，对单片机有一定了解，但实践经验不足，需要通过本课程加强实践操作和综合运用。

教学要求：1. 理论与实践相结合，注重培养学生的动手能力。

2. 引导学生主动思考，发现问题，解决问题。

3. 创设实际情境，提高学生的学习兴趣和参与度。

4. 注重培养学生的团队协作能力和沟通能力。

二、教学内容1. 单片机原理及结构：介绍单片机的组成、工作原理，重点讲解CPU、存储器、输入输出接口等部分。

参考教材章节：第一章 单片机概述2. 单片机编程语言：学习C语言和汇编语言的基础知识，掌握编程技巧，能独立编写简单的单片机程序。

参考教材章节：第二章 单片机编程语言3. 单片机外围电路设计：讲解并实践常用外围电路的设计与搭建，如LED 灯、蜂鸣器、数码管等。

参考教材章节：第三章 单片机外围电路设计4. 单片机程序下载与调试：学习使用编程器、仿真器等工具，掌握程序下载、调试方法。

参考教材章节：第四章 单片机程序下载与调试5. 实践项目：设计并实现几个实际项目，如温度控制器、智能小车、智能家居系统等，锻炼学生解决实际问题的能力。

沈阳航空航天大学课程设计（论文）题目教室人数统计系统的设计班级学号学生姓名指导教师沈阳航空航天大学课程设计任务书课程名称专业综合课程设计院（系）自动化学院专业测控技术与仪器班级04070101 学号姓名课程设计题目教室人数统计系统的设计课程设计时间: 2013 年12 月30 日至2014 年 1 月10日课程设计的内容及要求：1.设计一个教室人数统计系统，系统功能如下:①采用单片机作为控制核心电路；②由安装于门口的两个光电传感器用于识别进出教室的人数；③采用二位数码管显示教室里的人数。

2.设计硬件电路原理图。

3.焊接硬件电路并进行调试。

4.软硬件结合调试，系统能脱离开发系统单独运行。

指导教师年月日负责教师年月日学生签字年月日沈阳航空航天大学课程设计成绩评定单课程名称专业基础课程设计院（系）自动化学院专业测控技术与仪器课程设计题目教室人数统计系统的设计学号姓名答辩日期年月日指导教师（答辩组）评语：课程设计成绩指导教师（答辩组）签字年月日目录0 前言 (2)1 总体方案设计 (2)2 硬件电路设计 (3)2.1 单片机系统 (3)2.1.1 AT89C51性能 (3)2.1.2 AT89C51各引脚功能 (3)2.1.3复位电路设计 (5)2.1.4 时钟电路设计 (5)2.3 LED显示系统设计 (7)2.3.1LED基本结构 (7)2.3.2 LED译码方式 (7)3 软件设计 (8)3.1工作原理 (8)3.2程序流程图: (9)3.3显示子程序 (9)4 调试分析 (9)参考文献 (11)课设体会 (12)附录1 电路原理图 (13)附录2 程序清单 (14)教室人数统计系统的设计沈阳航空航天大学自动化学院摘要本方案为教室人数技术器系统设计，通过模拟教室人员的出入，当有同学进入时进行加计数，当有同学外出时进行减计数，并把现在教室人数通过LED显示出来。

通过这个程序，教室可以很好的了解教室内的学生人数，既方便了学生的人数统计，同时也方便了老师的教学进展。

教室人数的测定课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握教室人数测定的基本原理。

2. 学生能够运用不同的方法进行教室人数的测定，并理解各种方法的优缺点。

3. 学生能够运用数学公式和数据进行分析，准确计算教室的容纳人数。

技能目标：1. 学生能够运用测量工具，如尺子、计算器等，进行实际操作，测定教室的尺寸。

2. 学生能够运用数学运算，如乘法、除法等，进行数据分析和计算。

3. 学生能够通过小组合作，有效沟通，共同完成教室人数测定任务。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对数学学习的兴趣，认识到数学在实际生活中的应用价值。

2. 学生在合作学习中，学会尊重他人意见，培养团队协作精神。

3. 学生通过实践活动，增强解决问题的自信心，培养勇于尝试、积极探索的学习态度。

课程性质：本课程为数学学科实践活动，结合实际情境，让学生在实际操作中掌握数学知识。

学生特点：四年级学生具备一定的数学基础，对实践活动有较高的兴趣，善于观察和思考。

教学要求：教师需引导学生运用所学知识解决实际问题，注重培养学生的动手操作能力和团队协作能力。

在教学过程中，关注学生的个体差异，鼓励每个学生积极参与，确保课程目标的达成。

通过课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活中，提高解决问题的能力。

二、教学内容本节课主要依据课程目标，结合课本第四章“空间与图形”的相关内容，组织以下教学大纲：1. 教室人数测定原理：- 认识并理解面积、体积的概念；- 学习平面图形的面积计算方法；- 了解教室空间布局对人数容纳的影响。

2. 教室尺寸测量：- 学习使用尺子、卷尺等测量工具；- 实际操作，测量教室的长、宽、高。

3. 教室人数计算方法：- 掌握运用教室面积和座位尺寸计算座位数量的方法；- 学习比较不同教室布局下的容纳人数；- 了解并讨论影响教室容纳人数的其他因素。

4. 实践活动：- 小组合作，进行教室尺寸测量；- 数据分析，计算教室的容纳人数；- 汇报交流，分享各小组的测定方法和结果。

基于单片机的教室智能照明和人数统计系统摘要：本文采用STC89C52单片机系统实现了教室智能照明和人数统计控制，本系统使用了单片机技术和红外传感技术。

该系统包含STC89C52单片机的最小系统及相关的传感器器件，可实现教室智能照明和人数统计。

利用红外感应模块来检测教室内人员的进入和离开情况。

同时，通过按键设置时间段的方式实现了时间的可调和显示，可以直接了解每个时间段内人员进出教室数量的变化情况。

具有成本低、效率高、稳定性好具有一定的应用价值。

关键词：教室智能照明；人数统计系统；红外传感技术；STC89C52单片机一引言随着人们对智能化生活的需求日益增加，基于单片机的教室智能照明和人数统计系统也逐渐受到广泛关注。

在国内各大高校的多个研究团队都在进行基于单片机的教室智能照明和人数统计系统的设计和开发，团队使用了各种传感器技术（例如光线传感器、红外传感器、声波传感器等）、无线通信技术（例如Wi-Fi、蓝牙）和控制算法，通过实时监测和控制灯光亮度和人流量来实现节能和智能化的效果。

在国外，许多研究人员也正在开展基于单片机的教室智能照明和人数统计系统研究，以改善教室照明的效率和节能性，并实现对教室人数的准确计数。

例如，Gaziantep大学关于光能的研究：设计比较了中央和分布式光感应式智能LED照明系统[9]。

此外，国外研究者马林-多纳格达也提出了同时优化循环与色彩性能以进行智能照明系统设计[10]。

总的来说，基于单片机的教室智能照明和人数统计系统在国内外均有较为广泛的研究和应用。

未来随着技术的不断发展，这种系统将会变得更加智能化和高效化，为学生提供更加舒适、安全的学习环境。

二系统设计本系统采用的是以单片机STC89C52RC为本产品的核心电路，利用红外传感器检测人员信号，通过A/D转换器把模拟信号转换为数字信号再传递给STC89C52型单片机进行分析运算，单片机再把控制信号传递给显示屏进行实时显示人员进出教室情况，能够显示当前时间、手动自动模式以及通过按键调节人员统计的时间段范围的功能，并且该设计能够抵抗一定信号干扰。

基于8051单片机的教室人数检测查询系统的设计与实现作者：刘华刘凯刘兆峰王艳芳石舫欣来源：《中国新通信》2015年第19期【摘要】设计主要用于教室人数的动态检测与实时显示。

系统采用STC89C52单片机作为基本控制单元，NRF24L01模块作为无线传输模块将采集到的数据信息进行编码处理后传送至单片机接收模块，并通过串口将数据传送到服务器，最终WEB服务器将教室人数网页呈现，同学们可手机或电脑登陆访问。

【关键词】激光对管 STC89C52单片机 NRF24L01射频通信一、背景及意义随着高校自习室的使用变得越来越紧张，周六周日等一些课外时间，经常看到同学们为了找个自习室在教学楼的各楼层之间穿梭，浪费宝贵的的学习时间，因此设计这样一款能够帮助同学们查询、了解自习室人员实时数量的系统。

二、系统原理描述及架构2.1系统总体设计方案系统主要由设计五大模块组成，激光对管检测模块专门用于教室门口人员进出的检测，NRF24L01射频通讯模块主要承担数据的传输任务，将采集到的人数信息按协议编码后无线发送到单片机的数据处理模块，单片机处理数据模块将数据接收并解码处理后通过串口通讯PL2303模块将人员信息传送到PC机，PC机WEB服务器模块将数据存放到Mysql数据库中，为学生的访问提供服务。

2.2人员进出检测的实现人员进出检测是系统最关键的部分。

有三种方案：：教室的门口安装刷卡机，同学在进出时进行刷卡；在座位下安装压力传感器，当有人坐下时，传感器记录并传递信息；还有就是同时在门框的里边和围边放置一个激光对管，通过单片机检测里外探头次信号变化的顺序，来判别是进还是出，从而统计出教室内的人数。

经过讨论与分析，第一种方法，很容易出现漏刷或替刷的现象，不容易监管；第二种方法安装、使用复杂且成本较高，因为会经常坐、压，很容易损坏；第三种方法系统结构简单，只需在教室门口安装探头，就可以统计出教室内的总人数。

1、激光对管的检测原理。

基于80C51教室人数统计系统仿真组长：目录1.实验摘要1.1内容摘要1.2关键词2.目的和意义2.1设计目的及意义2.2系统实现的功能3.硬件电路设计3.1设计思路3.2单片机电路（proteus模拟电路）4.软件电路设计4.1工作原理4.2程序流程图4.3汇编程序5.电路调试6.结题感受7.参考文献1.实验摘要1.1内容摘要教室人数技术器系统设计，通过Proteus软件模拟教室人员的出入，当有同学进入时进行加计数，当有同学外出时进行减计数，并把现在教室人数通过LED 显示出来。

通过这个程序，教室可以很好的了解教室内的学生人数，既方便了学生的人数统计，同时也方便了老师的教学进展。

1.2关键词单片机 89C51 8155 人数统计 LED显示2.目的和意义2.1设计目的及意义教室人数统计对于一些人数比较大的课堂一直是个比较困难的问题。

于是，基于单片机80C51我们设计了一个教室人数自动统计系统。

通过本次课程设计加深了对单片机课程的全面认识复习和掌握，对单片机课程的应用进一步的了解。

掌握外部中断和LED显示的设置以及相应的传感器原理。

通过此次课程设计能够将单片机软件结合起来，对程序进行编辑，校验。

2.2系统实现的功能（1）检测教室里百位以内的人数，并在8*8点阵LED显示器上显示出来；（2）设置按键复位清零；（3）用发光二级管模拟点灯，当教室有人时，发光二极管发光；当教室无人时，发光二极管不发光。

3.硬件电路设计3.1设计思路教室门上安置两个光电对管GK102，当有人进入时，INT0先产生中断并置1 INT1响应标志位，INT1后发生中断，在响应标志位为1情况进行加法计数，外出时与之相反，最终显示出教室的实际人数。

注：使用proteus仿真时，将光电对管用开关按键代替。

测试系统硬件框图如下图所示：光电对管GK10280C51单片机LED显示光电对管GK1023.2单片机电路（proteus模拟电路）4.软件电路设计4.1工作原理8051单片机可以响应外部中断中断请求，外部中断源的中断请求信号可以从P3．2和P3．3(即INT0和INT1)引脚上输入，有电平或负边沿两种引起中断的触发方式。