基于單片機的課堂簽到系統(tǒng)設計與實現

目前大多數高校里，大都采用大班（合班）上課，統(tǒng)計學生出勤成了教師的一大難題。針對這一問題，設計了一個課堂簽到系統(tǒng)，以減輕教師的負擔，提高上課效率。

1 　系統(tǒng)設計思想

課堂簽到系統(tǒng)采用插卡的方法，系統(tǒng)的組成結構圖如圖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。根據學生的學號在卡上打上與其對應的二進制的孔，利用光電傳感器，將卡號轉化為學號，送入單片機進行識別、存儲和顯示，完成學生的簽到。另外，系統(tǒng)中還設置了顯示未到學生學號的功能。

2 　系統(tǒng)硬件設計

課堂簽到系統(tǒng)的硬件部分可分為三大部分，即插卡部分、存儲部分和顯示部分。其中，插卡部分通過自制光電傳感器來實現卡號的采集，存儲部分采用常用的SRAM６２６４ 來實現，顯示部分采用單片機的串口驅動LED 數碼管。本系統(tǒng)設計中，單片機采用ATMEL 公司的AT８９C５１ 單片機，它是一種低功耗、高速的八位CMOS 芯片，片內含有４ KB Flash ROM ，１２８ 字節(jié)RAM ，工作電壓范圍為２ ．７ ～ ６ V（實際使用＋ ５ V 供電） ，３２ 條I／O 線，２ 個１６ 位定時／計數器和５ 個中斷源等資源?？梢院芊奖愕膶崿F鍵盤、顯示、A／D 轉換、D／A 轉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現。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成了光電傳感器電路，電路圖如圖２ 所示。由八個高亮發(fā)光二極管、普通光敏二極管和電阻構成簡單的光電傳感器。發(fā)光二極管和光敏二極管成對相向橫裝在有機玻璃插槽孔中。學生手持簽到卡上的預制孔與此插槽孔位置對應，用卡片上預制孔的組合形態(tài)構成二進制編碼（卡碼） 。電路中反向連接的光敏二極管與排阻用來產生單片機可識別的二進制代碼，分壓電線與單片機P１ 口八線相連。經測試，在普通室內燈光環(huán)境下，對應無光照和有光照２ 種情況，分壓點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I／O 口的高低電平需要。

２ ．２ 　存儲器電路

存儲器部分采用SRAM６２６４ 芯片實現，６２６４是８K８ 位的靜態(tài)數據存儲器芯片，該芯片與５１單片機的連接電路簡單，易于實現，存儲空間最多可以存放８０００ 個學號，足以滿足該系統(tǒng)的要求。電路如圖３ 所示。