【正文】 并不是可仿真運行的程序在現(xiàn)場都能運行或完全正確運行。列出 RAM資源的詳細分配清單，作為編程依據(jù)； ⑦編程及調(diào)試。比如，目前程序存儲器的容量已不是設計的關 鍵因素，可以利用存儲器的空間實現(xiàn)程序響應速度的加快。硬件多了，不但 增加成本，而且使系統(tǒng)出故障的機會也增加了。系統(tǒng)能否正常可靠地工作，自動化程度的高低，智能實施控制的能力大小，除了硬件的合理設計外，很大程度上取決于功能完善、算法先進的軟件設計。 圖 PC與單片機串口通信 線路 通過上述工作，極大的提高了控制器的智能化，升級了產(chǎn)品控制水平，具有更強的商業(yè)適應性。在實際應用中，器件對電源噪聲很敏感。 lOV電壓。 12V， MCl489的供電電壓為 +5V[29]。 RS485接口標準的主要特點： ①傳輸速率可達 1Mbps； ②傳輸速率為 9600bps時傳輸距離可達 1． 2km以上； ③采用差分電路實施傳輸，抗干擾能力強，傳送距離遠； ④只用普通雙絞線即可，同一 對雙絞線上可以掛接多至 256個以上的終端。 RS485標準總線接口 RS485用于半雙工的接口標準，其串行接口總線克服了 RS232C總線數(shù)據(jù)傳輸速率慢和傳送距離短的缺點。 清華 大學 20xx 屆畢業(yè)設計說明書 第 26 頁 共 51 頁 RS232C的邏輯電平與通常的 TTL和礬 DS電平不兼容，為了實現(xiàn)與 TTL或 MOS電路的連接，要外加電平轉換電路。 RS232C標準總線接口 [27] RS232C標準總線接口全稱是“使用二進制進行交換的數(shù)據(jù)轉換設備和數(shù)據(jù)通信設備 (DEC)之間的接口”，它是 EIA于 1969年修訂的標準。通訊的主要目的在于將數(shù)據(jù)從某端傳送到另一端，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換。傳送控制指令或數(shù)據(jù)，信號傳送要遵循一定的通信規(guī)程和編碼要求。 IMP813L具有電壓監(jiān)控 功能，當電源電壓降至 ， RESET變?yōu)楦唠娖?，系統(tǒng)復位，直到 Vcc升到 ， RESET仍保持高電平 200ms，保證系統(tǒng)的可靠復位。 清華 大學 20xx 屆畢業(yè)設計說明書 第 23 頁 共 51 頁 圖 電源電路 復位電路的設計 整個系統(tǒng)接通電源后， AT89C51必須先復位才能保證它的正常工作。 直流穩(wěn)壓電源是各種電子設備必不可少的重要組成部分。電源功率必須能滿足全系統(tǒng)的需要。帶寬 BW可由公式計算： 20fVi1070BW C? () 式中 Vi為輸入信號的幅值 (rms)， Vi200mV， C2為濾波電容的容量 (單位為 181。它在電路中的功用是作選頻用，即只有當輸入信號的頻率和電路自身的振蕩頻率相一致時，電路輸出低電平，否則輸出高電平。 4051是一個 8選一開關，它的工作狀態(tài)是通過管腳 6來控制的， A、 B、 C的不同的組合可以選擇不同的通道，其輸入端直接接接收二極管。所以用戶可以根據(jù)自己的輸入信號范圍和數(shù)字控制信號的邏輯電平來選擇 VDD、 VSS、 VEE的電壓值。所以譯碼器的控制端與發(fā)射板上的譯碼器的控制端時相同的 [20]。其原理圖如圖 。 P3． 5判斷接收二極管的狀態(tài) [1314]。如果系統(tǒng)回路多，實時性要求高，則考慮用硬件完成。 一個單片機應用系統(tǒng)的硬件電路設計包含有兩部分內(nèi)容，一部分是系統(tǒng)擴展，即單片機的功能單元，如 ROM、 RAM、 I/O口、定時 /計數(shù)器、中斷系統(tǒng)等容量不能滿足應用系統(tǒng)的要求時，必須在片外進行擴展，選擇適當?shù)男酒?，設計相應的電路。片內(nèi)程序存儲器空間能滿足本系統(tǒng)程序存儲的需要，可省去片外的 EPROM程序存儲器，使 電路結構簡化。這使 AT89C51可靠性高、實時性好，速度快、系統(tǒng)掉電后重要數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息不會丟失，并可方便地在線重 復編寫程序等。這對于熟悉 MCS5l系列的廣大用戶來說用 AT89系列單片機取代 MCS51系列迸行系統(tǒng)設計是容易實現(xiàn)的。它是把微型計算機的各個功能部件：中央處理器CPU、隨機存取存儲器 RAM、只讀存儲器 ROM、 FO接口、定時器／計數(shù)器以及串行通信接口等集成在一塊芯片上，構成一個完整的微型計算機，故又把它稱為單片微型計算機 (Single Chip Microputer)。當被測者的腳落在二極管的感應范圍內(nèi)時，單片機把被人雙腳 (或身體 )擋住的光線所對應的紅外線發(fā)光二極 管中的最短的一個距離記錄下來，經(jīng)過軟件處理所得的數(shù)據(jù)，再加上起跳距離的數(shù)值即為被測者的立定跳遠成績。當 Tl有光照射導通，此時 T2有基極偏壓， Uout輸出為低電平。 圖 發(fā)光電路圖 清華 大學 20xx 屆畢業(yè)設計說明書 第 9 頁 共 51 頁 接收部分的紅外接收管是一種光敏二極管。光清華 大學 20xx 屆畢業(yè)設計說明書 第 8 頁 共 51 頁 電控制電路由發(fā)射部分，接收部分和信號處理部分組 成。目前市場上的測距儀普遍采用導電橡膠或紅外線發(fā)光二極管的測距方法，二者各有優(yōu)缺點 [2]。另外，這些均采用了獨立的顯示、存儲模塊，最終測試結束之后才將測試結果傳送給計算機。為了解決上述問題，為了客觀快速準確的測出運動員的成績，減少裁判員的工作量，避免主觀因素的干擾，故研究了這個立定跳遠測距系統(tǒng)。如小學的體育達標測試之一；初中升高中的體育加試；高中考體育學院的素質(zhì)測試 等。各級政府都非常重視青少年的體制健康問題。 從健康和體質(zhì)兩個定義中不難看出對身、心兩方面提出的要求。 國外各國對體質(zhì)評價指標體系的研究 從國際體質(zhì)評價指標體系的演變來看，各個從事體質(zhì)測試的國際組織和國家，在解釋體質(zhì)的概念和選擇測試指標方面都想盡力取得一致，但是由于各國際組織和國家的某些觀點尚 有不同，因而在各自測試指標上，也還存在著較大差別。選測項目為三項：從臺階試驗、 50米 8往返跑中選測一項；從 50米跑、立定跳遠中選測一項；男生從坐位體前屈、握力中選測一項、女生從坐位體前屈、握力、仰臥起坐中選測一項。從 20xx年新學年開始，在全國各級各類學校全面實施《學生體質(zhì)健康標準》。以前我國采用的《學生體育合格標準》，從評價方向和內(nèi)容上已不適應現(xiàn)代學生的客觀實際。 關鍵詞 ：立定跳遠測距系統(tǒng)，紅外線傳 感測控，單片機 清華 大學 20xx 屆畢業(yè)設計說明書 The Research and Development of Advanced Standing Long Jump Range Finder System Abstract Masses of adolescent physical and mental health, body robust, strong will, full of vitality, is the embodiment of a nation strong vitality, is a symbol of social civilization and progress, are important aspects of the prehensive national the promulgation and actualization of The Health Stalldard for Students Physical Constitution of the Peoples Republic of China,it has bee a pressing obligation to develop the Intelligent Testing System for Physical Constitution Measurement. The advanced standing long jump range finderis one of the series of products of The Intelligent IC Card Testing System for Physical Constitution device is a high technical product which is the bination of puter hardware and the study of the standing long jump range finder at home and abroad,an advanced standing long jump range finder that based on infrared LED and SCM (Single Chip Microprocessor) is developed,which takes advantages of the technology process in the fields such as electronic,puter,sensor and controlling. The standing long jump range finder discussed in this paper uses the PC to show the testing jumpingoff points can be chosen for different has stable capability and high measure error is less than one 39。隨著中華人民共和國《學生體質(zhì)健康標準》的頒布實施，開發(fā)智能化體質(zhì)測試系統(tǒng)用于檢測大中小學生的身體健康狀況已經(jīng)成為當務之急。 本文所論述的立定跳遠測距系統(tǒng)是以單片機 AT89C51為核心部件的工作系統(tǒng)。因此，進一步修訂與完善這些政策和措施，建立一個比較全面、科學、簡單、實用的學生體質(zhì)健康評價標準，顯得十分必要?！秾W生體質(zhì)健康標準》將采取分步實施的辦法，逐步推廣。測試項目如下： （一）小學一、二年級測試項目為身高、體重、坐位體前屈三項。 《學生體質(zhì)健康標準》的實施本身是對學生進行提高健康意識的教育過程。 而日本在 1998年也對沿用了 30多年的體力診斷和運動能力測試進行了修訂，指標數(shù)量減少，包括耐久跑、握力、 50米跑、立定跳遠、坐位體前屈、仰臥起坐等，指標更向健康評價靠近。應該把發(fā)展學生心血管系統(tǒng)及呼吸系統(tǒng)功能貫穿身體運動的始終。因此，研制一整套智能化全自動體質(zhì)監(jiān)測設備，并能與網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)庫連接、便于管理存檔、價格又相對低廉，使一般中、小學校及廠礦、企業(yè)、機關都能接受，成為當務之急。根據(jù)比賽規(guī)程，每位被測者有三次機會，三次中的最好成績作為該選手的最終成績。 圖 AL6立定跳遠測試儀 該產(chǎn)品的主要功能及特點： ● 支持手工輸入 ID號和 IC卡讀取兩種身份識別方式； ● 儀器內(nèi)可存儲最新的 1000條測試數(shù)據(jù)，以備查詢； ● 測試后數(shù)據(jù)鎖定顯示，并可瀏覽查詢； 北京華夏匯?？萍加邢薰旧a(chǎn)的 HHTC/LT100型立定跳遠測試儀也是目前市場上很有代表性的一款產(chǎn)品。 本章小結 本章通過介紹立定跳遠測距系統(tǒng)的研究背景，說明了研究該系統(tǒng)的重要意義。 本方案采用的是開關型壓敏導電橡膠，利用其作為測量時的受力傳感元件。判斷紅外發(fā)光二極管好壞的辦法與判斷普通二極管一樣：用萬用表電阻檔量一下紅外發(fā)光二極管的正、反向電阻即可。該電路的優(yōu)點是：電 路元件少，電路簡單，成本低。 圖 測距系統(tǒng)的電路原理圖 在測距系統(tǒng)中，在人腳落地區(qū)域左右各排布 128個二極管，相鄰的兩個二極管間隔為 8mm。并把計算的數(shù)據(jù)傳送到到上位機進行處理。 含有 4KB Flash Memory可重復編程閃速存儲器，一般作程序存儲器； 具有 128B的內(nèi)部 RAM； 2個 16位定時，計數(shù)器； 32條 I/O口線，大部分用作數(shù)字和脈沖輸入或輸出； 1個全雙工串行口； 5個中斷源、 2個優(yōu)先級的中斷系統(tǒng)； 片內(nèi)振蕩電路和時鐘 電路， 89C51的時鐘利用它的內(nèi)部振蕩器生成，在 XTALl、XTAL2上外接定時反饋電路，時鐘頻率最大可達 24MHz。AT89C51帶 4kB Flash Memory。 AT89C51與 87C51相比較，功能相近，但從價格上看，前者是后者的三分之一；從片擦除來看， 87C51靠紫外光，須專門裝置，且要花費較長時間 (約 30min)，而 AT89C51只要適當?shù)目刂菩盘柦M合且保持 ALE/PROG為低 10ms即可在線將整個存儲區(qū)擦除。 圖 AT89C51芯片引腳 本章小結 本章通過對兩種測距方案的對比，確定了紅外線發(fā)光二級管的測距方案。但是，由軟件實現(xiàn)的硬件功能，其響應時間要比直接用硬件實現(xiàn)來得長，而且占 用CPU的時間 (比如延時程序 )； 一般情況下，用硬件實現(xiàn)速度比較快，可以節(jié)省 CPU的時間，但是系統(tǒng)的硬件接線復雜，系統(tǒng)成本較高。其中 Pl接口主要控制接收二極管和發(fā)光二極管。其電路圖如圖 ，其中 74HCl38管腳 5使能端接單片機的 [1518]。 圖 發(fā)光二極管驅動電路 接受電路設計 與紅外線發(fā)射電路相似，接收端也采用多路復用，通過一些外圍擴展電路，與發(fā)射端不同的是，在接收信號的過程是一路一路的進行的，即