会场人员计数器

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1、会 场 人 员 计Ms数器目录1 方案论证与比较方案一:- 方案二:方案三:方案论证：2.系统方案2.1 总体设计 42.2 总电路设计 42.3 主程序流程图 63、模块介绍 73.1单片机控制模块 73.2.红外对管信号采集模块 83.3.数码管显示模块 83.4.模拟拍照模块 93.5.电源模块 94、设计总结10附录 1 （仿真图） 10附录 2 （ 总电路原理图） 11作品名称：会场人员技术器系统设计作品简介：本系统应用数字化智能控制，主要分为五个模块：单片机控制模块、 红外对管采集模块、数码管显示模块、模拟拍照片模块、电源模块。以 AT89C51 单片机为核心，采用红外对管采集信号

2、，通过数码管实时显示数值。主要是利用 红外对管采集人员进出的红外信号，计数范围在 099 之间计数。这种设计可应用于会场、停车场、教室、公园等多种公共场合，适用范围广，实用性强，符 合可持续发展需求。1 方案论证与比较方案一: 可以采用多种数字逻辑电路来实现逻辑控制、主门、门控、计数单元的设计要求， 这样设计的电路整体比较复杂，而且不易完全发挥部分的功能要求。方案二:可以采用FPGA来实现逻辑控制、主门、门控、计数单元的设计要求，并且设计 方便，但对于对FPGA的掌握不够熟练。方案三: 可以采用以AT89C51单片机为核心，利用红外对管采集人员进出时的红外信号， 并把信号传输给单片机，经单片机

3、计算后再通过数码管实时显示。可分单片机控 制模块、 红外对管采集模块、数码管显示模块、模拟拍照片模块、电源模块等 这种设计优点是简单、实用、灵敏度高。方案论证： 从以上三种方案很容易看出，方案一，这样设计的电路整体比较复杂，而且不易 完全发挥部分的功能要求。方案二，对于对FPGA的掌握不够熟练。方案三，电 路比较简单、实用、灵敏度高，故采用方案三。2.系统方案2.1 总体设计本系统是设计一款基于单片机的人数进出检测系统设计，其中的单片机是人 数进出检测系统设计的核心，用于接收处理人数检测信号，通过两对红外对管分 别检测进出时的人体红外线、并将信号传递到单片机，再用单片机进行计算，并 通过七段数

4、码管实时显示会场人员的数量。此系统具有无线控制方式，方案基于 单片机技术的人员进出检测系统设计原理，并根据系统的基本原理制作出实物模 型。总系统主要由以下几个模块组成：单片机控制模块、红外对管采集模块、数 码管显示模块、模拟拍照片模块、。红外对管感应控制信息转变为单片机可以识 别的二进制代码，通过与单片机内部的程序配合实现人数进出的检测；单片机控 制模块的核心组成元件是 AT89c51 芯片，作为人数检测系统的总的控制模块。 红外对管安装在人员出入必须经过的地方，如果没有人员出入，对射光线没有被 遮挡时，接收电路输出高电平；而当有人员等物体通过时，光线被遮挡，接收电 路就输出低电平。从两路检测

5、脉冲的先后顺序，可以判断出人员运动方向；再由 检测脉冲的个数，可以计算进出的人数。进入时计数器加 1，外出时计数器减 1， 通过累计就可以计算出出入人员的数量。这就是红外对管识别人数系统的基本原 则。人员计数器总系统设计的组成不管采用的是纯硬件电路还是单片机电路，其 基本组成方式是完全相同的，只不过可逆计数器和判断执行电路部分，是由硬件 完成还有软件来完成的而已。2.2 总电路设计1. 总电路框图如（图 2-1）所示：该设计主要采用两对红外对管分别作为进出两路信号采集，当有人从感应 区经过时，红外对管会由原来的高电位变成低电位，并把两路信号分别经电压 比较器比较后传输给单片机，再经单片机简单的

6、程序计算后，通过数码管实时 显示会场人数，采用发光二极管模拟拍照进入会场的人员信息。图 2-1）总电路框图2.总电路原理图如（图 2-2）所示*XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1XTAL2P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5RSTP0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15PSENAleEAP1.0P3.0/RXDP1.1P3.1/TXDP1.2P3.2/INT0P1.3P3.3/INT1P1.4P3.4/T0P1.5P3.5/T1P1

7、.6P3.6/WRR53221 a22 b23 c24 d25 e26 f27 g28 h151617+5v模拟拍照-ED-REDR4510出口 红外对管（图 2-2）总电路原理图2.3 主程序流程图主程序流程图如图（2-3）所示：（图 2-3）主程序流程图3、模块介绍3.1、单片机控制模块单片机模块是此设计的核心器件，此模块采用AT89C51芯片，AT89C51 的主要特性与51系列单片机兼容；8KB片上可编程速闪存储器，可擦写1000 次；完全静态操作模式：024MHZ；可编程的3级程序锁存器；256B的内部 RAM2.1.2 。主要利用单片机进行程序化 ，使硬件电路简单化，另外也因为此

8、芯片价格便宜，应用简单，能使设计操作性、灵敏性、显示的实时性等性能大大 提高。3.2. 红外对管信号采集模块红外对管是红外线发射管与光敏接收管， 或者红外线接收管，或者红外 线 接收头配合在一起使用 时候的总称。 红外线 在光谱中波长自 0.76 至 400 微米的一段称为红外线，红外线是不可见 光线。红外线 接收管是在 LED 行业 中命名的， 是专门用来接收和感应红外线发射 管发出的红外线光线的。 一般 情 况下都是与红外线发射管成套运用在产品设备当中。光敏接收管是一个具有 光敏特征的 PN 结，属于 光敏三极管，具有单向导电性，因此 工作时需加上 反向电压。 红外线扫描器的作用：由一个1

9、00欧姆， 20K 欧姆，红外对管组成， 分别安装在大厅的出入口的两 侧，红外对管平行放置，平常处于接收状态，经 比较器输出低电平，当有人经过时，红外对管被挡住，接收管接收不到红外线， 经比较器输出高电平，这样，当有人经过时便会产生一个电平的跳变。3.3.数码管显示模块基本原理为当红外对管两端检测部分检测到有人经过时，红外接收电路 LM324 芯片的输出口将产生一个低电平信号，这个信号将供给单片机进行控制； 显示部分是通两个七段数码显示管显示，显示范围在 00-99，当接收到进的信号 会自动加一，当接收到出的信号后会自动减一，加到 100 时会自动复原 00，减 到00时会自动停在00，此设计

10、采用的是两个共阳七段数码管为显示器，如（图 3-1）L1L2NPO.O/ADOPO.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD73938373635343332（图3-1）数码管显示图34、模拟拍照模块2223:块设计主要是针对人员身份辨别，以及一些不法分子的违法行 为所进行信息记2录，可作为破案的有效证据。当进入一路采集到有人员进入的信 一部分由于元件及资金的限制无法达到真正摄像头拍照，我们以发光二极管代替 待丄卄 ） _：爪 人 一少滋込;甘甘宀、口七土N白P2.0/A8P2.1/A9P2信/亡厂人一 /工亡f、一t二号就会及时

11、拍照3每进6入一个人就会拍照一次，出口不进行拍照。此系统设计这 一部分由于元件及资金的限制无法达到真正摄像头拍照，我们以发光二极管代替 每进入一个人发5光二极管亮一次，其它状态都保持熄灭状态。P3.0/RXDP3.1/TXD 3.5P3电源模块P3.3/INT1P3.4/T.5/该一1011121314的有源枭统采用直流+5V为主要电源，因为+5V电源适用该系统的整体 件电路6电源采用USB接口，因为这种供电简便、实用。117P3.7/RD174、设计总结“调试成功，硬件测试成功！ ” 经过这段时间的努力， 基于单片机的人员 进出检测系统设计完成了， 过去一段时间遇到难题时的郁闷一挥而散了，现

12、在 回味起来真有点小小的成就感。 经过这次课程设计得到的收获还是特别多的， 它不仅让我了解了做一个单片机系统的各项工作流程，我在这个过程中学到了很 多过去不知道的东西以及课本上所不能讲述给你的东西，同时也让我深 刻让地 认识到我对知识的理解程度以及掌握程度还是极其有限的。生命是有限的， 我 们就应该抓住每一个机会来锻炼自己、提高自己，只有在工作中你才能发现你自 身的不足，才能让你端正学习、工作、生活 态度，并且只有在工作中你才能真 正细致地去学习一个东西、去研究一个东西。可见生产实践是何其重要啊，它是 你提升你自己的有效平台。附录 1 （仿真图）kXTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0

13、.2/AD2XTAL2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6RSTP0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10PSENP2.3/A11ALEP2.4/A12EAP2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.1/TXDP1.2P1.3P3.3/INT1P1.4P3.4/T0P1.5P3.5/T1P1.6P3.6/WR附录 2 （ 总电路原理图）+5v22pFX11922pFR112MHZ18U1XTAL1XTAL21 12 23 3 *-4 45 516 67 7 8 8P1.0 P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1 7P0.0/AD(P0.1/AD-P0.2/AD：P0.3/AD：P0.4/ADP0.5/ADFP0.6/ADFP0.7/AD：P2.0/A8P2.1/A9P2.2/AKP2.3/A1P2.4/A1 P2.5/A1 P2.6/A1 P2.7/AUP3.0/RX】 P3.1TX P3.2TINT( P3.3/INTP3.4/TCP3.5/T1 P3.6/WF P3 7/R25262728:邱*模拟拍照80C51T416LED-RED平入口 红外对管R5红外对管R32RV110k73*LM324