总字数:8804

摘  要

本文主要使用STM32F103C8T6单片机实时监控教室人数,可以检测到教室总人数。关键是要使用红外对管模块对教室人员的进出进行数据分析。选择LCD1602液晶屏幕实时显示教室人数,选择按键和报警电路反映人员的出勤状态,红外对管采用2组控制进出,选择一定的逻辑操作使得红外对管可以具有应有的功能,并完成对教室总数的实时检查。根据Zigbee无线通信控制模块将检查的数据信息发送到电脑。

关键词:红外对管;LCD1602;单片机;控制;Zigbee

Abstract

This paper mainly uses STM32F103C8T6 microcontroller to monitor the number of students in the classroom in real time, which can detect the total number of students in the classroom. The key is to use the infrared tube module to conduct data analysis on the entry and exit of classroom personnel. Select the LCD1602 LCD screen to display the number of classrooms in real time, select the keys and alarm circuit to reflect the attendance status of personnel, infrared tube using two groups of control in and out, select certain logical operations to make the infrared tube can have due functions, and complete the real-time inspection of the total number of classrooms. According to the ZigBee wireless communication control module, the checked data information will be sent to the computer.

Keywords: Infrared pair tube; LCD1602; MCU; control; Zigbee

目录

摘  要

Abstract

1  引言

1.1 教室的实时监测人数意义与背景

1.2 教室的实时监测系统研究现状

1.3 论文的主要工作

2  教室实时监测系统的总体设计

2.1 方案设计

2.2 主要思路

2.3 系统实现功能

2.4 方案的选择

2.4.1 无线通讯部分

2.4.2 人数采集部分

2.4.3 显示部分

3  教室实时监测硬件电路的设计

3.1 控制系统框架设计

3.2 控制系统的硬件电路分析

3.2.1 单片机最小系统

3.2.2 显示电路

3.2.3 报警电路

3.2.4 红外对管

3.2.5 继电器

4 系统程序设计

4.1 编程软件介绍

4.2 主程序流程设计

4.3 按键函数流程设计

4.4 处理函数流程设计

4.5 显示函数流程设计

5 实物调试

5.1 实物总体设计

6.2  设置人数实物测试

6.3  人数是否到齐实物测试

6.4 连接电脑实物测试

5 结论与展望

致  谢

参考文献

1  引言

1.1 教室的实时监测人数意义与背景

随着人们生活水平的提高,教室中的实时监控系统在老师的课堂上一直很重要,例如,教室里有80个人,老师必须在课堂上花费10到20分钟点名是及其浪费时间的,此外在学校中还会有很多代答到的,在学校教学有无数的例子。为了更好地防止这种浪费时间,在教室里设计的实时监控系统软件就显得非常重要。一堂课可以有更多时间来学习很多专业知识。此外,缺勤的学生也可以直接反映出来,它还可以防止学生在上课期间离开教室。对于教师来说,这是不可避免的情况,因此,为了更好地为教师提供方便,该设计方案具有一定的现实意义。在这一阶段,世界总人口继续增加,主要城市的人口密度也继续增加。对于政府机构而言,在许多地区,特别是在一些大中型公共场所,管理人流存在很大困难,很容易造成资源分配不科学的情况,在许多公司中也会出现这种问题。准确的人口数据将有助于企业发展的总体规划,并提高企业运营效率。因此,在当前市场环境下,人数统计装置在室内空间的使用非常广泛,在校园里尤其如此。根据基于数字统计的中小学生出入情况的统计分析,可以准确掌握在校学生的状况,方便高校对学生安全状况进行合理的解决。在此阶段,对教室总数进行自动统计分析的系统软件,它基于单片机80C51设计,因为教室是针对学生的主题活动最多的领域之一。根据教室总数的监督,可以掌握在学学生的情况下借助人数统计设备,教师也很容易掌握班级的出勤情况,如果学生未经授权逃课,则老师也可以在第一时间检测到该课程,从而确保学生的学习时间。也使教师在课程内容上取得进步,掌握学生的教学状况更加方便。

通过显示屏老师一眼就能知道教室里有多少人,尽管您不知道实际上缺少哪些人,但是您可以清楚地知道有多少人,在这种情况下有多少人最关键也是威慑作用,学生们还知道自己班上缺少多少人,如果他们不去那里,老师将能够看到它。因此,它也可以激发学生去教室的积极性,因此该设计的研究很有现实意义。

1.2 教室的实时监测系统研究现状

随着社会发展的趋势,实时监控系统早已在许多领域得到应用。实时监控系统的出现极大地减轻了所有人的压力,极大地提高了社会发展的工作效率。

在这个阶段,互联网大数据的使用已经极大地促进了每个人的日常生活。例如,在2019至2020年的肺炎流行期间,大规模使用出行码为政府部门对人们出行活动的监督使他们相关工作的工作强度大大降低,并且可以更准确地掌握人们出行活动的范围,这对于控制肺炎的流行具有很大的作用。在许多大都市中,随着人口的不断增加,汽车的总数也非常迅速地增加,这给当地的交通和旅行带来了很大的工作压力,现在,许多地区都在开发用于本地汽车的实时监控系统,可以准确了解每条道路上的车辆状况,根据各部门的运行情况制定更加合理的市政道路总体规划,并大大节省了社会资源,这些信息内容可以立即反馈给交通旅行者。让他们掌握交通行驶路面的实时状况,然后更加有力地规划整个交通行驶路线,从而大大提高了交通行驶的效率。如今,还引入了许多用于自然环境的实时监控系统软件。例如,在水资源监督中,政府部门可以基于对全国水资源和水体变化的实时掌握,实施合理的解决方案,然后对自然环境进行合理的维护。

在这个阶段,人流的监督也适用于许多场所,例如地铁站,大型购物中心,儿童游乐场和其他场所。场所总数的统计分析可以基于乘客人数,可以更有效地对人力资源的生产和分配。然后提高此类区域资源的利用率,然后控制成本并提高盈利能力。

实时监控系统软件的创建全部基于传感器来进行数据和信息的接收。本毕业设计论文的课题是实时监控系统软件对客流的监控,这种传感器的关键是红外传感器的基本原理用于进行设计。当被测物穿过检测区域时,一部分红外线将从被测物的表面反射回来,将红外线反射的光信号转换为电信号。然后对电信号进行统计分析,最后完成对被测对象总数的准确统计。

1.3 论文的主要工作

该设计方案的关键包括以下几方面:单片机控制电路的设计,红外对管控制回路,最小系统电路设计,按键电路,LCD显示电路设计。使用STM32F103C8T6单片机进行设计。检查人数选择了红外对管。根据红外对管的发送和接收关系,输出不同的电平信号以供单片机识别并计数的目的。该计划的总体思路是:根据红外到对管的红外发射和接收情况,阻挡时会产生不同的波形,这将导致单片机的引脚发生变化,可以根据单片机设计的引脚变化量进行计数,使用两对一个控制进入一个控制出去,通过一定的逻辑显示在LCD液晶显示上面。根据Zigbee无线通信控制模块将检查的数据信息发送到计算机。

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