基于zigbee的教室人数统计系统.docx

1、基于zigbee的教室人数统计系统题目：基于zigbee的教室人数统计系统目录摘要： 31. 系统简介 41.1系统方案 41.1.2控制器模块 41.1.3显示模块 41.1.4光电对管 51.1.5串口通信 51.1.6 zigbee无线网络通信 51.1.7 上位机 51.2功能与指标 61.2.1光电对管 61.2.2 LCD12864显示屏 61.2.3 串口通信 61.2.4 zigbee无线网络通信 61.2.5 上位机 61.3 实现原理 61.4 硬件框图 71.5 软件流程 82特色举例 93. 技术说明 94.系统适用范围 95源程序 9摘要：本系统采用AT89S52为控

2、制中心，能够实时自动的显示教室的使用情况，并可以通过上位机远程设置教室的使用情况，系统包括了光电对管，LCD12864和上位机，通信采用了串口通信和zigbee无线网络通信。关键字：AT89S52，光电对管，上位机，串口通信，zigbee无线网络通信。Abstract：This system adopts the AT89S52 as the control center, can real-time display automatically the usage of the classroom, and can be set by PC remote classroom usage, sy

3、stem consists of the photoelectric tube, LCD12864 and superordination machine, serial port communication adopted communication and zigbee wireless network communication.Keywords ：AT89S52，Photoelectric to tube，Upper machine，A serial port communication，Zigbee wireless network communication。1. 系统简介1.1系

4、统方案系统采用AT89S52芯片，整个系统分为三个部分，分别是教室部分，教学楼公示部分和总控制室部分。教室部分采集教室信息将其用LED12864显示并且会将信息通过串口通信传输到教学楼公示部分。教学楼公示部分会接受每间教室的使用情况并将其整体显示出，同时会通过zigbee无线网络通信将信息传输到总控室部分。总空室部分会接受信息并将信息显示在上位机上，同时还可以通过上位机内部的课程表设置教室的使用状态。教室部分总控制室教学楼公示部分教室部分教室部分图一 整体结构图1.1.2控制器模块方案一：采用现在比较通用的AT89S52单片机。AT89S52单片机的发展已经有比较长的时间，应用比较广泛，各种技

5、术都比较成熟，而且价格低廉，耗能较低。方案二：采用ATMEL公司的ATMEGA16A单片机系统。ATMEGA16A单片机是8位微处理器，具有体积小、集成度高、易扩展、可靠性高、结构简单、中断处理能力强等特点，内存16kb，处理速度高，内部自带A/D使用方便，性价比高，广泛应用于工业领域。但是价钱过高，本系统所用功能无需这些功能。综合考虑后，我们选择方案一。1.1.3显示模块方案一：1602液晶显示。由于1602液晶自身特性决定其不能显示汉字，不能很好的配合系统工作，所以我们不选它做显示器件。方案二： 12864液晶显示。12864液晶作为一款应用十分广泛显示设备，其自身有着许多优点。它内置81

6、92个16*16点汉字，和128个16*8点ASCII字符集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示84行1616点阵的汉字.，能够很好的显示系统的工作状态。且应用价格也不高，是本设计的理想显示器件。根据我们的需要，我们决定采用第二种方案，采用12864液晶显示。1.1.4光电对管光电对管是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的。物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。安防系统中常见的光电开关烟雾报警器，工

7、业中经常用它来记数机械臂的运动次数。1.1.5串口通信串口通信的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。1.1.6 zigbee无线网络通信Zigbee是一组基于IEEE批准通过的802.15.4无线标准研制开发的有关组网、安全和应用软件方面的技术标准。I E E E仅处理低级M AC层和物理层协议，Zigbee联盟对其网络层协议和A PI进行了标准化。Zigbee联盟还开发了安全层，以保证这种便携设备不会意外泄漏其标识，而且这种利用网络的远距离传输不会被其他

8、节点获得。完整的Zigbee协议套件由层应用规范、应用会聚层、网络层、数据链路层和物理层组成。网络层以上协议由Zigbee联盟制定，IEEE 802.15.4负责物理层和链路层标准。1.1.7 上位机上位机可以显示各个教学楼的教室使用情况，并且需要远程控制教室的使用情况显示。1.2功能与指标1.2.1光电对管光电对管的功能是检测学生出入教室的次数，每个门会有两对光电对管。塑料或金属外壳，有圆柱形、方形、叉型、玻璃或塑料光纤等直射系统检测距离长，最大100m，检测不透明物体准确、可靠，抗恶劣条件好（灰尘、散射光导）反射系统检测距离中等，最大15m，易于安装，检测不透明物体或非反射性透明物体；极性

9、反射系统可以检测反射物体漫射系统检测距离短，最大2m。1.2.2 LCD12864显示屏显示屏的功能是显示教室的使用情况。指标是要求实时显示。1.2.3 串口通信串口通信的功能是在教室部分和教学楼公示部分之间构建信息连接。指标是要求连接保持畅通。1.2.4 zigbee无线网络通信Zigbee无线网络通信的功能是连接上位机与教学楼公示部分。指标是保持信息连接畅通。1.2.5 上位机上位机的功能是显示各个教学楼的教室使用情况，并且需要远程控制教室的使用情况显示。指标是需要智能化控制与显示。1.3 实现原理本系统通过达盛科技开发板控制教室部分，通过串口通信传送和接受教学楼公示部分的信息。教学楼公示

10、部分通过zigbee无线网络与上位机保持信息传输。图二 实物图光电对管1.4 硬件框图LED12864AT89S52通信串口LED12864Zigbee模块无线网络上位机Zigbee模块图三 硬件框图开始1.5 软件流程程序初始化上位机设置教学楼公示教室显示占用状态空闲状态出进教室显示教学楼公示上位机显示图四 程序流程图2特色举例1.系统可以通过串口和PC上位机连接，实现计算机对教室使用情况的监视与管理。2.我们使用单片机串口通信，串口通信适合长距离通信，有一定的纠错能力，信息传输快并且稳定。 3.zigbee无线网络通信近距离、低复杂度、低功耗、低成本的无线网络技术。3. 技术说明系统使用的

11、ZigBee无线通信技术是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低成本的无线网络技术，通讯距离从标准的75m到几百米、几公里，并且支持无限扩展。系统的红外发射和接收都是采用软件编码硬件电路简单稳定。我们还使用了串口通信，对教室进行了更加快速和更加方便的信息同步。4.系统适用范围 本系统是一种教室管理系统，他的功能是对所有的教室进行集中安排和管理，本系统的优点是易于管理教室，且方便同学寻找自习教室。系统适用于所有的高校，它将会更加方便学校管理教室，学生寻找自习教室。如果把本系统和因特网连接，就可以通过手机或网络随时随地的对学校的教室情况进行了解。随着科学技术和人们生活水平的提高，我相信本系统将会有

12、更加广阔的发展前景。5源程序教室部分#include #include #include #include #define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define LCD_data P0 /数据口#define send_data P1 /通讯口sbit LCD_RS = P15; /寄存器选择输入 sbit LCD_RW = P16; /液晶读/写控制sbit LCD_EN = P14; /液晶使能控制sbit LCD_PSB = P17; /串/并方式控制sbit wela = P26;sbit dula = P27;sbit

13、 C1 = P10; /对管1sbit C2 = P11; /对管2sbit E1=P32;sbit E2=P33;uchar code dis1 = 教室座位; uchar code dis2 = 90; / = 90;uchar code dis3 = 当前状况;uchar dis430;uint num=0; /按键计数uint zj=1; /自家(zj)循环用数void delay_1ms(uint x) uint i,j; for(j=0;jx;j+) for(i=0;i110;i+); void send_init() TMOD=0x20; TH1=0Xfd; TL1=0Xfd;

14、TR1=1; SM0=0; SM1=1;/ EA=1;/ ES=1; void write_cmd(uchar cmd) LCD_RS = 0; LCD_RW = 0; LCD_EN = 0; P0 = cmd; delay_1ms(5); LCD_EN = 1; delay_1ms(5); LCD_EN = 0; void write_dat(uchar dat) LCD_RS = 1; LCD_RW = 0; LCD_EN = 0; P0 = dat; delay_1ms(5); LCD_EN = 1; delay_1ms(5); LCD_EN = 0; void locate(uint

15、y,uint k,uchar *s) if (k=0) k=0x80; else if (k=1) k=0x90; else if (k=2) k=0x88; else if (k=3) k=0x98; write_cmd(y+k); /显示地址 while(*s) write_dat(*s); s+; void send() SBUF=dis40; while(!TI); TI=0;/void after()/if(C1=0)/ num+;/ delay_1ms(3000);/ else if(C2=0)/ num-;/ delay_1ms(3000);/ dis40=num;/ P2=nu

16、m;/void up()/if(C1=0)/ zj=zj+1;/ if(zj=100)/ zj=0;/ while(!C1); /void down()/if(C2=0)/ / zj=zj2;/ if(zj=100)/ zj=0;/ while(!C2);/ /void after()/up();/ down();/ if(zj=20)/ num+;/ zj=0;/ else if(zj=2)/ num-;/ zj=0;/ dis20=zj;/ dis40=num;/void check()/ if(!C1)/ num+; / dis40=num;/ /*LCD初始化设定*/void lcd_

17、init() LCD_PSB = 1; /并口方式 write_cmd(0x30); /基本指令操作 delay_1ms(5); write_cmd(0x0C); /显示开，关光标 delay_1ms(5); write_cmd(0x01); /清除LCD的显示内容 delay_1ms(5); write_cmd(0x02); delay_1ms(5); write_cmd(0x06); delay_1ms(5); void main() EA=1; wela=0; dula=0; delay_1ms(5); /延时 lcd_init(); /初始化LCD delay_1ms(5); whil

18、e(1) / after(); send_init(); if(E1=0) EX1=1; IT1=0; else if(E2=0) EX0=1; IT0=0; locate(0,0,dis1); delay_1ms(5); locate(0,1,dis2); locate(0,2,dis3) ; delay_1ms(5); write_cmd(0x98); write_dat(dis40+0x30); delay_1ms(1000); send(); void int1() interrupt 2 num+; dis40=num; EX1=0; delay_1ms(500); void ini

19、t0() interrupt 1 num-; dis40=num; EX0=0; delay_1ms(500);教学楼部分#include #include #include #include #define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define LCD_data P0 /数据口#define send_data P1 /通讯口sbit LCD_RS = P15; /寄存器选择输入 sbit LCD_RW = P16; /液晶读/写控制sbit LCD_EN = P14; /液晶使能控制sbit LCD_PSB = P17; /

20、串/并方式控制sbit wela = P26;sbit dula = P27;uchar code dis1 = 一楼教室; uchar code dis2 = 有课;uchar code dis3 = 二楼教室;uchar dis430;uint num=0; /按键计数void delay_1ms(uint x) uint i,j; for(j=0;jx;j+) for(i=0;i110;i+); void receive_init() TMOD=0X20; TH1=0Xfd; TL1=0Xfd; TR1=1; REN=1; SM0=0; SM1=1; EA=1; ES=1; void w

21、rite_cmd(uchar cmd) LCD_RS = 0; LCD_RW = 0; LCD_EN = 0; P0 = cmd; delay_1ms(5); LCD_EN = 1; delay_1ms(5); LCD_EN = 0; void write_dat(uchar dat) LCD_RS = 1; LCD_RW = 0; LCD_EN = 0; P0 = dat; delay_1ms(5); LCD_EN = 1; delay_1ms(5); LCD_EN = 0; void locate(uint y,uint k,uchar *s) if (k=0) k=0x80; else

22、if (k=1) k=0x90; else if (k=2) k=0x88; else if (k=3) k=0x98; write_cmd(y+k); /显示地址 while(*s) write_dat(*s); s+; /*LCD初始化设定*/void lcd_init() LCD_PSB = 1; /并口方式 write_cmd(0x30); /基本指令操作 delay_1ms(5); write_cmd(0x0C); /显示开，关光标 delay_1ms(5); write_cmd(0x01); /清除LCD的显示内容 delay_1ms(5); write_cmd(0x02); de

23、lay_1ms(5); write_cmd(0x06); delay_1ms(5); void main() wela=0; dula=0; delay_1ms(5); /延时 lcd_init(); /初始化LCD delay_1ms(5); receive_init(); while(1) receive_init(); locate(0,0,dis1); locate(0,1,dis2); locate(0,2,dis3); write_cmd(0x98); write_dat(dis40+0x30); delay_1ms(1000); void cut() interrupt 4 RI=0; dis40=SBUF; /RI=1;