單片機進行仰臥起坐計數(shù)器設(shè)計的研究

王 晴

江西青年職業(yè)學(xué)院，江西 南昌 330033

單片機進行仰臥起坐計數(shù)器設(shè)計的研究

王 晴

江西青年職業(yè)學(xué)院，江西 南昌 330033

仰臥起坐計數(shù)器作為一種常見的計數(shù)工具，已經(jīng)普遍的用于體育運動中。關(guān)于計數(shù)器我們都知道是用來計數(shù)的，而計數(shù)是一種最基本簡單的運算，計數(shù)器就是實現(xiàn)這種運算的邏輯電路，計數(shù)器在數(shù)字系統(tǒng)中主要是對脈沖的個數(shù)進行計數(shù)，以實現(xiàn)測量、計數(shù)和控制的功能。本設(shè)計將計算機軟、硬件技術(shù)溶為一體，以AT89C51單片機為核心，以光電傳感器來實現(xiàn)對人體位置的檢測，達到對仰臥起坐的自動計數(shù)。該設(shè)計實用可行，具有結(jié)構(gòu)簡單，實時性強，可靠性高等特點。

單片機；仰臥起坐計數(shù)器；數(shù)碼管

一、引言

自從1970年微型計算機研制成功后，單片機也就隨著出現(xiàn)了[1]。1971年美國Inter公司推出了單片機4004；三十年的時間里單片機的發(fā)展已經(jīng)達到了讓人震驚的地步，并且和單片機相關(guān)的計數(shù)也經(jīng)歷了多次的更新、換代。并且每次更新一代時、集成度加一倍、功能也隨著翻倍。

仰臥起坐計數(shù)器的應(yīng)用十分廣泛，在運動過程中，它能準確快速的記錄測試者在一分鐘內(nèi)的仰臥起坐次數(shù)以及檢測測試者的坐姿和臥姿，仰臥起坐計數(shù)器是利用定時器進行60s倒計時的，并且通過數(shù)碼管顯示測試者的測試數(shù)據(jù)；在計數(shù)器上還設(shè)置了計數(shù)器清0鍵、開始鍵；1min結(jié)束時聲光提示。

現(xiàn)今的仰臥起坐計數(shù)器是以單片機為基礎(chǔ)，以光電傳感器作為測試者位置的檢測裝置。利用單片機制作的仰臥起坐計數(shù)器具有反應(yīng)速度快、精確度高、體積小、可靠性強和價格低廉等特點，使得在體育考試和生活中人們做仰臥起坐計時計數(shù)得到了更廣泛的應(yīng)用。而操作簡單快捷、經(jīng)濟實用的小型計數(shù)器必然會更有市場。

二、系統(tǒng)的總體設(shè)計

第一部分：系統(tǒng)架構(gòu)的總體設(shè)計方案。方案對仰臥起坐計數(shù)器系統(tǒng)的設(shè)計進行對比，選擇較好方案進行此次設(shè)計。

第二部分：單片機的選擇及介紹說明了本次設(shè)計為何選擇AT89C51單片機。

第三部分：系統(tǒng)軟件C程序設(shè)計編寫部分。構(gòu)造了系統(tǒng)主流程圖和程序編寫間的緊密聯(lián)系。

第四部分：聯(lián)合調(diào)試系統(tǒng)的硬件及軟件間的協(xié)同工作。仔細說明了系統(tǒng)程序及硬件間相互配合的調(diào)試過程。

三、硬件系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)[2]

設(shè)計可以分為硬件設(shè)計和軟件設(shè)計，這兩者有著密不可分的關(guān)系，還要相互的結(jié)合；以達到設(shè)計的目的。從時間的先后順序來看，硬件設(shè)計的絕大部分工作量是在最開始的時候，到后面往往還需要要做一些細節(jié)上的調(diào)整。只要技術(shù)能夠達標，硬件設(shè)計遇到的大返工是相對較少的，軟件設(shè)計的任務(wù)從頭到尾都有，等到中后期的時候基本上就都是軟件設(shè)計的任務(wù)。隨著科學(xué)的進步，集成電路技術(shù)也在飛速的發(fā)展，各種功能強大的芯片不間斷出現(xiàn)，使得硬件電路的集成度越來越高，現(xiàn)如今硬件設(shè)計的工作量在整個項目中的所占的比重也隨著社會的發(fā)展在逐漸下降。

由系統(tǒng)的最終設(shè)計方案可以知道，本文設(shè)計的仰臥起坐計數(shù)器硬件電路系統(tǒng)除了有檢測位置信息的光電傳感器，還包含了從測試開始，提示復(fù)位功能控制模塊，數(shù)碼管顯示模塊，聲光提示模塊和計算機控制模塊。

四、系統(tǒng)仿真

本文中就用keil編寫代碼用Protues軟件進行仿真[3]，仿真電路原理圖如圖1所示。

圖1 仿真電路原理圖

Proteus它是將電路仿真軟件和印刷電路板設(shè)計軟件以及模型交互仿真軟件這三者巧妙的結(jié)合在一起的軟件，是一個具有非常實用功能的軟件平臺，它的處理器支持的模型分別有8051、ARM等多種型號。

五、結(jié)語

本設(shè)計是用AT89C51單片機作為核心的，根據(jù)系統(tǒng)的整體的工作流程我們可以知道，整體性能好，人性化強、可靠性高。本設(shè)計系統(tǒng)集傳感器、LED數(shù)碼顯示及相關(guān)模塊通過Proteus進行仿真，實現(xiàn)了設(shè)計目的，具有一定的實踐價值并對相關(guān)的研究擁有借鑒意義。

[1]李曉寧.單片機的發(fā)展與應(yīng)用[J].中外企業(yè)家，2015(8)：171.

[2]戴文雯.基于單片機的多功能搶答器設(shè)計[J].電子產(chǎn)品世界，2014(1)：63-65.

[3]周貴舟.Protues和Keil在單片機教學(xué)中的仿真應(yīng)用[J].才智，2013(5)：1.

TH724；TP

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