仰臥起坐計數(shù)器說明書

1、仰臥起坐計數(shù)器說明書摘要 本隊設(shè)計的仰臥起坐計數(shù)器，使用stc公司生產(chǎn)的89c52單片機作為主控制器;使用滬龍傳感器公司生產(chǎn)的型號為e3f-ds10c4的npn漫反射常開式的紅外傳感器，來檢測測試者的坐姿和臥姿，并記錄1min內(nèi)仰臥起坐次數(shù)；利用定時器進行60s倒計時并通過lcd1602顯示；設(shè)置了計數(shù)器清0鍵和開始鍵；1min結(jié)束時聲光提示；由于電路中的紅外傳感器和單片機的電源不一致，所以本系統(tǒng)還采用常見的7805三端穩(wěn)壓集成電路供電；經(jīng)過幾天的努力，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)過測試完全達到了題目所有要求。關(guān)鍵字：單片機、紅外傳感器、光電耦合器、計數(shù)、

2、7805三端穩(wěn)壓器一、設(shè)計目的 為了方便體育考試和生活中人們做仰臥起坐時計數(shù)，提高效率，我們設(shè)計了這套設(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光耦合器顯示模塊開始鍵清零鍵聲光提示報警提示 圖1 系統(tǒng)總體方案 整體方案如圖1-1所示，包括單片機、顯示模塊、紅外傳感器、光電耦合器、報警模塊和按鍵模塊2.2 主系統(tǒng)電路及其功能1.2.1 單片機系統(tǒng) 主控芯片采用公司生產(chǎn)的stc51單片機作為主控制器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關(guān)，檢測受試者的坐姿和臥姿型號選取e3f-ds10c4,工作電壓dc 636v，漫反射型，檢測距離為1

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

4、2晶體管來驅(qū)動蜂鳴器，當單片機p1.4腳輸出高電平時，晶體管截止，蜂鳴器不發(fā)聲；當輸出低電平時，晶體管導(dǎo)通蜂鳴器發(fā)聲。開始測試時蜂鳴器有聲音提示 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，開始鍵按下后，顯示6秒倒計時時間，倒計時結(jié)束時，進入60計時時間，當檢測到信號時并顯示仰臥起坐的個數(shù)，秒兩個控制按鍵分別為開始鍵和清0鍵1.2.5穩(wěn)壓模塊因為電路中的紅外傳感器用的電源和單片機的電源不一致，所以要進行電壓轉(zhuǎn)換，本電路采用常見的7805三端穩(wěn)壓集成電路，簡單實用，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 圖5 總體電路設(shè)計三 、結(jié)論 程序開始后先進行單片機初始化，然后掃描開始鍵，按下后，進入6秒倒計時準備時間，倒計時結(jié)束后，進入測量階段，60s倒計時開始。在測量過程中，信號sig1用來檢測測試者臥姿，當測試者躺下時擋住光電開關(guān)，信號由高電平變?yōu)榈碗娖?；sig2用來檢測測試者的坐姿，當測試者坐到標準位置時，會擋住光電開關(guān)信號由高電平變?yōu)榈碗娖?。當sig1為高電平且sig2為低電平時說明測試者由仰臥做到了標準位置完成一次仰臥起坐過程，計數(shù)值加1；為了保證計數(shù)正確