实验现场评分系统—手持终端硬件设计制作.doc

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1、实验现场评分系统——手持终端硬件设计制作第一章绪论1.1选题背景及技术现状目前，实验指导教师通常采用纸质表格对学生的实验成绩进行评分，在实验结束后常常需要将实验数据录入服务器中进行保存和管理。这样，不但工作量大，效率低，而且还可能出现数据记错、丢失等问题。针对上述问题，考虑研制一种由手持式终端和无线接收处理服务器组成的软硬件实验现场评分系统。实验教师可以在无线终端上输入教师及课程相关编码，录入学生成绩，评分完成后，将数据通过无线模块上传至服务器。在服务器上装有实验现场评分系统的上位机软件，该软件可以对上述数据进行管理，并以Excel表格的形式导

2、出。近几年，存储设备越来越多样化，且外形小巧，价格不高。但是，现场评分设备和存储设备一体化的还未大力普及。因此开发一种界面友好，操作方便，功能可靠的并易于扩展对实验的评分及教学有重大意义，而且目前高级嵌入式系统的大量应用，使这一设想成为可能，并且嵌入式操作系统，为处理器，接口技术成为手持式仪器的核。教师在试验后现场手写评分是在教学和体育文艺加试及比赛中常用的评分方式，评分后，由专人汇总，输入到计算机或直接利用纸质进行数据处理和存储，整个工作流程费时费力，尤其在数据安全性方面存在隐患，有修改评分、发生作弊的可能。现场评分后，通过发送端把数据发到接

3、收端并保存数据，整个过程杜绝了人为接触数据的可能性，确保了数据的安全公正，减轻了工作人员的劳动强度，其效率和数据准确度明显提高。本课题将计算机这一现代高性能的信息处理工具引入到实验现场专业技能的评分测试中，为考场提供公平竞争，公正选拔优秀人才提供了强有力的技术手段。该系统的成功研制可以促进考试评分的科学化、考试的透明化、公开化。因此其应用前景十分广阔，具有较高的推广价值。实验现场评分系统在国的发展状况还是探索开发试用阶段，尚未有类似的现场评分系统在市场上营销，只有较少数的设计进入了试用阶段。1.2研究目的及意义近几年，随着电子化的不断普及和基于

4、嵌入式单片机手持终端价格的降低及性能增高。把计算机技术运用到现场评分系统测试中，充分利用其准确、高速、高效、数据便于加密和海量存储及强大的数据处理功能，研制开发现场评分记录系统，成为需要深入探讨和解决的课题之一。与传统评分系统相比较，本设计作品具有以下优点：(1)增加教学实验质量由于参加实验人员的人数和实验科目越来越多，随着时间的推移，纸质的信息量越来越大，对于信息的管理和操作的人来说工作量很大，而且很难完好的保存。运用手持终端评分器，节省了大量的作业时间，操作无纸化，省去了学生成绩清单打印和学生成绩多次录入，提高了作业的效率。(2)信息的查找

5、更加迅速、准确只要输入关键字和相关的代号就可以及时并准确无误的找到实验所保存的数据，并以Excel表格的形式导出。大大减少了错误和遗漏的发生。手持终端评分不断加快了查找的速度，而且大大的提高了信息的准确性。(3)便于实验数据的管理和保存在服务器上装有实验现场评分系统的上位机软件，该软件可以对上述数据进行管理，并以Excel表格的形式导出。而且便于永久保存，不会出现丢失和遗漏现象。1.3研究容熟悉应用AD9软件并了解该硬件设计中手持终端所需的各器件模块（如IIC串行显示模块、LCD液晶显示模块、单片机开发系统、复位电路等），制作原理图库文件并绘制

6、出系统原理图。完成系统原理图后，接下来是PCB库文件和PCB封装制作，根据封装完成的PCB原理图制作成品PCB电路板，通过焊接、调试完成系统硬件设计。上传编程实现手持终端的基本功能，最后设计上位机软件，实验教师可以在无线终端上输入教师及课程相关编码，录入学生成绩，评分完成后，将数据通过无线模块上传至服务器，实现数据汇总及并以Excel表格的形式出。第二章系统的总体结构2．1硬件系统2.1.1单片机系统概述本次设计中介绍了单片机、无线通信模块、LCD液晶、IIC键盘、复位电路的基础应用，同时设计出了相关的各部分电路原理图以及软件流程，软、硬件相结

7、合。整个系统中，以单片机STC12C5A60S2为控制核心的主机，负责总线上的各个设备信息的传输控制，检测并协调数据的接收和发送。主机对整个数据传输具有绝对的控制权，其他各个模块对主机的接收和发送信息做出相应的响应。系统框图如图2.1所示：STC12C5A60S2单片机IIC串行模块MAX232串口通信模块DB9-串口通信模块无线模块复位电路LCD液晶显示CH452按键控制系统时钟电路图2.1系统框图2.1.2STC12C5A60S2单片机简介1概述本文采用的STC12C5A60S2单片机是是宏晶科技生产的STC12系列单片机。该单片机是单时钟

8、／机器周期(1T)，具有高速、低功耗、超强抗干扰和无法解密诸多优点。指令代码完全兼容传统8051，速度快8-12倍。工作电压为3．3V～5．5V(5V