基于51单片机与4G模块的人员在位系统设计
51单片机定时与通信系统设计的课程设计 详细4000字左右
标题：基于51单片机的定时与通信系统设计一、引言（约500字） 1.1 设计背景及意义说明51单片机在实际工程应用中的重要性，以及定时器和通信模块在控制系统中的关键作用。
1.2 设计目标与任务明确本次课程设计的目标，如设计并实现一个基于51单片机的定时与串行通信系统，能完成数据采集、处理，并通过串口发送至上位机等任务。
二、系统设计方案（约1000字）2.1 系统架构介绍简述系统主要由51单片机、定时器模块、串行通信模块和其他必要的外围设备组成。
2.2 定时器模块设计详细介绍51单片机内部定时器的工作原理，包括工作模式选择、初值设定等，并设计具体定时功能实现方案。
2.3 串行通信模块设计阐述51单片机的串行通信接口（如UART）的工作原理，包括波特率设定、数据格式设定、中断服务程序设计等。
三、硬件设计与实现（约1000字）3.1 单片机选型及外围电路设计描述选用的具体51系列单片机型号，以及电源电路、复位电路、晶振电路等基础电路设计。
3.2 定时器硬件接口连接说明定时器与相关外设（如LED灯、数码管显示等）的连接方式。
3.3 串行通信接口硬件设计详述RS232或TTL电平转换芯片的选择与连接方法，以及与PC或其他下位机的物理连接。
四、软件设计与实现（约1000字）4.1 定时器初始化与控制程序编写展示定时器初始化代码，包括定时器模式设置、初值计算及加载、定时中断服务程序编写等。
4.2 串行通信程序设计给出串口初始化代码，包括波特率设定、数据发送/接收函数编写、中断服务程序设计等。
4.3 整体流程设计概述系统上电后各模块的运行流程，包括定时事件触发、数据采集、处理、串行通信传输等步骤。
五、系统测试与结果分析（约500字） 5.1 硬件测试与调试记录硬件搭建、焊接过程中的问题及解决办法，对系统整体硬件功能进行验证。
5.2 软件测试与评估通过示波器观测定时器输出信号，使用串口调试助手接收和发送数据，验证定时与通信功能是否正常。
基于单片机的教室人数实时监控模块的设计毕业设计(论文)
毕业设计(论文)任务书
毕业设计(论文)题目：基于单片机的教室人数
实时监控模块的设计
1.设计（论文）的原始资料及依据；
单片机应用、显示电路、RS-232串行通信以及传感器基础等图书资料。
2.设计（论文）主要内容及要求；
（1）能够实现人数的实时监控
（2）采用12864显示模块
（3）采用RS-232实现串行通信
This time concerning to classroom number solid hour supervision of design project, not only in the theories and practice top all ability satisfy experiment of request, and have a very strong possibility.Should design's characteristics of the project BE:Install convenience, the price be cheap, function stability, realization convenience, the function be well-found.
Key Words：Microprocessor，AT89S51，Serial communication，RS-232
基于单片机的2.4g无线通信系统的课程设计
基于单片机的2.4g无线通信系统的课程设计基于单片机的2.4G无线通信系统的课程设计一、设计目标本课程设计旨在构建一个基于单片机的2.4G无线通信系统，实现无线数据传输和控制功能。
该系统将具备低功耗、远距离传输和高可靠性等特点，适用于物联网、智能家居、遥控设备等领域。
二、系统组成1.单片机：选用一款常用的单片机作为主控制器，负责处理和控制整个系统。
2.2.4G无线通信模块：选用一款符合2.4G无线通信标准的模块，实现数据的无线传输。
3.电源模块：为整个系统提供稳定的电源，保证系统的正常工作。
4.传感器模块：根据实际需求，可以添加各类传感器模块，如温度传感器、湿度传感器等，实现数据的采集和传输。
5.显示模块：用于显示接收到的数据或状态信息。
三、设计步骤1.硬件电路设计：根据系统组成，设计各模块的电路原理图和PCB板图。
2.单片机编程：编写单片机程序，实现数据的采集、处理和控制功能。
3.2.4G无线通信模块编程：根据模块的接口协议，编写无线通信模块的驱动程序，实现数据的无线传输。
4.传感器模块编程：根据传感器类型和接口协议，编写传感器模块的驱动程序，实现数据的采集。
5.显示模块编程：根据显示模块的类型和接口协议，编写显示模块的驱动程序，实现数据显示。
6.系统调试：将各模块与单片机连接，进行系统调试，确保各模块正常工作并实现预期功能。
7.优化与改进：根据调试结果，对系统进行优化和改进，提高性能和稳定性。
四、总结本课程设计通过构建一个基于单片机的2.4G无线通信系统，使学生能够掌握无线通信的基本原理和实现方法。
通过实际操作和调试，培养学生的动手能力和解决问题的能力。
同时，该设计还可以为物联网、智能家居等领域提供一种低成本、高可靠性的无线通信方案。
基于51单片机的考勤系统的设计与实现
基于51 单片机的考勤系统的设计与实现本文利用51 单片机技术、现代无线通信技术以及非接触式IC卡技术，研究设计了一款考勤机系统，采用了进出刷卡的方式，有效的对员工进行合理的考勤和作息时间的统计。
【关键词】单片机考勤机无线通信随着IC卡的普遍的使用，非接触式的IC卡替代接触式IC卡成为主流的发展趋势。
非接触式IC卡和接触式IC卡相比具有方便、安全、快捷的特点，我们仅仅需要将非接触式IC卡放置在天线的感应区域内，就能够进行可靠方便的数据读写。
因此，在企事业单位的考勤系统当中应用非接触式IC 卡能够极大的方便对员工的管理，使得考勤更加的方便快速。
1 考勤系统设计方案1.1 考勤机管理系统设计需求作为一套完整的考勤机系统需要由考勤机和计算机共同的搭建，考勤机记录的数据需要完整的保存和记录下来，计算机则负责对相关考勤数据的采集，并进行处理和分析，并对已经有的数据结果按照设计需求生成详细的考勤报告，最终打印输出。
此外，设计方案还要能够确保考勤机和计算机之间的稳定可靠的通信，实现数据和命令的传输。
考勤机系统除了需要提供基本的考勤记录外，还要能够提供相应员工的缺席记录，以方便能够查询员工违反考勤记录的情况。
因此本系统考勤需求有：（1）员工信息管理；（2）获取考勤记录；（3）员工缺勤情况登记；（4）统计生成报表；（5）登录口令安全保护；（6）数据库的维护查询。
1.2 系统设计概要考勤机的整体设计框图如图1 所示，首先运行在计算机当中的考勤软件能够读取通过非接触式IC 卡获得的数据，并且进行相应的处理分析，生成报表，实现打印输出。
考勤机除了完成平时的考勤数据记录操作外，还应该能够接受上位机的命令，及时作出相应的响应。
2 系统软硬件设计2.1 系统硬件设计在考勤机电路当中，主要包括了IC 卡读取电路，日历时钟电路、键盘输入电路、显示电路、存储电路、保护电路等电路结构。
图2 是考勤机的整体的电路结构框图。
在电路当中的中央处理器采用的是ATMEL公司的AT89C51单片机，该单片机功耗很低，具有8位的CMOS只读存储器和4KB 闪烁可编程擦除存储器，并且能够和MCS-51引脚和指令兼容，具有很好的移植性。
基于51单片机的GPS定位系统
摘要全球定位系统(GPS)是由美国国防部开发的一种先进的无线电导航系统。
该系统能够全天候、全方位的为海陆空用户提供连续的、高精度的三维坐标、三维速度和时间等信息。
它所具有的诸多优点是其他导航设备所无法比拟地。
现在，GPS 接收机作为一种先进的导航和定位仪器，已在军事及民用领域得到广泛的应用。
本设计详细介绍了一种成本低又能满足性能使用要求的经济型GPS接收机的设计方案。
此方案基于单片机、GPS模块和1602液晶显示屏等硬件 , 并应用C语言实现了 GPS 信号的提取、显示及基本的键盘控制操作等。
经过实践测试 ,这种接收机可以达到基本 GPS信息接收以及显示，可以做到体积小、精度高、连续导航，并可广泛应用于个人野外旅游探险、出租汽车定位及海上作业等领域。
关键词： GPS；单片机；上位机；LCD1602ABSTRACTGlobal Positioning System(GPS) is the most advanced radio navigation system which was developed by the U.S Department of Defence. The system can be used under any weather conditions, all day long and anywhere on the earth. It can provide land, marine and airborne user with continuous, highly accurate three-dimension position, velocity, time dataetc. It has various advantages that are unexampled other kind of navigation equipment. Now GPS receivers, as a type of advanced equipment on navigation and positioning, have been widely used in both military and civil field.This design introduced in detail one kind of low-cost economy GPS receiver's design proposal which can satisfy the performance operation requirements .This plan is based on single chip computer、GPS and 1602 liquid crystal display monitors, and has realized the GPS signal extraction, the demonstration and the basic keyboard control operation and so on using the C language. By practical measurement, the receiver can achieve GPS information receive and display. It has small size and low cost, can be used in wild adventure tourism, taxi positioning and operations at sea.KEY WORDS:GPS; MCU;PC; LCD1602目录前言 (3)第1章GPS系统简介及设计方案选择 (4)1.1 GPS系统简介 (4)1.1.1 GPS由来及发展 (4)1.1.2 GPS定位基本原理 (4)1.1.3 GPS接收机定位流程 (4)1.1.4 任务的描述 (5)1.2 设计方案选择 (6)1.2.1 方案一 (6)1.2.2方案二 (6)第2章系统硬件设计 (7)2.1单片机 (7)2.2 GPS模块 (7)2.2.1 概述 (12)2.2.2 主要技术参数................................ 错误!未定义书签。
单片机与4g模块通讯协议c语言例程
单片机与4g模块通讯协议c语言例程单片机与4G模块通信协议C语言例程在现代的物联网时代，无线通信技术的发展日新月异。
而4G技术作为第四代移动通信技术，具有高速、高效、高容量等优势，被广泛应用于各种智能设备中。
在汽车、工业自动化、智能家居等领域，单片机与4G模块的通信变得越来越重要。
本文将以单片机与4G模块通信协议C语言例程为主题，详细介绍如何使用C语言进行单片机与4G模块的通信编程。
一、准备工作在进行单片机与4G模块通信之前，我们需要了解所使用的4G模块的通信协议以及C语言编程的基础知识。
首先，我们需要选择一款常用的4G 模块，例如SIM7600E等常见型号，并查询其通信协议手册，了解模块的AT指令集以及工作方式。
其次，我们需要具备C语言的基础知识，包括函数、变量、条件语句、循环语句等。
二、建立串口通信在单片机与4G模块通信中，我们通常使用串口进行数据传输。
首先，我们需要在单片机上配置串口的通信参数，包括波特率、数据位、停止位、校验位等。
这些参数需要与4G模块的通信参数保持一致，以确保数据的正确传输。
接着，我们需要使用C语言编写串口通信函数，例如可以使用像“uart_send_byte”和“uart_receive_byte”这样的函数来实现串口发送和接收一个字节的数据。
三、编写AT指令函数在单片机与4G模块通信中，我们需要使用AT指令来控制和配置4G模块的工作。
所以，我们需要编写用于发送AT指令的函数。
例如，我们可以使用“send_at_cmd”函数来发送一条AT指令，该函数接收一个字符串参数，将其发送到4G模块，并等待返回的响应结果。
我们还可以使用“check_response”函数来检查返回的响应结果是否是我们期望的。
四、实现数据收发单片机与4G模块通信的核心是数据的收发。
为了实现数据的发送，我们可以使用“send_data”函数，该函数接收一个字符串参数，将其发送到4G模块。
为了实现数据的接收，我们可以使用“receive_data”函数，该函数接收一个缓冲区参数和缓冲区大小，将接收到的数据存储到缓冲区中。
基于单片机的智能哨位系统
基于单片机的智能哨位系统发布时间：2022-01-18T07:24:42.503Z 来源：《现代电信科技》2021年第16期作者：周吉宇尹文刚刘一城[导读] 针对国内外主流的智能哨位监管系统成本普遍较高，在基层中队无法普及等问题（武警警官学院成都 610213）摘要：针对国内外主流的智能哨位监管系统成本普遍较高，在基层中队无法普及等问题。
本文结合执勤现实需要，设计了一种具备夜间叫哨、身份识别、枪支移位管理、防打瞌睡、联动报警等功能为一体的哨位系统，该系统可以提高哨位管理工作效率，减轻夜间执勤压力。
同时哨位与值班室通过无线通讯技术实现联动，从而进一步提升哨位的监管能力和突发事件处置能力。
关键词：哨位系统;单片机;无线通信;联动报警武警部队是国家武装力量的重要组成部分，肩负着执勤处突、反恐怖、海上维权、抢险救援及防卫作战等任务，其中，执勤工作是武警部队最经常的实践任务。
当前，基层中队任务重、人员少、执勤压力大，且受诸多因素限制智能管理设备还未普及，哨位管理工作采用现场检查、视频监控等手段来完成，尤其在夜间仍在沿用巡检、突击检查、人工叫哨等手段，这些手段耗时又费力，时有出现哨兵晕倒、打瞌睡、夜间拖哨、交接哨过程兵力分散等情况。
本设计结合执勤现实需要，设计出一个具备夜间叫哨身份识别、枪支移位管理、防打瞌睡、联动报警等功能的哨位系统来满足基层中队的实际应用需求。
1、系统总体架构及组成本文设计了一种具备夜间叫哨、身份识别、枪支移位管理、防打瞌睡、联动报警等功能的多功能哨位系统，由哨位端设备、手持端设备和值班室端设备组成，其系统总体架构如下图1所示:图1 系统总体架构框图系统从功能角度出发，可将其划分为三个设备:哨位端设备、手持端设备和值班室端设备。
手持端通过定时模块与震动机，提醒哨兵按时接哨。
哨位端有感知外来人员，枪支移位管理和防止哨兵打瞌睡的功能。
值班室端与哨位端联动报警，感知有无外来人员入侵哨位以及枪支是否移位。
基于51单片机的GPS定位系统的设计
基于51单片机的GPS 定位系统的设计戴陆兵（渭南师范学院 物理与电气工程学院 08级电信1班）摘 要 ：本系统采用AT89S52单片机为核心设计了一种GPS 定位系统，该系统利用JRC G591 GPS 模块和DS18B20模块完成了GPS 数据和温度的采集，并通过51单片机对数据进行处理后实时显示到LCD12864液晶显示器上。
完成了系统的硬件和软件的设计。
本系统具有性能好、精度高、体积小、价格低廉和应用广的特点。
关键词：GPS；单片机；LCD12864；定位；全球定位系统（Global Positioning System 简称GPS）是美国第二代军用导航系统，可实现全球范围内的实时导航和定位。
GPS 由太空卫星、地面控制系统、用户设备三个部分组成。
由于GPS 具有全球覆盖以及精度高、定位速度快、实时性好、抗干扰能力强等特点，近年来在国内外得到了广泛的应用，在各个领域发挥了极大的作用，已成为了信息时代不可或缺的一部分[1]。
本设计采用AT89S51单片机为控制核心，设计的GPS 定位系统可以计算和显示日期、时间、经度、纬度、速度、海拔高度和实时温度等信息。
具有价格低廉、稳定性高和体积小等优点。
研究和开发GPS 定位系统具有十分重要的意义。
1 系统设计方案1.1 整体介绍本设计以ATMEL 公司单片机AT89S52为控制核心，控制GPS 信息的接收和DS18B20温度信息的采集，并通过一系列的运算和一个独立按键将接收到的信息实时分屏显示到LCD12864液晶显示器上。
本系统所显示的信息有当前经度、纬度、接收到的卫星数、总卫星数、定位与否、日期、时间、温度、速度、和海拔高度。
系统框图见图1。
图1 GPS 定位系统框图 U n R e gi s t e r e d1.2 GPS 模块介绍GPS 接收机只要处于工作状态就会源源不断的把接收并计算出的GPS 导航定位信息通过串口传送出去，在没有进一步处理之前，传送的数据是一长串字节流信息。
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Journal of Sensor Technology and Application 传感器技术与应用, 2019, 7(4), 142-149Published Online October 2019 in Hans. /journal/jstahttps:///10.12677/jsta.2019.74017Design of Personnel-in-Place SystemBased on 51 Single Chip Microcomputerand 4G ModuleHuirong Li1, Tongjin Sun1, Xingguo Jiang1, Hao Zuo21Yancheng Quality Supervision and Inspection Institute, Yancheng Jiangsu2School of Electrical Engineering, Yancheng Institute of Technology, Yancheng JiangsuReceived: Sep. 6th, 2019; accepted: Oct. 1st, 2019; published: Oct. 8th, 2019AbstractIn this paper, an office staff in place system based on 51 single chip microcomputer and 4G module is studied and designed. The system is mainly divided into two parts: the lower computer and the upper computer. The lower computer is composed of single chip microcomputer, keystroke, LED display screen, pressure sensor, serial port converter and 4G module. The upper computer is composed of cloud server, database and public number. On the lower computer, the system sets the key data and sends it to the LED display and serial converter through the MCU. The LED screen displays the button status. The serial converter converts the TTL data into RS485 data and trans-mits it to the 4G module. 4G module transmits the hex message to the host computer via the HTTP protocol. On the host computer, the cloud server reads the data and encodes it into the database.When the user sends the job number data to the WeChat public account, the cloud server will re-turn the corresponding personnel in the in-position state. Due to its low cost, good applicability and practicability, the system has certain research value and application value.KeywordsOffice Automation, WeChat Server, Single Chip Microcomputer, Online Monitoring基于51单片机与4G模块的人员在位系统设计李惠蓉1，孙同金1，蒋杏国1，左浩21盐城市产品质量监督检验所，江苏盐城2盐城工学院电气工程学院，江苏盐城收稿日期：2019年9月6日；录用日期：2019年10月1日；发布日期：2019年10月8日李惠蓉 等摘 要本文研究并设计了一种基于51单片机和4G 模块的办公人员在位系统，本系统主要分为两个部分：下位机和上位机。
下位机由单片机、按键、LED 显示屏、压力传感器、串口转换器以及4G 模块组成；上位机由云服务器、数据库、以及公众号组成。
在下位机上，本系统通过设定好按键数据并经单片机处理后同时送给LED 显示屏和串口转换器，LED 屏显示按键状态，串口转换器将TTL 数据转换成RS485数据传输给4G 模块，4G 模块通过HTTP 协议将16进制消息传送到上位机。
在上位机上，云服务器读取数据并编码存储入数据库。
当用户在指定微信公众号发送工号数据时，云服务器端会返回相应人员在位状态。
该在位系统具有成本低，适用性强和实用性好的特点，具有较大研究与应用价值。
关键词办公自动化，微信服务端，单片机，在线监控Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/1. 引言智能办公系统是综合运用了网络技术和先进设备的办公系统，其意义在于很大程度上提升了办事效率，减轻了工作强度，并实现了科学化的管理和决策[1]。
现阶段的智能办公系统，已经在互联网网络技术的运用、应用内容的广度与深度等方面都有了崭新的变化和发展，并已经成为企业不可缺少的核心管理系统。
办公自动化实现的是一种无纸化、智能化、高效化[2]的办公模式。
随着智能办公系统的发展，如何实现企业员工在位状态信息的及时共享，对于提升企业员工协调工作效率，促进企业的发展具有重要的意义[3] [4]。
基于上述目的，本文研究并设计了一种基于51单片机和4G 模块的办公人员在位系统。
此系统主要是通过软件编程实现单片机设备、4G 模块与在线服务器之间的通信，并通过微信公众号的转发，实现无论在何地都能实时了解办公人员的动向，提升日常工作的实施效率，大大缩短工作流程所需的时间，提升企业员工协作效率，促进企业快速发展，具有重要意义。
2. 总体方案设计本在位系统的总体方案设计包括硬件设计和软件设计两部分。
硬件部分由控制器模块、4G 模块、显示模块、电源模块和按键模块组成；软件部分由云服务器、数据库与微信公众号组成。
总体方案设计图如图1所示[5] [6]。
3. 系统硬件设计与实现在位系统的硬件设计可以分为六个模块：控制器模块、显示模块、电源模块、串口转换模块、按键模块、压力感应模块以及4G 传输模块。
3.1. 控制器模块由于本系统对控制器的实时性能要求不高，故选用51单片机[7]中使用较为广泛的STC89C52RC 单李惠蓉等片机作为控制器模块，其引脚图如图2所示。
Figure 1. Overall schematic design图1.总体方案设计图Figure 2. Pin diagram of single chip microcomputer图2.单片机引脚图3.2. 显示模块显示模块只需用来显示当前单片机的状态，选用LCD1602液晶显示屏，其实物图如图3所示。
3.3. 电源模块本系统将控制模块与4G模块供电分开。
位系统控制模块需要5 V供电，而4G传输模块[8]则需要降压模块将220 V电压转为12 V电压进行供电。
李惠蓉 等Figure 3. LCD1602 liquid crystal physical map 图3. LCD1602液晶实物图3.4. 串口转换模块串口转换模块主要是用于数据的转换，考虑到其既要与计算机传输通信，又要与4G 模块传输通信。
本设计选用多功能合一的串口模块，芯片构成为CP2102 [9]，其原理如图4所示。
Figure 4. Principle diagram of conversion module 图4. 转换模块使用原理图3.5. 按键模块为了实现员工在位不同状态的切换，本设计设置了4个独立按键来实现“Online ”、“Waiting 30min ”、“Meeting ”、“Outing ”四种状态的切换，并选用单片机的P3.3、P3.4、P3.5、P3.6输出控制信号。
按键电路原理图如图5所示。
3.6. 压力感应模块压力感应模块实现了压力检测门锁状态的功能，其由FSR 薄膜压力传感器和薄膜压力传感器信号转换模块构成[10]。
压力传感器的原理是将施加在FSR 传感器薄膜区的压力转换成电阻值的变化，从而获得压力信息；薄膜压力传感器信号转换模块则将传感器的电阻信号转换成模拟电压信号或者高低电平信号。
3.7. 4G 传输模块4G 传输模块选用众山物联公司的4G DUT 模块。
通过其将接收到的TTL 数据通过HTTP 协议传送到私人搭建的服务器上，其实物图如图6所示。
李惠蓉等Figure 5. Circuit diagram of key module图5.按键模块电路图Figure 6. Physical diagram of 4G module图6. 4G模块实物图4. 系统软件设计系统软件的总体设计是采用总分模块化的方式进行设计，如图7所示。
下位机的软件设计先是设计出每一个子模块并进行子模块的程序编写，最后在主程序中直接调用子函数；上位机的程序设计是先设计出数据接收处理和存储的接口，再设计出与微信公众号的通信接口；最后设计出数据在数据库读取的接口，将上位机和下位机合并从而完成系统的软件设计。
4.1. 下位机程序设计a) 按键程序设计。
按键程序设计的要求是要根据不同按键显示不同状态。
b) 显示程序设计。
显示程序的逻辑是逐个读取内存中的字符，并将其拼接起来，当读取到最后一个字符后，结束程序。
c) 压力传感程序设计。
压力传感程序要求不断扫描压力传感器状态，当检测到门锁压力变化时，会刷新当前内存中的数据。
4.2. 上位机程序设计上位机程序选用了腾讯云服务器搭建环境，后台应用选择EXPRESS框架，数据库选用了MYSQL 数据库，公众号选择创建个人公众号并开启开发者模式。