基于單片機的課堂簽到系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

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

1 　系統(tǒng)設(shè)計思想

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)號在卡上打上與其對應(yīng)的二進制的孔，利用光電傳感器，將卡號轉(zhuǎn)化為學(xué)號，送入單片機進行識別、存儲和顯示，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)號的功能。

2 　系統(tǒng)硬件設(shè)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(xiàn)卡號的采集，存儲部分采用常用的SRAM６２６４ 來實現(xiàn)，顯示部分采用單片機的串口驅(qū)動LED 數(shù)碼管。本系統(tǒng)設(shè)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(nèi)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(shù)器和５ 個中斷源等資源?？梢院芊奖愕膶崿F(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。由八個高亮發(fā)光二極管、普通光敏二極管和電阻構(gòu)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(xué)生手持簽到卡上的預(yù)制孔與此插槽孔位置對應(yīng)，用卡片上預(yù)制孔的組合形態(tài)構(gòu)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(chǎn)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(jīng)測試，在普通室內(nèi)燈光環(huán)境下，對應(yīng)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(xiàn)，６２６４是８K８ 位的靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲器芯片，該芯片與５１單片機的連接電路簡單，易于實現(xiàn)，存儲空間最多可以存放８０００ 個學(xué)號，足以滿足該系統(tǒng)的要求。電路如圖３ 所示。