毕业设计 基于单片机人体反应速度测试仪

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《2024年人体反应速度测试系统的设计》范文

《2024年人体反应速度测试系统的设计》范文

《人体反应速度测试系统的设计》篇一一、引言随着科技的飞速发展,对于人体机能尤其是反应速度的评估和训练显得日益重要。

人体反应速度测试系统就是为此而设计的一种智能化设备,它可以高效、精确地测量出受试者的反应速度,为体育训练、医学研究、军事训练等领域提供重要的数据支持。

本文将详细介绍人体反应速度测试系统的设计思路、技术实现及系统应用。

二、系统设计概述1. 设计目标人体反应速度测试系统的设计目标是提供一个安全、准确、可重复的人体反应速度测试环境。

通过系统的精确测量,可以及时、有效地分析受试者的反应速度,为相关领域提供科学的训练依据。

2. 设计原则(1)准确性:系统应具备高精度的测量能力,确保数据的准确性。

(2)可重复性:系统应具有良好的稳定性,确保多次测试结果的一致性。

(3)易用性:系统操作应简单易用,界面友好,适合不同年龄段的受试者使用。

(4)可扩展性:系统应具备可扩展性,可以根据需要添加不同的测试项目和功能模块。

三、硬件设计1. 主机主机是整个系统的核心部分,负责控制整个系统的运行和数据处理。

主机采用高性能的计算机硬件,包括处理器、内存、存储设备等。

2. 测试装置测试装置包括发令装置和传感器等。

发令装置负责向受试者发出测试指令,传感器负责接收受试者的反应信号,并将其转换为电信号供主机处理。

四、软件设计1. 操作系统软件系统采用模块化设计,包括操作系统、应用软件和数据库等部分。

操作系统采用Windows或Linux等主流操作系统,提供稳定、可靠的运行环境。

2. 应用软件应用软件是整个系统的核心软件部分,负责控制硬件设备的运行、处理数据、显示结果等。

应用软件采用图形化界面,操作简单方便,同时具备多种测试模式和数据分析功能。

3. 数据库设计数据库用于存储测试数据和分析结果。

数据库设计应考虑数据的完整性、安全性和可扩展性,支持多种数据查询和统计分析功能。

五、技术实现1. 通信技术系统采用无线通信技术实现主机与测试装置之间的数据传输,确保数据的实时性和准确性。

单片机原理 人体反应测速

单片机原理 人体反应测速

课程设计实验报告题目单片机的人体反应速度测试仪课程名称单片机原理及接口技术院部名称机电工程学院专业电气工程及其自动化班级电气2班姓名许俊超学号0922107020指导教师高峰金陵科技学院教务处制摘要:随着社会的发展,许多交通事故都是由于人们在突发情况下不能及时做出判断而导致的。

因此,在面对突发事故时,人的反应快慢直接影响到事情变化的好坏。

下面以AT89751单片机为核心,设计出测试人体反应速度的仪器用以测试人的反应时间,间接反映人们面对突发状况的反应能力。

以AT89751单片机为核心的人体反应速度测试仪,主要控制测试灯的状态,通过测试按键的状态来间接计算人体反应速度。

正常情况下系统运行主程序一直处于空闲等待状态,知道测试者按下按键后,LED测试灯立即点亮。

AT89751单片机在LED测试灯亮的同时开始计算一个随机时间,在一段随机时间结束后,AT89751单片机把LED测试灯熄灭,并开始计时灯灭与测试者放开按键的时间差,此计时时间用于纪录被测试者的反应时间,并以毫秒为时间单位在4位数码管上显示。

如果在LED测试灯灭之前提前放开测试按键,则显示9999作为出错信息。

关键词:AT89751 ; LED ; 数码管目录1 课题综述 01.1课题来源 01.2预期目标 (1)1.3面对的问题 (1)1.4需解决的关键技术 (1)2系统分析 (1)2.1涉及的基础知识 (1)2.2总体方案 (3)2.3功能模块框图 (4)3 系统设计 (4)3.1硬件连接图 (4)3.2实现方法 (5)3.3详细流程图 (5)4 代码编写 (6)4.1按键电路的实现 (6)4.24位LED数码管显示电路的实现 (7)4.3随机函数的实现 (7)4.4中断程序的实现 (8)4.5主函数的实现 (9)4.6总程序 (10)5 程序调试 (14)总结 (15)参考文献 (15)1 课题综述1.1 课题来源许多交通事故都是由于人们在突发情况下不能及时做出判断而导致的。

基于单片机的测速仪的设计与实现

基于单片机的测速仪的设计与实现

基于单片机的测速仪的设计与实现在现代科技飞速发展的时代,测速仪在各个领域都有着广泛的应用,比如交通管理、工业生产、运动竞技等。

而基于单片机的测速仪因其成本低、性能稳定、易于实现等优点,成为了测速领域的重要研究方向。

一、测速仪的工作原理要理解基于单片机的测速仪的设计,首先需要了解其工作原理。

常见的测速方法有多种,如激光测速、雷达测速、编码器测速等。

在本次设计中,我们采用了编码器测速的方法。

编码器是一种能够将机械运动转换为电信号的装置。

当被测物体运动时,带动编码器旋转,编码器会输出一系列的脉冲信号。

通过测量这些脉冲信号的频率,就可以计算出被测物体的速度。

二、单片机的选择单片机是整个测速仪的核心控制单元,其性能直接影响到测速仪的准确性和稳定性。

在众多的单片机型号中,我们选择了 STM32 系列单片机。

STM32 单片机具有高性能、低功耗、丰富的外设资源等优点,能够满足测速仪的设计需求。

三、硬件电路设计硬件电路设计是测速仪实现的基础。

主要包括以下几个部分:1、传感器接口电路用于连接编码器,将编码器输出的脉冲信号传输给单片机。

2、单片机最小系统包括单片机芯片、时钟电路、复位电路等,为单片机的正常工作提供必要的条件。

3、显示电路用于显示测量到的速度值,可以选择液晶显示屏(LCD)或者数码管。

4、电源电路为整个系统提供稳定的电源。

四、软件设计软件设计是测速仪实现功能的关键。

主要包括以下几个步骤:1、初始化设置对单片机的各个外设进行初始化,如定时器、中断等。

2、脉冲信号采集通过定时器捕获编码器输出的脉冲信号,并计算脉冲的频率。

3、速度计算根据脉冲频率和编码器的参数,计算出被测物体的速度。

4、显示输出将计算得到的速度值通过显示电路进行显示。

五、系统调试在完成硬件和软件设计后,需要对整个系统进行调试。

调试过程中,可能会遇到各种问题,如脉冲信号丢失、速度计算不准确、显示异常等。

针对这些问题,需要仔细分析,逐步排查,找出问题的根源,并进行相应的修改和优化。

毕业设计_基于单片机人体反应速度测试仪

毕业设计_基于单片机人体反应速度测试仪

工学院毕业设计报告题目:基于单片机人体反应速度测试仪院系:信息与控制学院(黑三)专业:通信工程(黑三)班级学号: 093041 07 (黑三)学生:三(黑三)指导教师:(黑三)成绩:2014 年 06 月 25日摘要本文是基于单片机人体反应速度测试描述,通过单片机测试人的反应速度。

在本设计中以AT89S52单片机为核心的人体反应速度测试仪,主要通过控制测试灯的状态,在测试按键的状态来间接计算人体反应速度。

正常情况下系统运行主程序一直处于空闲等待状态,知道测试者按下按键后,LED测试灯立即点亮。

AT89S52单片机在LED测试灯亮的同时开始计算一个随机时间,在一段随机时间结束后,AT89S52单片机把LED测试灯熄灭,并开始计时灯灭与测试者放开按键的时间差,此计时时间用于纪录被测试者的反应时间,并以毫秒为时间单位在4位数码管上显示。

如果在LED测试灯灭之前提前放开测试按键,则显示9999作为出错信息。

设计中采用AT89S52单片机,其以高性能低价格的优势成为全球使用围最广泛的单片机之一;显示部分采用LED数码管的显示方式,本套系统在不影响其测试性能的情况下,大大的节省了设计成本,是性价比较高的一款人体反应测试议。

和其他测试仪相比具有明显的价格竞争优势;同时,本设计作品的使用方法简单,只需按下按键即可完成测试,方便测试人员的测试使用。

关键词:单片机;反应速度;AT89S52 ;LED;数码管AbstractThis article is based on single chip microcomputer human reaction speed tests described, through the single chip microcomputer test response speed. AT89S52 MCU as the core in the design of the human body reaction velocity tester, mainly by controlling the state of the test lamp, in the state of the test button to indirect calculation of human body reaction speed. System normal operation of the main program has been idle waiting state, know the tester after press the button, the LED test lamp light up immediately. AT89S52 single chip microcomputer in LED to test the lights at the same time began to calculate a random time, at the end of a random time, AT89S52 single chip microcomputer test the LED lights, and start timing lights and testers release button lag, this timer is used to record the subject's reaction time, and in milliseconds as the unit of time in the four digital tube display. If the LED test before the lights went out early release test button, 9999 as the error message is displayed.Design USES AT89S52 single chip microcomputer, its to high performance low price advantage to become one of the world scope the most widely used microcontroller; Display part adopts LED digital tube display, this set of system in the case of does not affect the test performance, greatly save the design cost, is the high cost performance of a human reaction test. Compared with other tester has obvious price competitive advantage; At the same time, the use of this design method is simple, just press the button to complete the test, the convenience for the tester's test.Keywords: Single chip microcomputer; Reaction Speed; AT89S52; LED; Digital tube目录1 硬件部分设计 (1)1.1硬件结构设计 (2)1.2硬件电路设计 (3)1.2.1硬件模块选择 (3)1.2.2硬件模块设计 (3)1.2.3控制计算公式 (5)2 软件部分设计 (6)2.1开发环境 (7)2.2主体程序设计 (7)2.2.1主程序设计 (7)2.2.2中断程序设计 (7)3 系统测试 (8)3.1软件测试 (8)3.2硬件测试 (8)结论 (9)参考文献 (10)附录 A (12)附录 B (13)附录 C (14)1 硬件部分设计本项目以AT89S52单片机为核心,实现对人体反应速度的测试,主要控制测试灯的状态,通过测试按键的状态来间接计算人体反应速度。

基于MSP430单片机身体体征参数测定

基于MSP430单片机身体体征参数测定

电子设计大赛设计报告题目身体体征信号监测仪(C题)【本科组】组员:指导老师:摘要本身体体征信号监测仪是以MSP430单片机为控制核心,实现智能监测人体参数的多功能控制。

主要功能包括在自己设定的参数范围下,利用传感器采集人体物理参数实现自主测量、利用无线传输数据,当身体体征参数超出正常范围时能发出警示信号,并借助数据传输和通信平台紧急通知值班医生和亲朋好友,采取救治措施。

关键词 MSP40单片机、传感器、无线通信、报警目录摘要1系统方案1.1 单片机控制模块选择1.2 体温监测模块选择1.3 心率测量模块1.4 电源模块1.5 报警模块1.6 显示部分1.7 无线传输部分2系统理论分析与计算2.1 整体系统结构2.2 理论计算2.2.1 体温计算2.2.2 心率计算2.3 模块框图及电路原理 2.3.1 温度模块2.3.2 心率模块2.4 测试方案与测试结果 2.4.1 体温测量方案2.4.2 心率测量方案3 测试结果及分析3.1 体温测量结果3.2 心率测量结果身体体征信号监测仪(C题)【本科组】一系统方案本系统主要是由控制模块、体温监测模块、心率监测模块、呼吸频率检测模块、电源模块、报警模块及显示模块组成,下面分别论证这几个模块的选择。

1 单片机控制模块选择方案一:使用51单片机作为控制器方案二:使用MSP430单片机作为控制器对于方案一,众所周知51单片机是一款入门级别单片机,因为它的资料非常多,非常利于入门的学习,但是这款单片机功耗高,有许多协议不支持。

所以是一块比较适合入门的单片机。

51单片机实物图所以,对于初学者和设计简单系统51单片机确实很理想的选择,但51单片机有很多致命的缺陷,例如1. 运行速度很慢,(因为是CISC(集中指令)结构,而且芯片为了抗干扰采用了12分频的方法)2. 所有的I/0口都是准双向口,I/0口的驱动能力弱。

(但是AT89的灌电流比较大,大概有20mA左右)3. 芯片里面的P0口没有上拉电阻(P1,P2,P3口有上拉电阻)如果要输出高电平或者要定义成输入口,一般要外接电阻上拉。

基于51单片机的人体反应速度测试仪 -

基于51单片机的人体反应速度测试仪 -

摘要反应速度是指人体对刺激发生反应的快慢。

反应速度通常用“从刺激到开始发生反应的时间”,即“反应时”来衡量。

目前,国内外常用“反应时”指标来研究运动员的身体机能状态及心理活动过程。

反应速度是人类的基本生理素质之一。

以STC89C52单片机为核心的人体反应速度测试仪,主要控制测试灯的状态,通过测试按键的状态来间接计算人体反应速度。

实验测试表明,系统测试精度高、抗干扰能力强、反应测试较为准确,具有一定的参考价值。

同时因为其结构简单、体积小、成本低、扩展方便,在反应速度测试中有广泛的应用前景。

关键字:单片机;STC89C52RC;反应速度AbstractReaction speed is refers to react to stimulate the body responds to it. Reaction speed usually use "from stimulation to start happening reaction time", i.e., reaction time measurement. At present, the domestic and international common reaction index research status and the function of athletes psychological process. Reaction speed is one of the basic human physiological quality. STC89C52RC SCM as the core in the human body reaction velocity tester, main control test lamp state, through the test buttons to indirect calculation human reaction state pace. Test results show that system testing precision, strong anti-jamming capability, reaction test is more accurate, to have the certain reference value. Also because of its simple structure, small volume, low cost, convenient, in the reaction speed expansion tests have broad application prospectKey Words: single-chip;STC89C52RC;reaction speed test目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题来源 (2)1.3 设计要求 (2)1.4 主要内容 (2)1.5 面对的问题 (3)1.6 需解决的关键技术 (3)第2章系统硬件电路设计 (4)2.1 STC89C52RC单片机的介绍 (4)2.2 STC89C52RC单片机的简介与发展概况 (4)2.3 STC89C52RC单片机的工作过程 (5)2.4 STC89C52RC单片机的主要性能 (9)2.5 STC89C52RC单片机的工作模式 (10)2.6 LED数码管的特性 (16)2.7 LED数码管驱动方式 (17)第3章系统总体方案设计与分析 (19)3.1 涉及的基础知识 (19)3.2 总体方案 (19)3.3 功能模块框图 (19)3.4 电路原理 (20)3.4.1 74LS244 (21)3.4.2 74LS07 (21)3.5 软件设计 (22)3.6 程序流程图 (22)3.7 按键电路的实现 (23)4.2 4位LED数码管显示电路的实现 (24)4.3 随机函数的实现 (24)4.4 中断程序的实现 (25)4.5 主函数的实现 (26)第5章系统调试 (28)5.1 硬件测试 (28)5.2 软件测试 (28)5.3 联机测试 (28)5.4 仿真调试过程 (31)总结与体会 (34)参考文献 (35)第1章绪论1.1 课题背景速度素质是指人体进行快速运动的能力,即在单位时间内迅速完成某一动作或通过某一距离的能力。

本科毕业论文---基于单片机控制的人体健康监测系统设计

本科毕业论文---基于单片机控制的人体健康监测系统设计

摘要本系统设计的是基于单片机控制的人体健康监测系统,本系统需要检测人体的三个健康体征:心跳、体温、血压。

由硬件和软件两部分组成。

首先是心跳检测,利用压电传感器将检测到的心跳信号转换为电信号再通过集成运放转换成单片机可以接收的信号。

其次是温度检测,利用一线口温度传感器DS18B20进行温度检测,由于该芯片采用单总线模式,在编程过程中严格按照该芯片的读写时序进行温度检测。

再次是血压检测,利用压力传感器BP01将血压转换成为电信号,通过ADC0809模数转换器转化为数字信号通过单片机处理显示出来。

另外还包括单片机电源电路、超限报警电路、复位电路以及键盘电路。

本系统的研究于开发有利于人体健康检测的需要,对日常生活的改善有很多好处,具有很高的实用价值。

关键词单片机8051;DS18B20;BP01;A/D转换AbstractThis system design is the human body health monitor system whichcontrols based on the monolithic integrated circuit, this system needshealthily to examine the human body three health body drafts:Palpitation, body temperature, blood pressure. Are composed by the hardware and the software two parts. First is the palpitation examines, will examine the palpitation signalusing the piezoelectric pick-up to transform into the electricalsignal transports again through the integration puts transforms thesignal which the monolithic integrated circuit will be allowed toreceive. Next is the temperature examination, uses mouth temperature sensorDS18B20 to carry on the temperature examination, because this chipuses the single main line pattern, strictly carries on the temperatureexamination in the programming process according to this chipread-write succession. Is the blood pressure examination once more, transforms into usingpressure transmitter BP01 the blood pressure the electrical signal,transforms through the ADC0809 modulus switch for the digital signaldemonstrates through monolithic integrated circuit processing. Moreover also includes the monolithic integrated circuit powercircuit, ultra limits the alarm circuit, repositions the electriccircuit as well as the keyboard electric circuit.This system research is advantageous to the development to the humanbody health examination need, has very many advantage to the dailylife improvement, has the very high practical valueKey wordMonolithic integrated circuit 8051; DS18B20; BP01; A/D transformation毕业(论文) 目录目录中文摘要及关键字 (I)英文摘要及关键字 (II)绪论 .................................................................................................................................. - 1 - 1. 总体方案 ..................................................................................................................... - 2 -1.1方案论证及系统工作原理 .............................................................................. - 2 - 1.2 总体方案图 ..................................................................................................... - 2 - 2硬件设计 ....................................................................................................................... - 3 - 2.1主控芯片MCS—51介绍................................................................................ - 3 - 2.2 ADC0809的介绍............................................................................................. - 8 - 2.3心跳检测原理设计 ........................................................................................ - 10 - 2.4温度检测的原理及设计 ................................................................................. - 11 - 2.5血压检测电路原理及设计 ............................................................................ - 15 - 2.6其他电路设计 ................................................................................................ - 17 - 2.7 硬件总电路图 ............................................................................................... - 17 - 3.软件设计 .................................................................................................................. - 18 - 3.1主程序流程图 ................................................................................................ - 18 - 3.2 子程序流程图 ............................................................................................... - 19 - 3.2.1心跳检测流程 ................................................................................... - 19 - 3.2.2温度检测流程图 ............................................................................... - 20 - 3.2.3血压检测流程图 ............................................................................... - 21 - 3.3主程序清单 .................................................................................................... - 22 - 3.4子程序清单 .................................................................................................... - 25 - 3.4.1心跳子程序: ................................................................................... - 25 - 3.4.2温度检测子程序: ........................................................................... - 27 - 3.4.3血压检测子程序: ........................................................................... - 31 - 结论 ................................................................................................................................ - 33 - 致谢 ............................................................................................................................ - 35 - 参考文献 ........................................................................................................................ - 36 - 附录一 ............................................................................................................................ - 37 - 附录二 .................................................................................................... 错误!未定义书签。

莫旭涛_6_项目18_人体反应速度测试仪设计

莫旭涛_6_项目18_人体反应速度测试仪设计

学号14132201413 序号 6单片机原理与接口技术实验报告实验项目序号 4实验项目名称人体反应速度测试姓名莫旭涛专业电子信息工程班级电信13-4BF完成时间2014年月10月16日一.调试心得这是我们第一个用C语言编写的项目实例,刚刚开始的时候,对C是有些陌生的,但是经过这么一个案例的编写,明显对C语言的操作变得熟练了。

相比起汇编来,C语言人性化许多,修改错误也比较让人习惯。

在这程序的编写中,同样遇到了许多的问题,但是只要花时间,就没有解决不了了问题。

在编写这个程序的时候,首先要解决的问题是矩阵键盘和数码管的显示,这两个模块我们用得非常多,在以后对单片机的操作中也会经常用到,所以,我们最好写成模块的形式,方便以后调用。

再次遇到要使用矩阵键盘和数码管的时候,就可以直接把代码复制粘贴过来使用。

编写这个程序遇到的第一个疑难杂症就是游戏次数的设置,因为书上的代码是在一个while循环中进行的,所以没有游戏次数可言。

每次反应速度的测试显示一个相应的值,但是我们自己写的代码中明显是要设置游戏次数的,这样才能取出平均值,让我们测量的反应时间变得更加精确。

所以我们while循环中要设置一个调出循环的次数,这个次数就是我们游戏次数,在这里,要注意初值和减一所放的位置。

第二个疑难是随机数的生成,因为在51单片机中是不支持对系统时间的调用,所以没有<time.h> 也不能使用时间函数,而我们所有的算法算出来的数都会是一个有一定规律顺序的数。

再次,如果用另外一个定时器来生成随机数,就可以做到代替时间函数,生成真正的随机数。

二.程序代码功能简介:第一部分的代码:第八个数码管显示要按下的键,第6个数码管显示实际按下的键值。

若按对,录入反应时间;若按错,置反应时间为9999ms。

1-4个数码管显示几次按键的平均反应时间。

第二部分代码:实现书上测试反应速度的程序。

程序开始后,按下按键,led灯一直亮着,直到一个随机的时间,led灯熄灭。

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硬件模块选择
硬件总体连接,用一只发光二极管模拟测试灯,以AT89S52单片机的端口控制这只发光二极管、发光二极管加限流电阻+5V电源,端口输出低电平时,测试灯亮,输出高电平时,测试灯灭。端口接测试按键,P0端口控制LED数码管的七段数码显示,~控制4位数码管的选位。
本项目中的店铺单片机采用目前使用最广泛、成本最低廉的AT89S52,其性能在本设计中完全足够。
在使用中,为了给发光二极管加驱动电压,他们应有一个公共的引脚,公共的引脚有如下两种链接方法:一、共阴极接法。把发光二极管的阴极连接在一起构成阴极公共引脚,使用时公共引脚接地,这样阳极引脚上加高电平的发光二极管就导通点亮,而加低电平的则不亮。二、共阳极接法。把发光二极管的阳极连接在一起作为阳极公共引脚,使用时阳极公共引脚接+5V。这样阴极引脚上加低电平的发光二极管即可导通点亮,二加高电平的则点不亮。
设计中采用AT89S52单片机,其以高性能低价格的优势成为全球使用范围最广泛的单片机之一;显示部分采用LED数码管的显示方式,本套系统在不影响其测试性能的情况下,大大的节省了设计成本,是性价比较高的一款人体反应测试议。和其他测试仪相比具有明显的价格竞争优势;同时,本设计作品的使用方法简单,只需按下按键即可完成测试,方便测试人员的测试使用。
为了焊接上的方便,本设计中的LED数码管显示器采用四位共阳数码管。数码管的共阳极就是把所有LED的阳极连接到共同接点com,而每个LED的阴极分别为a、b、c、d、e、f、g及dp(小数点);共阴极则是把所有LED的阴极连接到共同接点com,而每个LED的阳极分别为a、b、c、d、e、f、g及dp(小数点),如下图所示。图中的8个LED分别与上面那个图中的A~DP各段相对应,通过控制各个LED的亮灭来显示数字。数码管的内部示意图如图所示。
Keywords:Single chip microcomputer; Reaction Speed;AT89S52;LED; Digital tube
1 硬件部分设计
本项目以AT89S52单片机为核心,实现对人体反应速度的测试,主要控制测试灯的状态,通过测试按键的状态来间接计算人体反应速度。正常情况下系统一直处于空闲等待状态,直到测试者按下按键后,LED测试灯立即点亮。AT89S52单片机在LED测试灯亮的同时开始计算一个随机时间,在一段随机时间结束后,AT89S52单片机把LED测试灯熄灭,并开始计时灯灭与测试者放开按键的时间差,此计时时间用于纪录被测试者的反应时间,并以毫秒为时间单位在4位数码管上显示。如果在LED测试灯灭之前提前放开测试按键,则显示9999作为出错信息。整体系统框图如图所示。
图单片机引脚图
硬件结构设计
AT89S52单片机的介绍
单片机是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器、计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能:8k字节Flash,256字节RAM,32 位I/O口线,看门狗定时器,2 个数据指针,三个16位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。另外,AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。8位微控制器8K字节在系统可编程Flash AT89S52。
图单片机最小系统图
2.按键和指示灯设计
本设计的方案是通过人体去按下按键,由人体按下与松开按键的时间开判断人体反应速度的,所以设计中必须设计按键电路,为了操作者操作更明了,设计中增加了一个LED发光二极管作为按键指示。设计电路如图所示。
图LED指示灯及按键电路图
LED显示器的动态显示需要为各位提供段码以及相应的位控制,此即通常所说的段控和位控。把LED显示器段码表预先存放在存储器中,使用时通过查表就可以得到段码。段码输出后送到公共端码线上,也可称为段控信号。而通过并行口输出的相互独立的位码则是起选通作用的,也称位控活扫描信号,用于选择显示位。
动态显示具有硬件简单,功耗低和显示灵活性强等优点,但动态显示增加了驱动软件的复杂性,且显示亮度较低。
硬件电路设计
LED数码管的显示电路中采用动态数码管显示,在其中P0端口控制段码,低电平有效,~端口控制位码,高电平有效。端口控制第1个数码管,端口控制第2个数码管,端口控制第3个数码管,端口控制第4个数码管。
各个数码管的段码都是P0端口的输出,即各个数码管输入的段码都是一样的,为了使其分别显示不同的数字,可采用动态扫描的方式,即先只让最低位显示0,经过一段延时,再只让次低位显示1,以此类推。由于视觉暂留,只要延时时间足够短,就能够使得数码的显示看起来非常稳定清楚。
LED数码管显示器显示原理
并排使用的多位数码管成为LED显示器。LED显示器接后再接到对应段码的驱动线上。显示时通过位控制信号采用扫描的方法逐位地循环点亮各位数码管。动态显示虽然在任一时刻只有一位数码管被点亮,但是由于人眼具有的视觉残留效应,看起来与全部数码管持续点亮的效果完全一样。
Design USES AT89S52 single chip microcomputer, its to high performance low price advantage to become one of the world scope the most widely used microcontroller; Display part adopts LED digital tube display, this set of system in the case of does not affect the test performance, greatly save the design cost, is the high cost performance of a human reaction test. Compared with other tester has obvious price competitive advantage; At the same time, the use of this design method is simple, just press the button to complete the test, the convenience for the tester's test.
关键词:单片机;反应速度;AT89S52;LED;数码管
Abstract
This article is based on single chip microcomputer human reaction speed tests described, through the single chip microcomputer test response speed. AT89S52 MCU as the core in the design of the human body reaction velocity tester, mainly by controlling the state of the test lamp, in the state of the test button to indirect calculation of human body reaction speed. System normal operation of the main program has been idle waiting state, know the tester after press the button, the LED test lamp light up immediately. AT89S52 single chip microcomputer in LED to test the lights at the same time began to calculate a random time, at the end of a random time, AT89S52 single chip microcomputer test the LED lights, and start timing lights and testers release button lag, this timer is used to record the subject's reaction time, and in milliseconds as the unit of time in the four digital tube display. If the LED test before the lights went out early release test button, 9999 as the error message is displayed.
图AT89S52单片机引脚图
LED发光二极管的特性
(1) 发光响应快,亮度强,高频特性好;而且随着材料的不同,数码管还能发出红、黄、绿、蓝、橙等多种颜色的光。
(2) 机械性能好,体积小,重量轻,价格低廉;能与COMS和TTL电路配合使用;使用寿命长。
(3) 工作电压低,驱动电流适中。每段电流为5~10mA,一只数码管的7段LED全亮需要电流35~70mA。这样打的电流需要由驱动电路提供,因此,使用时要注意数码管的驱动问题。
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