【正文】 《單片機(jī)原理及應(yīng)用》 課程設(shè)計報告 題 目： 專 業(yè) : 班 級： 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 完成日期： JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 荊楚理工電信學(xué)院實(shí)訓(xùn)設(shè)計報告 2 摘 要 本設(shè)計是設(shè)計一款基于單片機(jī)的 候車大廳人數(shù)檢測系統(tǒng)設(shè)計 ，其中的單片機(jī)是 候車大廳人數(shù)檢測系統(tǒng)設(shè)計 的核心，用于接收處理人數(shù)檢測信號，通過兩對紅外對管掃瞄，模擬實(shí)現(xiàn)對人數(shù)的多少進(jìn)行計算、在傳遞到單片機(jī) 內(nèi)部的控制，再有單片機(jī)輸出有七段數(shù)碼管顯示。此系統(tǒng)具有無線控制與手動控制兩種方式，以保證一種控制方式出現(xiàn)問題，可以及時使用另一種控制方式對單片機(jī)進(jìn)行控制。本報告簡要介紹了基于單片機(jī)技術(shù)的 候車大廳人數(shù)檢測系統(tǒng)設(shè)計 原理，并根據(jù)系統(tǒng)的基本原理制作出了實(shí)物模型。本控制系統(tǒng)主要由以下幾個模塊組成：紅外掃描模塊、信號接收模塊、單片機(jī)控制模塊。紅外掃描控制信息轉(zhuǎn)變?yōu)閱纹瑱C(jī)可以識別的二進(jìn)制代碼，通過與單片機(jī)內(nèi)部的程序配合實(shí)現(xiàn)對候車大廳人數(shù)的檢測；單片機(jī)控制模塊的核心組成元件是 AT89c51芯片，配以單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路，作 為 人數(shù)檢測 系統(tǒng)的總的控制模塊。 紅外對射識別系統(tǒng)基本原理系統(tǒng)由安裝在間隔為 L 的兩套紅外收發(fā)電路和可逆計數(shù)器及判斷執(zhí)行電路等組成，對射光線選擇在人員出入必須經(jīng)過的地方。如果沒有人員出入，對射光線沒有被遮擋時，接收電路輸出高電平；而當(dāng)有人員等物體通過時，光線被遮擋，接收電路就輸出低電平 。 從兩路檢測脈沖的先后順序，可以判斷出人員運(yùn)動方向；再由檢測脈沖的個數(shù)，可以計算進(jìn)出的人數(shù)。進(jìn)入時計數(shù)器加 1，外出時計數(shù)器減 1，通過累計就可以計算出室內(nèi)人員的數(shù)量。這就是紅外對射式人數(shù)識別系統(tǒng)的基本原則。系統(tǒng)組成紅外對射式人數(shù)識別系 統(tǒng)的組成不管采用的是純硬件電路還是單片機(jī)電路，其基本組成方式是完全相同的，只不過可逆計數(shù)器和判斷執(zhí)行電路部分，是由硬件完成還是由軟件來完成的而已。 此外系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)候車大廳人數(shù)上限顯示。 關(guān)鍵詞 ：單片機(jī)技術(shù)；紅外對管掃描；七段數(shù)碼管；單片機(jī)最小系統(tǒng)。 荊楚理工電信學(xué)院實(shí)訓(xùn)設(shè)計報告 3 目錄 前言 4 背景與意義 4 課題設(shè)計要求 4 4 6 AT89c51 簡介 5 74HC573 鎖存器 簡介 6 4 硬件設(shè)計 7 單片機(jī)最小系統(tǒng) 6 紅外掃描電路 7 計數(shù)顯示電路 7 蜂鳴器報警電路 8 原理圖及元件清單 9 5 源程序 設(shè)計 10 6 Proteus 軟件仿真 1 12 7 課程設(shè)計體會 14 荊楚理工電信學(xué)院實(shí)訓(xùn)設(shè)計報告 4 1 前言 產(chǎn)作業(yè)，而怎樣對其線上的產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)時的、有效率的、精確的自動計數(shù)成為廣大生產(chǎn)廠家十分關(guān)注的問題。傳統(tǒng)的 機(jī)械式或電子式計數(shù)器 (主要是用數(shù)字電路集成組件組成 )電路比較復(fù)雜 ,元器件數(shù)量較多 ,故障率較高 ,維修比較困難 ,而且 設(shè)置預(yù)定數(shù)值不太方便 ,功能不易更改 且 功能過于單一 ,適用范圍較窄。 而基于單片機(jī)為核心控制的計數(shù)器有著能夠?qū)崟r，精確，可靠，穩(wěn)定等計數(shù)優(yōu)點(diǎn)已成為廣大廠家的首選自動計數(shù)的裝置。 背景與意義 候車大廳人數(shù)檢測系統(tǒng) 到目前為止已有 很 多年的發(fā)展史 。 目前 候車大廳人數(shù)檢測系統(tǒng) 基本技術(shù)日臻完善，成熟 .應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)可以輕松地將 這功能實(shí)現(xiàn)的很好。 當(dāng)今，單片微型計算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展， 基于 單片機(jī)技術(shù)開發(fā)的計數(shù)設(shè)備和產(chǎn)品廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域，單片機(jī)技術(shù)產(chǎn)品和設(shè)備促進(jìn)了生產(chǎn)技術(shù)水平的提高 .企業(yè)迫切需要大量熟練掌握單片機(jī)技術(shù)并能開發(fā)、 應(yīng)用和維護(hù)管理這些智能化產(chǎn)品的高級工程技術(shù)人才 .單片機(jī)以體積小、功能強(qiáng)、可靠性高、性能價格比高等特點(diǎn)，已成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步和開發(fā)機(jī)電一體化和智能化測控產(chǎn)品的重要手段 。 已經(jīng)實(shí)現(xiàn)或者部分實(shí)現(xiàn)，但要真正完美的實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，對于 設(shè)計者 來說，還有許多工作要做，而不是表面看來似乎發(fā)展到頭了 .候車大廳人數(shù)檢測系統(tǒng)是一種多功能的 人數(shù)檢測 儀器 。 它利用電子學(xué)的方法測 出一定范圍內(nèi)總體 數(shù)目，并將結(jié)果以數(shù)字形式顯示出來 。 課題設(shè)計要求 本設(shè)計主要任務(wù)是以單片機(jī)為主控芯片來進(jìn)行軟件控制，能正常人數(shù)統(tǒng)計。 主要技術(shù)要求： 設(shè)計要求： 能夠統(tǒng)計進(jìn)入候車廳的人數(shù)（除去從出站口走出的），并顯示出來； 能夠用鍵盤設(shè)定候車大廳能容納人數(shù)的上限； 人數(shù)超過上限報警。 2系統(tǒng)總體設(shè)計方案： 圖 1 、接收電路輸出波形圖從接收電路輸出波形可以看出，當(dāng)有人員進(jìn)入時，先擋住光線 a，再擋住光線 b。因此， A 路先輸出低電平檢測脈沖， B 路后輸出檢測脈沖，兩者之間的時間差 T 與兩束光線之間的距離成正比，與人員運(yùn)動的速度成反比，還與整個檢測系統(tǒng)的時延差有關(guān)。即： T=L/V+△ t （ 1） 式中： T 為兩路之間的時間差 L 為兩路光線之間的距離 V 為人員運(yùn)動速度△ t 圖 荊楚理工電信學(xué)院實(shí)訓(xùn)設(shè)計報告 5 核心器件簡介 簡介 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié) FLASH 儲存器 （ FPEROM— Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性 能 CMOS 8 位微處理器，俗稱 單片機(jī) 。 AT89C2051 是一種帶 2K 字節(jié)閃存可編程可擦除 只讀儲存器 的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除 1000 次。該器件采用ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8位 CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL的 AT89C51是一種高效微控制器， AT89C2051是它的一種精簡版本。 AT89C 單