基于單片機(jī)的課堂簽到系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

目前大多數(shù)高校里，大都采用大班（合班）上課，統(tǒng)計(jì)學(xué)生出勤成了教師的一大難題。針對(duì)這一問題，設(shè)計(jì)了一個(gè)課堂簽到系統(tǒng)，以減輕教師的負(fù)擔(dān)，提高上課效率。

1 　系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想

課堂簽到系統(tǒng)采用插卡的方法，系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)圖如圖１ 所示。其中卡可以采用一些廢舊的電話卡或其它卡來制作。根據(jù)學(xué)生的學(xué)號(hào)在卡上打上與其對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制的孔，利用光電傳感器，將卡號(hào)轉(zhuǎn)化為學(xué)號(hào)，送入單片機(jī)進(jìn)行識(shí)別、存儲(chǔ)和顯示，完成學(xué)生的簽到。另外，系統(tǒng)中還設(shè)置了顯示未到學(xué)生學(xué)號(hào)的功能。

2 　系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

課堂簽到系統(tǒng)的硬件部分可分為三大部分，即插卡部分、存儲(chǔ)部分和顯示部分。其中，插卡部分通過自制光電傳感器來實(shí)現(xiàn)卡號(hào)的采集，存儲(chǔ)部分采用常用的SRAM６２６４ 來實(shí)現(xiàn)，顯示部分采用單片機(jī)的串口驅(qū)動(dòng)LED 數(shù)碼管。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，單片機(jī)采用ATMEL 公司的AT８９C５１ 單片機(jī)，它是一種低功耗、高速的八位CMOS 芯片，片內(nèi)含有４ KB Flash ROM ，１２８ 字節(jié)RAM ，工作電壓范圍為２ ．７ ～ ６ V（實(shí)際使用＋ ５ V 供電） ，３２ 條I／O 線，２ 個(gè)１６ 位定時(shí)／計(jì)數(shù)器和５ 個(gè)中斷源等資源。可以很方便的實(shí)現(xiàn)鍵盤、顯示、A／D 轉(zhuǎn)換、D／A 轉(zhuǎn)換以及控制輸出接口。

２ ．１ 　插卡電路

插卡電路通過自制光電傳感器實(shí)現(xiàn)。為了節(jié)省成本，本系統(tǒng)中采用發(fā)光二極管和普通光敏二極管構(gòu)成了光電傳感器電路，電路圖如圖２ 所示。由八個(gè)高亮發(fā)光二極管、普通光敏二極管和電阻構(gòu)成簡(jiǎn)單的光電傳感器。發(fā)光二極管和光敏二極管成對(duì)相向橫裝在有機(jī)玻璃插槽孔中。學(xué)生手持簽到卡上的預(yù)制孔與此插槽孔位置對(duì)應(yīng)，用卡片上預(yù)制孔的組合形態(tài)構(gòu)成二進(jìn)制編碼（卡碼） 。電路中反向連接的光敏二極管與排阻用來產(chǎn)生單片機(jī)可識(shí)別的二進(jìn)制代碼，分壓電線與單片機(jī)P１ 口八線相連。經(jīng)測(cè)試，在普通室內(nèi)燈光環(huán)境下，對(duì)應(yīng)無(wú)光照和有光照２ 種情況，分壓點(diǎn)處的電壓變化分別在０ ．２ V 以下和４ ．６ V 以上，滿足單片機(jī)I／O 口的高低電平需要。

２ ．２ 　存儲(chǔ)器電路

存儲(chǔ)器部分采用SRAM６２６４ 芯片實(shí)現(xiàn)，６２６４是８K８ 位的靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器芯片，該芯片與５１單片機(jī)的連接電路簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，存儲(chǔ)空間最多可以存放８０００ 個(gè)學(xué)號(hào)，足以滿足該系統(tǒng)的要求。電路如圖３ 所示。