仰臥起坐計(jì)數(shù)器說(shuō)明書(shū)

1、仰臥起坐計(jì)數(shù)器說(shuō)明書(shū)摘要 本隊(duì)設(shè)計(jì)的仰臥起坐計(jì)數(shù)器，使用stc公司生產(chǎn)的89c52單片機(jī)作為主控制器;使用滬龍傳感器公司生產(chǎn)的型號(hào)為e3f-ds10c4的npn漫反射常開(kāi)式的紅外傳感器，來(lái)檢測(cè)測(cè)試者的坐姿和臥姿，并記錄1min內(nèi)仰臥起坐次數(shù)；利用定時(shí)器進(jìn)行60s倒計(jì)時(shí)并通過(guò)lcd1602顯示；設(shè)置了計(jì)數(shù)器清0鍵和開(kāi)始鍵；1min結(jié)束時(shí)聲光提示；由于電路中的紅外傳感器和單片機(jī)的電源不一致，所以本系統(tǒng)還采用常見(jiàn)的7805三端穩(wěn)壓集成電路供電；經(jīng)過(guò)幾天的努力，我們制作的系統(tǒng)在符合規(guī)定的前提下完成了題目的基本要求和發(fā)揮部分，經(jīng)過(guò)測(cè)試完全達(dá)到了題目所有要求。關(guān)鍵字：?jiǎn)纹瑱C(jī)、紅外傳感器、光電耦合器、計(jì)數(shù)、

2、7805三端穩(wěn)壓器一、設(shè)計(jì)目的 為了方便體育考試和生活中人們做仰臥起坐時(shí)計(jì)數(shù)，提高效率，我們?cè)O(shè)計(jì)了這套設(shè)備，節(jié)省了大量的人力、物力等。二、系統(tǒng)總體方案與論證 2.1 總體方案紅外傳感器單片機(jī)光耦合器顯示模塊開(kāi)始鍵清零鍵聲光提示報(bào)警提示 圖1 系統(tǒng)總體方案 整體方案如圖1-1所示，包括單片機(jī)、顯示模塊、紅外傳感器、光電耦合器、報(bào)警模塊和按鍵模塊2.2 主系統(tǒng)電路及其功能1.2.1 單片機(jī)系統(tǒng) 主控芯片采用公司生產(chǎn)的stc51單片機(jī)作為主控制器1.2.2 紅外感應(yīng)系統(tǒng)本作品采用紅外傳感器作為光電開(kāi)關(guān)，檢測(cè)受試者的坐姿和臥姿型號(hào)選取e3f-ds10c4,工作電壓dc 636v，漫反射型，檢測(cè)距離為1

3、0厘米，npn常開(kāi)式的光電開(kāi)關(guān)。 圖2 光電開(kāi)關(guān)內(nèi)部原理開(kāi)始工作時(shí)光電開(kāi)關(guān)發(fā)射紅外線，當(dāng)沒(méi)有物體對(duì)光束產(chǎn)生呢個(gè)漫反射時(shí)，信號(hào)線輸出高電平；當(dāng)有物體對(duì)光束產(chǎn)生漫反射，從而有足夠的組合光返回接收器時(shí)，信號(hào)線輸出低電平，以此作為開(kāi)關(guān)判斷物體的位置。本題的光耦合器選擇的是常用的tlp521,由輸入信號(hào)控制內(nèi)部發(fā)光二極管與否，需要接限流電阻保護(hù)，輸出信號(hào)為集電極開(kāi)路輸出，所以必須接上拉電阻才能正常工作。采用兩個(gè)光電開(kāi)關(guān)，共六條線。開(kāi)關(guān)信號(hào)由單片機(jī)的p2.0和p2.1兩個(gè)i/o口檢測(cè)，當(dāng)紅外傳感器沒(méi)有檢測(cè)到物體時(shí)，單片機(jī)引腳的電平為高，一旦檢測(cè)到了物體，則信號(hào)變?yōu)榈碗娖健?.2.3 蜂鳴器的應(yīng)用通過(guò)901

4、2晶體管來(lái)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，當(dāng)單片機(jī)p1.4腳輸出高電平時(shí)，晶體管截止，蜂鳴器不發(fā)聲；當(dāng)輸出低電平時(shí)，晶體管導(dǎo)通蜂鳴器發(fā)聲。開(kāi)始測(cè)試時(shí)蜂鳴器有聲音提示 圖3 聲光提示模塊1.2.4顯示和按鍵模塊采用lcd1602液晶顯示，開(kāi)始鍵按下后，顯示6秒倒計(jì)時(shí)時(shí)間，倒計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)，進(jìn)入60計(jì)時(shí)時(shí)間，當(dāng)檢測(cè)到信號(hào)時(shí)并顯示仰臥起坐的個(gè)數(shù)，秒兩個(gè)控制按鍵分別為開(kāi)始鍵和清0鍵1.2.5穩(wěn)壓模塊因?yàn)殡娐分械募t外傳感器用的電源和單片機(jī)的電源不一致，所以要進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，本電路采用常見(jiàn)的7805三端穩(wěn)壓集成電路，簡(jiǎn)單實(shí)用，二極管的作用是防止電源反接，燒毀電路中的元器件 圖4 7805穩(wěn)壓器2.3 總體電路設(shè)計(jì) 圖5 總體電路設(shè)計(jì)三 、結(jié)論 程序開(kāi)始后先進(jìn)行單片機(jī)初始化，然后掃描開(kāi)始鍵，按下后，進(jìn)入6秒倒計(jì)時(shí)準(zhǔn)備時(shí)間，倒計(jì)時(shí)結(jié)束后，進(jìn)入測(cè)量階段，60s倒計(jì)時(shí)開(kāi)始。在測(cè)量過(guò)程中，信號(hào)sig1用來(lái)檢測(cè)測(cè)試者臥姿，當(dāng)測(cè)試者躺下時(shí)擋住光電開(kāi)關(guān)，信號(hào)由高電平變?yōu)榈碗娖?；sig2用來(lái)檢測(cè)測(cè)試者的坐姿，當(dāng)測(cè)試者坐到標(biāo)準(zhǔn)位置時(shí)，會(huì)擋住光電開(kāi)關(guān)信號(hào)由高電平變?yōu)榈碗娖?。?dāng)sig1為高電平且sig2為低電平時(shí)說(shuō)明測(cè)試者由仰臥做到了標(biāo)準(zhǔn)位置完成一次仰臥起坐過(guò)程，計(jì)數(shù)值加1；為了保證計(jì)數(shù)正確