教室人数计数器.doc

单片机项目实践报告 1 设计任务 1 2整体设计方案及框图 1 2.1 整体设计方案流程 1 2.2 整体设计框图 1 3 硬件设计 1 3.1 各部分电路原理及原理图 2 3.1.1 最小系统原理及原理图 2 3.1.2 显示电路原理及原理图 2 3.1.3 红外发射接收电路原理及原理图 2 3.2 所用芯片介绍及其使用方法 3 3.2.1 SST89E516RD芯片 3 3.2.2 MAX232芯片 4 3.2.3 74LS138芯片 4 3.2.4 74HC573芯片 5 3.2.5 HS0038芯片 5 4 软件设计 5 4.1 各模块设计流程 5 4.1.1 显示电路 5 4.1.2 红外发射接收部分 6 4.2 程序实现代码及注释 6 5 实现过程中遇到的问题及解决方法 14 6 效果图 15 6.1 电路板原始照片 15 6.2 电路板正面 15 6.3 电路板反面 15 7 实验总结及其建议 16 8 参考文献 16 1 设计任务 利用两组红外发射与接收元件，设计一个教室人数计数器，可以实时测量进出教室的人数，并在数码管上显示出来。 2整体设计方案及框图 2.1 整体设计方案流程 1）根据实验电路原理图，找出关于时钟设计的相关芯片及原件并利用相关图书资料和网络资源搞清楚其功能结构，最终将各个元件连成时钟电路图画在草稿纸上。 2）根据画好的电路原理图进行电路的焊接过程。 3）电路焊接完毕后，首先进行最小系统的调试，测试最小系统是否能够实现。 4）最小系统在测试通过后进行时钟电路的焊接及测试，若最小系统没有通过测试，则进行错误排查直至最小系统成功实现。 5）最小系统及时钟电路测试通过后进行软件部分编写。 6）根据搜集到的芯片相关资料，了解各芯片管脚结构及功能后进行软件编写。 7）对编写好的程序下载到单片机中进行测试直至所要求功能全部实现。 2.2 整体设计框图 3 硬件设计 3.1 各部分电路原理及原理图 3.1.1 最小系统原理及原理图 1) 最小系统电路由芯片SST89E516RD和MAX232ACPE，复位电路，LED双色灯，数据通信串口，USB连接口以及晶振部分组成。 2) 单片机SST89E516RD工作在12MHz频率下，控制整个电路的运行。 3) 复位电路主要通过按钮的短接来实现电路的复位功能。 4) 9针的通信串口与MAX232ACPE芯片连接与单片机上的RXD(串行数据接收)和TXD(串行数据发送)来实现单片机与计算机之间的通信。 5) LED双色显示主要通过单片机上的1.6与1.7口来控制。 6) 按钮通过2.4~2.7管脚口来实现其功能。 7) USB接口通过与计算机USB接口相连为电路板上的电路提供电源。 3.1.2 显示电路原理及原理图 1) 芯片SN74HC573AN实现数码管显示的控制，其8条线路分别控制数码管上a，b，c，d，e，f，g和dot的亮灭，从而将相关数据显示在数码管中。 2) 数码管上的Y0~Y7口分别与74LS138芯片上的管脚相连，来实现对数码管某一位的亮灭控制。 3.1.3 红外发射接收电路原理及原理图 红外发射电路 红外接收电路 1）红外发射接收电路有发送和接收两个组成部分。发送端采用单片机将待发送的二进制信号编码调制为一系列的脉冲串信号，通过红外发射管发射红外信号。红外接收完成对红外信号的接收、放大、检波、整形，并解调出遥控编码脉冲。为了减少干扰，采用的是性能可靠的一体化红外接收头(HS0038，它接收红外信号频率为38kHz，周期约26μs)接收红外信号，它同时对信号进行放大、检波、整形得到TTL电平的编码信号，再送给单片机，经单片机解码并执行去控制相关对象。 2）红外发送部分由51单片机、键盘、红外发光二极管和7段数码管组成。键 盘用于输入指令，51单片机检测键盘上按键的状态，并对红外信号进行调 制，发光二极管产生红外线，数码管用来显示发送的键值。 3）红外接收部分由51单片机、一体化红外接收头HS0038和7段数码管组成。 51单片机检测HS0038，并对HS0038接收到的数据解码，通过数码管显示接 收到的键值。 3.2 所用芯片介绍及其使用方法 3.2.1 SST89E516RD芯片 内置超级FLASH存储器的单片机，工作电压 VDD=4.5～5.5V，5伏工作电压时0～40MHz的频率范围，工作电压 VDD=2.7～3.6V，在3伏工作电压下,原厂保证0～25MHz的工作频，实际最高可达40MHz，与现行的80C52列单片机硬件PIN-TO-PIN完全兼容，软件、开发工具也完全兼容。 1K*8的内部RAM（256Bytes+768By