教室人数计数器系统.doc

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1、教室人数计数器系统内容摘要：教室人数计数器系统设计，通过计算教室人员的出入，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，教师可以很好的了解教室内的学生人数，学生在找自习室时也快捷方便。这样既方便了学生的人数统计、老师的教学进展同时也省去了学生在找自习室时浪费的时间。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805189C518155人数统计LED显示光敏二极管传感器目的和意义：我校学

2、风良好，学生有很高的学习积极性，经常在自习室自习，这使得我校学生在找自习室时很不方便，很多人都盲目的在偌大的教学楼徘徊，而找不到有空位的教室，这带来了极大的不便，也大大浪费了学生的时间。为此，我们设计了这个教室人数计数器系统，通过在教学楼入口处显示出每间教室的人数，为学生提供教室信息，以便于以最快的速度找到合适的教室，节省了学生的时间。同时，白天老师上课时也起到了点名的效果。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。设计要求统计出教室

3、内上课人数并能够通过LED显示出来。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。8

4、155的端口地址如下：2100H_命令/状态口2101H_A口2102H_B口2103H_C口单片机电路如图：图1.3Proteus模拟电路图光敏二极管传感器（程序中利用开关了进行仿真）结构原理：光敏二极管的结构与一般二极管相似。它装在透明玻璃外壳中，其PN结装在管的顶部，可以直接受到光照射。工作原理：光敏二极管在电路中一般是处于反向工作状态，在没有光照射时，反向电阻很大，反向电流很小，反向电流称为暗电流，当光照射在PN结上，光子打在PN结附近，使PN结附近产生光生电子和光生空穴对，它们在PN结处的内电场作用

5、下作定向运动，形成光电流。光的照度越大，光电流越大因此光敏二极管在不受适当波长光照射时处于截止状态，受适当波长光照射时处于导通状态。图2装置结构：将两个光敏二极管安装于同学们进出的过道一侧，并间隔一定的距离L，在相对的一侧安装两个激光发射器。如图3。工作过程：当过道中无人员经过时，激光照射光敏二极管，使二极管导通，则图2中的电路导通，电阻RL两端高电压。当过道中有人员通过时，二极管截止，RL两端低电压。将两个传感器电路中RL电压变化产生的电压脉冲信号分别接入单片机的外部中断输入端／INT0与／INT1，触发中

6、断程序，在中断程序中进行相应的操作，即可实现人数的加减计数。注：为满足单片机工作电平要求，图2电路中，电源E取5V，R取适当值。工作原理8051单片机可以响应外部中断中断请求，外部中断源的中断请求信号可以从P3．2和P3．3(即／INT0和／INT1)引脚上输入，有电平或负边沿两种引起中断的触发方式。本系统中利用负边沿触发方式。光敏二极管1电路中RL电压信号接／INTO，光敏二极管2电路中RL电压信号接／INT1。工作过程：进入一一当有人员进入教室时，光敏二极管l光线首先被隔断，／INT0端首先产生负脉冲信号

7、，引发单片机中断，在相应的中断程序中对计算人数的存储器R2进行加l计算，同时在程序中关闭／INTl的中断使能，这样就不会引起／INT1触发中断，并开始定时，在隔一定时间后利用定时中断打开／INT1中断使能·出去一一当有人员离开教室时，光敏二极管2光线首先被隔断，／INTl端首先产生负脉冲信号，引发单片机中断，在相应的中断程序中对计算人数的存储器R2进行减l计算，同时在程序中关闭／INT0的中断使能，这样就不会引起／INT0触发中断，并开始定时，在隔一定时间后利用定时中断打开／INT0中断使能。最终通过相应的L

8、ED显示程序显示的人数即当前教室里的人数了。程序主流程图：图1.4加法流程图：图1.5减法流程图：图1.6