华北理工大学轻工学院
Qing Gong College North China University of Science and Technology
课程设计报告
项目名称：基于单片机的教室人数统计设计
专业班级：
学号：
姓名：
成绩：
一、项目说明
通过本次课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。这个设计的想法一是运用老师教导的学科知识运用在实际生活中，二是完成老师布置的学科任务，所以选做这个教室人数统计设计，并了解和加深一下其原理和构造。这个简单的计数器件是利用AT89S51单片机的两个16位定时和计数器功能，来完成计数，计数的结果通过8位动态数码管显示出来。掌握外部中断和数码管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。
二、项目原理图
1、原理图
图1 项目原理图
2、各部分说明
（1）电源部分
DC002插座是带有插入断开开关，中心脚为1脚，下面为2脚，侧面为3脚，插入时3脚断开。的一款给单片机提供5v电压的电源。
图2 电源
（2）STC89C52芯片
STC89C52是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含具有如下特点：40个引脚，4kBytesFlash片内程序存储器，128bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，看门狗（WDTC）电路，片内时钟振荡器。此外，STC89C52设计和配置了振荡频率可为0HZ并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。
图3 STC89C52
（3）单片机复位部分
复位功能：单片机复位电路就好比电脑的重启部分，当电脑在使用中出现死机，按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。单片机也一样，当单片机系统在运行中，受到环境干扰出现程序跑飞的时候，按下复位按钮内部的程序自动从头开
始。
图4 复位电路
（4）数码管部分
led数码管（LED Segment Displays）是由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。我采用的led数码管是段数为7段有的另加一个小数点，led数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类，了解LED的这些特性，对编程是很重要的，因为不同类型的数码管，图6是共阴和共阳极数码管的内部电路，它们的发光原理是一样的，只是它们的电源极性不同而已。颜色有红，绿，蓝，黄等几种。led数码管广泛用于仪表，时钟，车站，家电等场合。选用时要注意产品尺寸颜色，功耗，亮度，波长等。
图5数码管
（6）单片机晶振部分
外接晶振引脚XTAL1和TXAL2接外部晶振和微调电容的一端。振荡电路的频率就
是晶体的固有频率。晶振电路结合单片机内部电路产生单片机所需的时钟频率。晶振提高频率越高，单片机运行速度越快。单片机一切指令的执行都是建立在晶振提供的时钟频率上。
图7 晶振
三、项目中的器件及其封装
1、材料清单，如表1所示。
表1 项目材料清单
2、项目中元器件及其封装
（1）STC89C52单片机封装
图8 STC89C52
（2）0805电阻封装
图9 电阻
（3）4位数码管封装
图10 数码管
（4）贴片按键封装
图12
贴片按键
（5）电源封装
图13 电源
（6）排阻封装
图14 排阻
（8）电容封装
图15 电容
（9
）点解电容封装
图16 点解电容
（10）晶振封装
图17 晶振
四、项目完成情况
1、SmarPDF导出图
（1）整个PCB
图18 PCB （2）Top Layer
图19Top Layer （3）Top OverLayer
图20 Top OverLayer （4）Bottom Layer
图21Bottom Layer （5）Bottom OverLayer
底层丝印层无信息
2、PCB的3D效果图
图22 3D效果图
五、心得体会
1、项目完成过程中遇到的问题及解决办法
我感觉我学习到很多东西，也成长很多。以前只是在书本的东西，通过课设，我可以真正看到实际的运用。在本次的设计实践中，我作为入门学徒技艺不深，在找图画图的过程也是反复修改自己的方案，其中多次遇到不懂得操作也只好求助班里学得深的同学，比如说封装图老是画错，要么规格不对，要么没有效果，在多次请教之后方能成功。
2、项目完成过程中的收获及体会
我第一次做单片机课设，知识及经验的匮乏使我遇到很多困难，如果没有老师的督促指导以及同学们的支持，很难顺利的完成此次课程设计。通过这次
设计，我学会了AD9软件的使用方法，掌握了从系统的需要、方案的设计、功能模块的划分、原理图的设计和电路图的仿真的设计流程，学到了很多东西。这门课不但令我掌握了单片机软硬件的知识，更是促进自我的发掘困难，通过网络、同学、老师等各种途径去解决相应困难的思维。明白了只有自身所学知识的融会贯通才能做出想要的成果，也只有与时俱进，不断了解各公司最新芯片的结构和应用，在实际应用中找到最好的性能价格比，才能令自己的成果被接受并实现其存在价值，令理论与实际结合始终是最好的学习方法。再通过接受和掌握新的知识的自学能力，始终跟进前沿科技知识，足够认真踏实，那么成功与我不远。
微机原理与接口技术 课程设计说明书课程名称：微机原理与接口技术综合实验 设计题目：教室人数统计系统（第68组） 院系：机械与电子控制工程学院 班级： 设计者: 指导教师： 实验设计时间：
机电学院《微机原理与接口技术》课程设计任务书 设计要求：扩展两个光电传感器和一块8*8点阵LED显示器，控制系统需要实现： 1.检测教室里的人数。并在8*8点阵LED显示器显示出来; 2.设置一个按键实现复位清零。 3.用发光二极管模拟电灯，当教室有人时，发光二极管发光，无人时发 光二极管不发光。 4. 工作计划安排： 在初期大体上我们组细化为五个部分 1.对硬件器材的学习与认识 2.硬件电路板的焊接 3.程序设计与调试 4.系统软硬件知识的综合学习与研究 5.试验总结及实验报告的书写 我组组员工作的具体分工如下 卢航：主程序设计与过程调试 张沈汇：显示程序设计与过程调试 李明华、森达：辅助程序设计及过程调试 金晓东、郑斌：实验报告的撰写及程序设计调试 在本次实验中，我组齐心协力，共同研究与学习，虽各有分工，但又互相帮助，互相学习。做到每一个人各有侧重点的同时，又对总体的每一步有所参与，对总体的设计与调试都有所掌握。
目录 一，系统基本功能和实施方案（第4页） 二，设计思路及硬件部分（第4-8页） 三，程序流程图（第9-11页） 四，系统制作过程及结果（第11-12页） 五，调试程序（第12-15页） 六，心得体会（第15-16页） 七，参考文献
一、系统基本功能和实施方案 1、设计目的： 如果在进自习室前就能知道教室里有多少人，是否满员，而不用推门进去才知道，将会节省自习同学的很多时间，同时也节省管理人员的很多时间，带来很大的方便，不会更多的影响自习的同学。因此我们小组选择了设计这个教室人数统计系统，利用51单片机系统和两个光电对管器件统计教室进出的人数，最后把教师当前人数显示在一个8*8LED显示器上，方便想要自习的同学选择教室，以及管理人员的管理工作。 2、基本功能的实施方案： 模拟教室人员的进出，在出入口安装两个光电对管GK102，分别G1和G2；一块8*8LED显示教室目前人数；一个发光二极管显示教室人数是否为零；还有一个复位按键显示器清零。当有人进去时，先响应G1，后响应G2，此时将人数加一并显示出来；当有人出去时，先响应G2，后响应G1，此时将人数减一并显示出来。如果人数为零则发光二极管熄灭。如检测到复位按键按下则熄灭发光二极管，同时将人数变成零并显示出来。 二、1）设计思路 本程序分主程序、两中断程序、显示子程序与延时子程序四部分。 各部分功能如下： 1、主程序： 主程序完成相应存储单元和标志位的清零、8155的设置、开机界面显示、中断设置、对按键按下方式的检测和处理等工作。 按键按下方式及系统相应完成的功能如下： 系统起始功能：显示教室中人数并根据人数控制发光二极管亮灭。 2、中断程序： 两中断程序分别对人数增减标志位（R0）进行赋1和-1的操作。两中断响应先后决定对人数增减标志位（R2）进行赋1还是-1。具体实现方式为：在一个中断程序中加入对另一中断是否响应的判断。如另一中断没有响应，则进行赋1或-1的操作。 3、显示子程序： 显示子程序采用定行值，扫描列值的方法。具体见8*8LED原理的介绍。4、延时子程序：（一个） 本程序中有两个延时子程序，分别完成2ms的延时。 以上各部分程序的具体实现方式见程序流程图和源程序。 2）硬件部分 系统电路原理图：
第37卷第4期应用科技 V o.l 37, .4 2010年4月 Appli ed Sc i ence and T echno l ogy A pr .2010 do :i 10.3969/.j issn .1009-671X.2010.04.003 基于单片机的机器人用红外测距仪系统设计 唐秦崴,瞿哲奕,朱熀秋 (江苏大学电气信息工程学院,江苏镇江212013) 摘 要:针对机器人智能倒车防护的问题,提出了以单片机AT 89S52为控制核心,采用红外测距技术设计机器人用红外测距仪系统,由单片机处理环境信息,红外测距仪发出停车提示或直接执行停车,不需要驾驶员亲自根据信息作判断,具有显著的智能化.论文采用红外管和AT 89S52单片机,设计和制作了红外测距仪系统硬件电路,并且开发了相关软件.试验表明:研制的基于单片机的红外测距仪,机器人停车时距预期位置最大误差不超过4c m,工作可靠,性能良好,确保机器人倒车的智能性和稳定性.关键词:单片机;机器人;红外测距仪;系统设计 中图分类号:TP273.4 文献标识码:A 文章编号:1009-671X (2010)04-0011-04 Desi gn of i nfrared range fi nder syste m for a robot based on a si ngle chip m icroco mputer TANG Q in w e,i QU Zhe y,i Z HU Huang qiu (Schoo l of E lectrica l and In f o r m ati on Eng i neer i ng ,Jiangsu U niversit y ,Zhenjiang 212000,Ch i na) A bstract :A i m i n g at the proble m of r obot inte lligent par k i n g pr o tecti o n ,an i n frared range fi n der is designed by u sing the i n frared rang i n g techno logy for par k i n g syste m based on a si n g le ch ip m icr oco mputer AT89S52.The i n fra red range finder can send out par k i n g si g na lpro m ptly or execute parking directly .The driver does not need to j u dge infor m ati o n by h i m se l;f t h e i n for m ati o n is processed by a sing le ch i p m icroco m puter AT89S52,and t h e infrared range fi n der has disti n ct i n telli g ent f u nction.This paper i n troduces t h e soft w are and har dw are c ircuits o f an infrared range finder parking syste m ,w hich are designed and deve l o ped w it h an infrared tube and a si n g le ch i p m i c roco m puter .The experi m ental resu lts have shown that the i n frared range based on a si n g le chip m icroco m puter operates reliab l y and m easures exactl y ,having good perfor m ance w ith the m ax i m um error of no tm ore than 4c m,thus the robo ts 'i n telli g ence and stab ility are i n sured.K eywords :si n g l e ch i p m icroco m puter ;robo ;t i n frared range finder ;syste m desi g n 收稿日期:2009 12 03. 项目基金:国家高技术研究发展计划基金资助项目(2007AA04Z213);江苏省高等学校大学生实践创新训练计划基金资助项目(2008 297).作者简介:唐秦崴(1986 ),男,大学本科,主要研究方向:机器人编程及硬件制作,E m ai:l tqw86107@yahoo .co https://www.doczj.com/doc/f33255596.html, . 机器人智能倒车防护有利于机器人安全可靠运行.目前投入应用的机器人智能倒车防护技术主要有2种:一种是车载雷达(超声波技术)测距倒车防护 [1-4] ;一种是摄像头视觉防护 [5-6] .车载雷达测距 十分精确,智能化程度较高,但造价较为昂贵;摄像头视觉防护虽然可以让驾驶员实时获取身后的环境信息,但对距离的测量则仍需要外加其他设备的辅助,驾驶员仍然需要亲自通过肉眼判断身后的情况,智能化有所不足.基于红外管以及单片机技术的机器人用测距仪采用单片机独立处理环境信息并发出 停车提示或直接执行停车,不需要驾驶员亲自根据信息作判断,能够实现智能化防护提示或停车.采用的红外技术虽然在精准度上不及超声波技术,但对于机器人已经足够,并且对突然出现的行人的敏感度不亚于超声波技术,所以拥有同超声波技术同等的安全性.同时由于红外发射、接受装置以及使用的AT89S52单片机芯片成本低廉,本系统较雷达测距仪更易于商业推广.
基于51单片机的多路温度采集控制系统设计 言： 随着现代信息技术的飞速发展，温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色，它对人们的生活具有很大的影响，所以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。 本次设计的目的在于学习基于51单片机的多路温度采集控制系统设计的基本流程。本设计采用单片机作为数据处理与控制单元，为了进行数据处理，单片机控制数字温度传感器，把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。单片机数据处理之后，发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态，同时将当前温度信息发送到LED进行显示。本系统可以实现多路温度信号采集与显示，可以使用按键来设置温度限定值，通过进行温度数据的运算处理，发出控制信号达到控制蜂鸣器和继电器的目的。 我所采用的控制芯片为AT89c51，此芯片功能较为强大，能够满足设计要求。通过对电路的设计，对芯片的外围扩展，来达到对某一车间温度的控制和调节功能。 关键词：温度多路温度采集驱动电路 正文： 1、温度控制器电路设计 本电路由89C51单片机温度传感器、模数转换器ADC0809、窜入并出移位寄存器74LS164、数码管、和LED显示电路等组成。由热敏电阻温度传感器测量环境温度，将其电压值送入ADC0809的IN0通道进行模数转换，转换所得的数字量由数据端D7-D0输出到89C51的P0口，经软件处理后将测量的温度值经单片机的RXD端窜行输出到74LS164，经74LS164 窜并转换后，输出到数码管的7个显示段，用数字形式显示出当前的温度值。89C51的P2.0、P2.1、P2.2分别接入ADC0809通道地址选择端A、B、C，因此ADC0809的IN0通道的地址为F0FFH。输出驱动控制信号由p1.0输出，4个LED为状态指示，其中，LED1为输出驱动指示，LED2为温度正常指示，LED3为高于上限温度指示，LED4为低于下限温度指示。当温度高于上限温度值时，有p1.0输出驱动信号，驱动外设电路工作，同时LED1亮、LED2灭、LED3亮、LED4灭。外设电路工作后，温度下降，当温度降到正常温度后，LED1亮、LED2亮、LED3灭、LED4灭。温度继续下降，当温度降到下限温度值时，p1.0信号停止输出，外设电路停止工作，同时LED1灭、LED2灭、LED3灭、LED4亮。当外设电路停止工作后，温度开始上升，接着进行下一工作周期。 2、温度控制器程序设计 本软件系统有1个主程序，6个子程序组成。6个子程序为定时/计数器0中断服务程序、温度采集及模数转换子程序ADCON、温度计算子程序CALCU、驱动控制子程序DRVCON、十进制转换子程序METRICCON 及数码管显示子程序DISP。 （1）主程序 主程序进行系统初始化操作，主要是进行定时/计数器的初始化。 （2）定时/计数器0中断服务程序 应用定时计数器0中断的目的是进行定时采样，消除数码管温度显示的闪烁现象，用户可以根据实际环境温度变化率进行采样时间调整。每当定时时间到，调用温度采集机模数转换子程序ADCON，得到一个温度样本，并将其转换为数字量，传送给89C51单片机，然后在调用温度计算子程序CALCU，驱动控制子程序DRVCON，十进制转换子程序MERTRICCON，温度数码显示子程序DISP。
一、课题介绍 该课题为基于MATLAB的教室人数统计，带有丰富的人机交互GUI界面。实现教室人数的计数统计，进而统计出勤率，上课认真听讲的比例。原先预设总人数，未出勤或者书本遮住脸部、趴着玩手机等必然无法采集到人脸，从而对应数量缺失，得出出勤率或听讲率。该课题采用肤色原理进行人脸定位和人脸分割。本课题中，为了界面GUI的美观，刻意将分割出的人脸单独显示在GUI对应的axes里。是个不错的毕业设计选题。 二、基本流程 读入图片（或调用笔记本自带摄像头），灰度处理，转YcbCr，二值化，人脸区域定位，计数 三、实现步骤 1、进行调用笔记本摄像头，代码如下： vid=videoinput('winvideo',1); set(vid,'ReturnedColorSpace','rgb'); preview(vid); 2、采集帧图像 I = getsnapshot(vid); axes(handles.axes1); imshow(I) 3、人脸检测 if size(img1, 3) == 1 % 灰度图像，插入白色或黑色框 if mean(img1(:)) > 128 % 图像较亮，使用黑框 shapeInserter = vision.ShapeInserter(); else % 图像较暗，使用白框 shapeInserter = vision.ShapeInserter('BorderColor','White'); end else % 彩色图像，插入红色框 shapeInserter = vision.ShapeInserter('BorderColor','Custom','CustomBorderColor',[255 0 0]); end; % 绘制边框以圈出结果 img1 = step(shapeInserter, img1, int32(bboxes)); axes(handles.axes2); %用axes命令设定当前操作的坐标轴是axes_src imshow(img1); title('框出人脸区域') 4、人脸计数 for i = 1:size(intbbox, 1)%取列数 xs = intbbox(i, 1); xe = xs + intbbox(3，i); ys = intbbox(i, 2); ye = ys + intbbox(i,4)；
武汉大学珞珈学院本科生毕业论文（设计）开题报告 论文题目：基于单片机的红外测距系统设计 系：电子信息科学系学号： 20100802041 姓名：钱源 一、论文选题的目的和意义 红外线是不可见光，是电磁波的一种形式，可以用来进行距离的测量，其应用历史可以追溯到上世纪60年代。现代科学技术的发展进入了许多新领域，而在测距方面先后出现了激光测距、微波雷达测距、超声波测距及红外线测距。其中激光测距是靠激光束照射在物体上反射回来的激光束探测物体的距离。由于受恶劣的天气、污染等因素影响，使反射的激光束在一定功率上探测距离比可能探测的最大距离减少一半左右，损失很大，影响探测的精确度；微波雷达测距技术为军事和某些工业开发采用的装备和振荡器等电路部分价格昂贵，现在几乎还没有开拓民用市场；超声波测距在国内外已有人做过研究，由于采用特殊专用组件使其价格高，难以推广；红外线作为一种特殊的光波，具有光波的基本物理传输特性—反射、折射、散射等，且由于其技术难度相对不太大，构成的测距系统成本低廉，性能优良，便于民用推广。另外红外测距的应用越来越普遍。在很多领域都可以用到红外测距仪。红外测距一般具有精确度和分辨率高、抗干扰能力强、体积小、重量轻等优点，因而应用领域广、行业需求众多，市场需求空间大。 红外测距的研究就非常有意义了。红外线测距仪指的就是激光红外线测距仪,红外测距仪----用调制的红外光进行精密测距的仪器，测程一般为1-5公里。在100米以内则超声波测距更有优势,但是超声波测距的距离一般无法测量1米以内,而红外测距则可以这一段距离的不足,而且有着不错的精度,在本课题中研究的就是这一类情况的红外线测距。 二、国内外关于该论题的研究现状和发展趋势 （1）国内： 根据《国内近年来红外光电测距仪的发展情况》，随着国家对外开放政策的实施和测量工作的需要,近年来国内一些光学仪器厂和电子仪器厂分别从瑞典、瑞士和日本等国引进几种红外测距仪组装线,组装测距仪,我国有关工厂和院校近年来也研制出一些产品。由于微处理机在国产测距仪上的应用,大大缩小了仪器的体积,同时也减少了出故障的几率,使得国产测距仪的性能和质量都较过去有很大的提高。在国家“六·五”计划攻关中,常州第二电子仪器厂研制的DCHZ 型多功能红外测距仪就是一个很好的例证。该产品经国家测绘局测绘科学研究所光电测距仪检测巾心进行全面质量鉴定后认为:该仪器外型美观、体积小、重量
目录 第1章绪论 (1) 1.1设计背景 (1) 1.2设计内容及解决问题 (1) 第2章系统方案设计 (2) 2.1设计任务及要求 (2) 2.2系统设计思路 (2) 2.3光电传感器简介 (2) 2.4方案1设计 (3) 2.5方案2设计 (3) 2.6方案论证 (4) 2.7系统总体框图及原理 (4) 第3章硬件电路设计 (5) 3.1单片机最小系统设计 (5) 3.2键盘显示模块设计 (5) 3.3电源电路设计 (6) 3.4外部检测设备设计 (6) 3.5显示模块设计 (7) 第4章系统软件设计 (8) 第5章设计总结 (13) 参考文献 (14) 附录Ⅰ基本使用器件 (15) 附录Ⅱ芯片型号 (16)
摘要 近来在主要的大城市还有一些规模较大的学校中，人口流动量非常大，在一定程度上给生活带来不便。本文主要介绍了教室人数自动计数装置的工作原理，在对各种计数方法进行分析后提出了基于光电传感器和单片机系统的计数测量控制装置，并给出了智能计数器控制的硬件电路设计、软件电路设计和系统程序流程图。本文详细分析了系统的组成及工作原理，给出了系统各个硬件、软件的设计方法。该计数系统安装方便，维护简单，工作稳定，运行可靠，对于学校、商场、会议室等人员流动很大的公共场所有很高的使用价值，方便对于人员流动的管理及配送、具有很高的使用价值和经济价值。 关键词：单片机；光电传感器；智能计数器
第1章绪论 1.1 设计背景 在学校等人员流动较大的地方，如果对人数的变动没有有效的管理和控制，那么对工作和学习的效率是有害的。如何对于人员流动进行实时的、有效的、精确的计数成为学校等场所十分关注的问题，因此设计一款实用有效的人数计数器是很必要的。 电子计数器是一种多功能的电子测量仪器，至今已有30多年的发展历史。早期设计师们追求的目标主要是扩展计数范围，提高计数精度、稳定度等，这些也是衡量一款计数器的主要指标。目前这些计数日趋完善，现代的应用技术可以让计数器的范围扩展到无限大。当今，单片机技术迅速发展，基于单片机技术开发的计数设备也广泛应用到各个领域。单片机以体积小、功能强、可靠性高、性价比高等特点，已成为实现现代工业生产技术进步和开发机电一体化智能测控产品的重要手段。如今的自动计数器大多采用非接触式的计数触发方式，早已开发出多种型号的专用检测芯片，利用MCS51系列的单片机作为控制核心的计数器成为了计数应用领域的潮流。 1.2 设计内容及解决问题 如何构成检测电路、MCS51系列单片机用何种方式对外部计数脉冲进行计数显示控制、LED显示模块的选择、单片机的扩展、提高单片机抗干扰能力和系统的稳定性。
武汉大学珞珈学院毕业论文 基于单片机的红外测距系统设计
摘要 现代科学技术的发展，进入了很多新领域，而在测距方面先后出现了激光测距、微波雷达测距、超声波测距及红外光测距。为了实现物体近距离、高精度的无线测量而采用了红外发射接收模块作为距离传感器，单片机作为处理器，编写A/D转换和显示程序，完成了一套便推式的红外距离测量系统，系统可以高精度的实时显示所测的距离，本系统结构简单可靠、体积小、测量精度高、方便使用。 红外测距的探测距离较短，一般在几十厘米之内，本文介绍的一种基于AT89C52单片机设计的红外测距仪，可以测量距离。 首先，在绪论中，介绍了红外线及红外传感器的分类和应用、AT89C52单片机的应用与说明以及MCP3001芯片的简介。其次，阐述了与红外测距的工作原理基本结构，对红外测距传感器也做了详细说明。再次，介绍了红外测距的硬件设计和软件设计。 在硬件设计中，介绍了红外测距实现的构想，给出红外测距硬件电路原理图，并说明了红外测距传感器、键盘、A/D转换电路、LCD显示电路工作原理及AT89C52单片机的管脚分配。在软件设计中，说明了整个程序流程及各程序设计的函数。最后，是对整个设计的结论，说明了红外测距实现的可行性。 关键词：红外测距 A/D转换实时显示红外线单片机
目录 第1章绪论 (1) 1.1 课题研究的背景和意义 (1) 1.2 本课题研究的热点及发展现状 (2) 1.3 本课题研究的目的 (2) 1.4 本课题研究的内容 (3) 第2章红外测距的工作原理与基本结构 (4) 2.1.方案及设计思想： (4) 2.2 红外测距系统的基本结构 (5) 第3章红外测距的硬件设计 (6) 3.1红外收发模块 (6) 3.2 A/D转换模块 (7) 3.3 LCD显示模块 (10) 3.4 AT89C52单片机概述 (11) 3.5整个红外测距系统显示 (13) 第4章红外测距的软件设计 (15) 4.1 程序流程图 (15) 第5章系统软硬件调试 (17) 5.1 硬件调试 (17) 5.2 软件调试 (17) 5.3测试结果绘图 (17) 5.4 调试中遇到的问题 (19) 结论 (20) 参考文献 (21) 附录 (1) 后记 (29)
单片机系统的设计 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
第4章 单片机系统的设计 引言 用V/F 变换器作A/D 转换时，通常由一些硬件电路如振荡器、二分频器、计数器和门电路组成，而由计数器计得的计数值即A/D 转换结果再通过接口电路送入微计算机进行处理，较为复杂和不便，或者采用F/BCD 变换电路将V/F 变换器输出的频率信号变为BCD 码再通过接口电路送入微计算机，也较为复杂，而且还要对BCD 码进行变换。这些方法成本都较高。 本设计介绍一种以单片机直接与V/F 变换器接口进行A/D 转换的方法，不须额外的硬件电路，完全利用单片机内部的硬件资源，简单方便，成本最低，大大地提高了V/F 变换器作为A/D 转换电路的可行性。 当前，单片机特别是Intel 公司的MCS-51系列单片机已在智能仪器仪表和过程控制等方面得到广泛应用，大有取代Z80之势，因此A/D 转换电路与单片机的接口方法也是人们所关注的。下面将主要介绍MCS-51系列的单片机8031为主控器件的硬件电路。 主控器Intel 8031简介 P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P3.0P3.1P3.2P3.3 P3.4P3.5P3.6P3.7XTAL 1 XTAL 2 V SS RST/VPD RXD TXD T0 T10INT P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7 P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0 1INT WR RD EA /V P P ALE V CC PSEN 4039383736353433323130292827262524232221 2019181716151413121110 987654321 8031P1.0 图4-1 8031引脚图 8031 cite-feet figure
2016-2017学年第1学期 单片机应用系统设计/工程实践 (课号:103G06B/D/E) 实验报告 项目名称：基于AT89C51单片机温度报警系统 学号 姓名 班级 学院信息科学与工程学院 完成时间
目录 一、项目功能及要求 (3) 1.1、课程设计的性质和目的 (3) 1.3、项目设计要求 (3) 二、系统方案设计及原理 (3) 2.1、设计主要内容 (3) 2.2 、AT89C51单片机简介 (3) 2.3 、DS18B20简介 (4) 2.4 、数码管显示 (5) 2.5、报警电路 (6) 三、系统结构及硬件实现 (7) 3.1、总电路图 (7) 3.2、单片机控制流程图 (8) 四、软件设计过程 (8) 五、实验结果及分析 (8) 5.1 、Proteus仿真 (8) 5.2 、C程序调试 (9) 六、收获及自我评价 (14) 七、参考文献 (15)
一、项目功能及要求 1.1、课程设计的性质和目的 本温度报警器以AT89C51单片机为控制核心,由一数字温度传感器DS18B20测量被控温度，结合7段LED以及驱动LED的74LS245组合而成。当被测量值超出预设范围则发出警报，且精度高。 利用现代虚拟仿真技术可对设计进行仿真实验，与单片机仿真联系紧密的为proteus仿真，利用keil软件设计单片机控制系统，然后与proteus进行联合调试，可对设计的正确性进行检验。 1.2、课程设计的要求 1、遵循硬件设计模块化。 2、要求程序设计结构化。 3、程序简明易懂，多运用输入输出提示，有出错信息及必要的注释。 4、要求程序结构合理，语句使用得当。 5、适当追求编程技巧和程序运行效率。 1.3、项目设计要求 1、基于AT89C51单片机温度报警系统； 2、设计3个按键分别为：设置按钮、温度加、温度减； 3、DS18B20温度传感器采集温度，并在数码管上显示按键的区别； 二、系统方案设计及原理 2.1、设计主要内容 本设计以AT89C51单片机为核心，从而建立一个控制系统，实现通过3个按键控制温度，以达到设置温度上下限的功能，并在数码管上显示三个数字当前的温度上下限设置值和DS18B20温度采集值的显示（精确到小数点后一位），当温度高于上限或者低于下限蜂鸣器报警。 2.2 、AT89C51单片机简介 AT89C51是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机,片内含4kBytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用A TMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及89C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89C51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案.AT89C51具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器，32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，片内时钟振荡器。 此外，AT89C51设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。AT89C51单片机的基本结构和外部引脚如下图所示。
基于8051的教室人数统计系统仿真研究报告 组员:王煜阳于宏建周勋雨 指导教师：赵建东 日期： 2011.6.10
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。次系统硬件电路简单，程序简单易懂，照此思想，通过利用红外光敏开关作为外部脉冲，可实际设计出应用系统。 关键词： 单片机8051 89C51 8155 人数统计 LED显示光敏二极管传感器
目录 1.目的和意义 (4) 1.1设计目的及意义 (4) 1.2设计内容 (4) 1.3设计要求 (4) 2.硬件电路设计 (4) 2.1设计思路 (4) 2.2单片机电路如图： (5) 2.3光敏二极管传感器（程序中利用开关了进行仿真） (6) 3.软件电路设计 (7) 3.1工作原理 (7) 3.2程序流程图: (7) 3.2.1程序主流程图： (7) 3.2.2 加法流程图： (8) 3.3汇编程序 (9) 4.电路调试 (12) 5.参考文献： (13) 6．结题感想 (13)
4 | 1.目的和意义 1.1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。 1.2设计内容 设计教室人数统计系统，人员进入时系统进行加计数，人员离开时系统进行减计数并能够通过LED 实时显示教室内的人数。 1.3设计要求 统计出教室内上课人数并能够通过LED 显示出来。 2.硬件电路设计 2.1设计思路 教室前门不开，只通后门。测量系统硬件框图如图1所示。利用两个光敏二极管传感器，当有人从后门进出的时候，将产生电压脉冲，再利用单片机的外部中断功能进加减计数，最终显示出教室中的实际人数。 我们小组在设计电路上参考了所学教材上P195页的知识内容，设计了利用89C51通过8155及74LS138扩展4只共阴极LED 数码管的接口电路，并结合了所查的资料进行了光敏二极管的理论研究（开关中以开关替代）。图中8155的B 扣和所有LED 的a~h 引线相连，故B 口为字形扣；各LED 的位选线和8155的C 口相连，故C 口为字位口。8155的端口地址如下：2100H _命令/状态口 2101H_A 口 2102H_B 口 2103H_ C 口
中北大学 毕业设计开题报告 学生姓名：学号： 学院、系：信息与通信工程学院 专业：通信工程 设计题目：基于单片机的超声测距仪设计 指导教师:丁永红 2012年 3 月10日
毕业设计开题报告 1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述： 文献综述 1、课题研究目的意义 随着科学技术的快速发展，超声波将在传感器中的应用越来越广。在人类文明的历次产业革命中，传感技术一直扮演着先行官的重要角色，它是贯穿各个技术和应用领域的关键技术，在人们可以想象的所有领域中，它几乎无所不在。传感器是世界各国发展最快的产业之一，在各国有关研究、生产、应用部门的共同努力下，传感器技术得到了飞速的发展和进步。但就目前技术水平来说，人们可以具体利用的传感技术还十分有限，因此，这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域[1]。 超声波测距与其它非接触式的检测方式方法相比，如电磁的或光学的方法它不受光线，被测对象颜色，电磁干扰等影响。超声波对于被测物体处于黑暗，有灰尘，烟雾，电磁干扰，有毒等恶劣的环境有一定的适应能力[2]。因此在液位测量，机械手控制，车辆自动导航，物体识别等方面有广泛应用。特别是应用于空气测距，由于空气中波速较慢，其回波信号中包含的沿传播方向上的结构信息很容易检测出来，具有很高的分辩力，因而其准确度也较其它方法高，而且超声波传感器具有结构简单，体积小，信号处理可靠等特点[3]。 超声波是一种指向性强，能量消耗慢的波。它在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，可解决超长度的测量[4]。 超声波作为一种特殊的声波，同样具有声波传输的基本物理特性、反射、折射、干涉、衍射、散射与物理紧密联系，应用灵活。并且更适合与高温、高粉尘、高湿度和高强电磁干扰等恶劣环境下工作。
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；DS1302
Abstract This 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
本科生毕业设计基于单片机的激光测距 院系电气信息工程学院 专业电子信息工程 班级 学号 学生姓名 联系方式 指导教师职称： 2011年 5 月
独创性声明 本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计）是本人在指导老师指导下取得的研究成果。除了文中特别加以注释和致谢的地方外，论文（设计）中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果。与本研究成果相关的所有人所做出的任何贡献均已在论文（设计）中作了明确的说明并表示了谢意。 签名： 年月日 授权声明 本人完全了解许昌学院有关保留、使用本科生毕业论文（设计）的规定，即：有权保留并向国家有关部门或机构送交毕业论文（设计）的复印件和磁盘，允许毕业论文（设计）被查阅和借阅。本人授权许昌学院可以将毕业论文（设计）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文（设计）。 本人论文（设计）中有原创性数据需要保密的部分为（如没有，请填写“无”）： 签名： 年月日 指导教师签名： 年月日
激光具有高亮度、高方向性、高单色性和高相干性等优点，所以，利用激光传感器技术和自动控制技术相结合的测距方案中，激光测距是目前应用最普遍的一种，本课题介绍了激光传感器的原理和特性，以及Atmel公司的AT87C51单片机的性能和特点，并在分析了激光测距的原理基础上，指出了设计测距系统的思路和所需考虑的问题，给出了以AT87C51单片机为核心的低成本，高精度。微型化数字显示激光测距的硬件电路和软件设计方法，该系统设计合理，工作稳定，能量良好，检测速度快，计算简单。易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业应用的要求。 关键字：激光；测距；单片机 ABSTRACT Laser possesses high brightness, high directional, high monochromatic and high coherence wait for an advantage, therefore, by using laser sensor technology and automatic control technology in combination of measurement program, laser range is most broadly applied , the subject of laser sensors is introduced, and the principle and characteristics of single chip AT87C51 Atmel company performance and characteristics, and analyzes the principle of laser range finder, points out the basis of ideas and design ranging system needed consider the question, given a AT87C51 singlechip is low cost, high precision. Miniaturization digital display laser ranging hardware circuit and software design method, the system design is reasonable, stable work, energy, detection speed, good simple calculation. Easy to achieve real-time control, and the precision in measurement can reach the request of industrial applications. Key word: laser; ranging; microcontroller
单片机最小系统设计 ?单片机最小系统部分 ●AT89C52的结构特点及引脚特 ●硬件框图 ?键盘部分 ?电源部分 ●固定电源 ●可调电源（5—12V） ?软件编程 ?单片机最小系统部分 ●AT89C52的结构特点及引脚特性： 为40 脚双列直插封装的8 位通用微处理器，采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52 相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC 内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通
信等。 各引脚特性： 1.P0 口 P0 口是一组8 位漏极开路型双向I/O 口，也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的 2.P1 口 P1 是一个带内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P1 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻辑 3.P2 口 P2 是一个带有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻辑 4.P3 口 P3 口是一组带有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口。P3 口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻 5.RST 复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。 6.ALE/PROG 当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8 位字节。一般情况下，ALE 仍以时钟振荡频率的1/6 输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE 脉冲。对Flash 存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG）。如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的8EH 单元的D0 位置位，可禁止ALE 操作。该位置位后，只有一条MOVX 和MOVC指令才能将ALE 激活。此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE 禁止位无效。 7.PSEN 程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C52 由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN 有效，即输出两个脉冲。在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次PSEN信号。 8.EA/VPP 外部访问允许。欲使CPU 仅访问外部程序存储器（地址为0000H—FFFFH），E A 端必须保持低电平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1 被编程，复位时内部会锁存EA端状态。如EA端为高电平（接Vcc端），CPU 则执行内部程序存储器中的指令。Flash 存储器编程时，该引脚加上+12V 的编程允许电源Vpp，当然这必须是该器件是使用12V 编程电压Vpp。
微机原理与接口技术 课程设计说明书 课程名称：微机原理与接口技术综合实验 设计题目：教室人数统计系统 院系：机械与电子控制工程学院 班级：机电1011班机电1012班 设计者: 周子航（10223058）韩振洋（10223036）尤兴权（10223024）狄长路（10223034） 龚军建（10223035）姚雪阳（10223053）设计时间：2012 年6月25日至2012年7月4号
机电学院《微机原理与接口技术》课程设计任务书 ●设计要求：扩展两个光电传感器和一块8*8点阵LED显示器 ●控制系统需要实现： 1.检测教室里的人数。并在8*8点阵LED显示器显示出来; 2.设置一个按键实现复位清零。 3.用发光二极管模拟电灯，当教室有人时，发光二极管发光， 无人时发光二极管不发光。 注：我们组作品的扩展功能： 1、当教室内人数超过十人时，8*8点阵LED显示器显示 “OK”； 2、早退报警功能； 3、上课倒计时50分钟功能； 4、开机显示“BJTU”功能。 ●工作计划安排： 在初期大体上我们组细化为五个部分 1.对硬件器材的学习与认识 2.仿真程序的大致框架
3.程序设计与调试 4.系统软硬件知识的综合学习与研究 5.试验总结及实验报告的书写 我组组员工作的具体分工如下 周子航、韩振洋：主程序设计与仿真调试 龚军建、尤兴权：辅助程序设计及会议记录 狄长路、姚雪阳：实验报告的前期撰写及过程调试 在本次实验中，我组齐心协力，共同研究与学习，虽各有分工，但又互相帮助，互相学习。做到每一个人各有侧重点的同时，又对总体的每一步有所参与，对总体的设计与调试都有所掌握。