教室人数统计系统 单片机课程设计.doc
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1、- 15 - 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
2、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
3、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
4、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
5、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:主体元件工作原理如下:1、8*8 点阵LED的工作原理: 图(1)为88点阵LED外观及引脚图,其等效电路如图(2)所示,只要其对应的X、Y轴顺向偏压,即可使LED发亮。例如如果想使左上角LED点亮,则Y0=1,X0=0即可。应用时限流电阻可以放在X轴或Y轴。图1:88点阵LED外观及引脚图图2:88点阵LED等效电路图3:8
6、8点阵LED电路原理点阵LED扫描法介绍点阵LED一般采用扫描式显示,实际运用分为三种方式:(1)点扫描; (2)行扫描;(3)列扫描。若使用第一种方式,其扫描频率必须大于1664=1024Hz,周期小于1ms即可。若使用第二和第三种方式,则频率必须大于168=128Hz,周期小于7.8ms即可符合视觉暂留要求。此外一次驱动一列或一行(8颗LED)时需外加驱动电路提高电流,否则LED亮度会不足。如图3所示。本程序采用第三种方式。其对应的字形编码如下:如下图所示,假设显示数字“00”12 3 4 56 7 87CH 82H 82H 7CH 7CH 82H 82H 7CH送显示代码过程如下所示:送
7、第一列线代码到P0端口,同时置P3端口第一列线P3.0为“0”,P3口的其它列线为“1”,延时2ms左右。送第二列线代码到P0端口,同时置P3端口第二行线P3.1为“0”,P3口的其它列线为“1”,延时2ms左右。如此下去,在显示完十位后,接着扫描显示个位,直到送完最后一列代码,又从头开始送。同理可得“0”到“9”的字形代码。如:DB 7CH,82H,82H,7CH;DB 00H,42H,0FEH,02H;DB 4EH,92H,82H,62H;DB 44H,92H,92H,4CH;DB 18H,28,0FEH,08H;DB 0F2H,92H,92H,4CH;DB 7CH,92H,92H,4CH
8、;DB 0C0H,80H,0BEH,0C0H;DB 6CH,92H,92H,6CH;DB 64H,92H,92H,7CH;三、流程图四、系统制作过程及结果1、制作过程(1)电路板的焊接:直接用的是成品(2)程序编写:在所有组员都懂得程序原理的前期下,为尽早完成任务,我们将程序分为主体部分和细节部分两个方面分别由不同人员进行编写。其中主体部分由组长及卢航编写。细节部分由其他组员共同编写。2.调试结果:本系统完成了所有的基本功能并扩展了部分功能,具体总结如下:a检测教室里的人数并在8*8点阵LED显示器显示出来;b设置一个按键实现复位清零。C用发光二极管模拟电灯, 当教室有人时, 发光二极管发光,
9、无人时发光二极管不发光。本系统存在的问题:有时反应不灵敏五、调试程序ORG0000HAJMPMAINORG0003HAJMPPINT0ORG0013HAJMPPINT1ORG0100HMAIN:ACALLFUWEI;复位SETBEA;开所有中断SETBPX0;令INT0中断为高优先级SETBPX1;令INT1中断为高优先级SETBIT0;令INT0中断为负边沿触发SETBIT1;令INT1中断为负边沿触发SETBEX0;开INTO中断SETBEX1;开INT1中断LOOP:JNBP1.0,DONE;扫描P1.0电平,判断是否复位ACALLFUWEI;若P1.0为高电平,调用复位程序DONE:A
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