【正文】 中圖分類： TP273 密級：無 UDC： 單位代碼： 公共場所動態(tài)容量監(jiān)控 系統(tǒng)設(shè)計 Design of Dynamic Monitoring System for Public Place People Flows 焦作大學(xué)姓 名 學(xué) 制 3 年 專 業(yè) 應(yīng)用電子技術(shù) 研究方向 電子技術(shù) 導(dǎo) 師 職 稱 論文提交日 期 論文答辯日期 2022 焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 摘要 1 摘要 隨著中國社會的發(fā)展趨勢，城市化建設(shè)的步伐加快，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大人口集中，對城市公共基礎(chǔ)設(shè)施造成了很大的負(fù)擔(dān)，高強(qiáng)度轉(zhuǎn)和超容量都對基礎(chǔ)設(shè)施和人身都造成了一定的風(fēng)險承受，所以說科學(xué)的限流和預(yù)警是必然的。對于現(xiàn)在科技的發(fā)展單片機(jī)和傳感器的技術(shù)日益成熟，成本又相對比較低，維護(hù)簡單等特點(diǎn)，所以說運(yùn)用單片機(jī)與傳感器對公共場所動態(tài)容量的監(jiān)控是可行的，且是優(yōu)異的。 同時可以運(yùn)用到商場超市的人流量檢測 . 本設(shè)計采用 STC89C52單片機(jī)實(shí)現(xiàn)公共 場所動態(tài)容量監(jiān)控 系統(tǒng)的 綜合應(yīng)用了單片機(jī)復(fù)位系統(tǒng)、定時器、計數(shù)器等知識， 主要運(yùn)用了 STC89C52 單片機(jī)， LED1602顯示模塊， AMS1117 穩(wěn)壓模塊， 激光檢測 ， 等元器件 運(yùn)作組成 。 關(guān)鍵詞 ： 大型 公共場所 ； 動態(tài)容量 監(jiān)控 ；災(zāi)難預(yù)警；焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 Abstract 2 Abstract With the development trend of Chinese society, the accelerated pace of urbanization, expanding urban population is concentrated in urban public infrastructure caused a great burden, and ultrahighstrength transfer capacity and physical infrastructure are all caused some risk tolerance, so that the scientific limit and warning is inevitable. For now microcontroller and sensor technology development of increasingly sophisticated technology, cost and relatively low maintenance and simple, so that the microcontroller and sensors to monitor the use of public places dynamic capacity is feasible, and is excellent. Supermarkets and can be applied to the detection of human traffic. This design uses a public place STC89C52 MCU dynamic capacity monitoring system integrated application of microcontroller advantages reset the system, timers, counters and other knowledge, application of the sensor Keywords: STC89C52 SCM。 LED1602 display module。 AMS1117 regulator module。 laser detection。 焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 目錄 3 目錄 一 緒論 .............................................................. 4 二 設(shè)計功能與結(jié)構(gòu) .................................................... 5 基本要求及功能 .................................................. 5 設(shè)計的初步假想與結(jié)構(gòu) ............................................ 5 三 設(shè)計設(shè)備選擇與確定框圖 ............................................ 7 單片機(jī)的選擇 .................................................... 7 顯示模塊選擇 .................................................... 7 語音模塊選擇 .................................................... 7 檢 測模塊選擇 .................................................... 8 總體設(shè)計框圖 .................................................... 9 四 系統(tǒng)及各模塊工作狀態(tài) ............................................. 11 單片機(jī)最小電路 ................................................ 11 數(shù)據(jù)采集模塊 .................................................. 16 單片機(jī)計數(shù)模塊 ................................................. 18 顯示模塊 ....................................................... 19 語音模塊 ....................................................... 20 五 系統(tǒng)軟件設(shè)計 ..................................................... 23 軟件流程圖 ..................................................... 23 軟件程序說明 ................................................... 24 六 設(shè)計總結(jié) ......................................................... 25 參考文獻(xiàn) ............................................................ 26 致謝 ................................................................ 27 焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 第一章 緒論 4 一 緒論 隨 著中國社會的發(fā)展趨勢，城市化建設(shè)的步伐加快，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大人口集中，對城市公共基 礎(chǔ)設(shè)施造成了很大的負(fù)擔(dān)， 人們的生活水平不斷提高，每到節(jié)假日，各重點(diǎn)景區(qū)，特別是博物館等地，參觀人數(shù)激增都會給為景區(qū)的文物保護(hù)和安全管理工作帶來很大的壓力。為了應(yīng)對急劇增加的旅客人數(shù)，保護(hù)當(dāng)?shù)氐奈奈锖吐糜喂苍O(shè)施，維護(hù)各個景區(qū)或博物館的正常次序，提高景區(qū)游客的旅游質(zhì)量，許多博物館和景區(qū)都采取了景區(qū)游客每天總量限制、限流、分流等措施。為更好實(shí)現(xiàn)景區(qū)人流量統(tǒng)計管理，需要設(shè)計一種人流量統(tǒng)計監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)時對某區(qū)域內(nèi)的人流量進(jìn)行實(shí)時測量 并把數(shù)據(jù)顯示在監(jiān)控系統(tǒng)上， 同 時 住房辦公 樓層高度越來越高 ,近幾年發(fā)生了多次重大高層火災(zāi) ,造成了嚴(yán)重的人員傷亡和財產(chǎn)損失 ,對于高層的救援行動 ,準(zhǔn)確地了解樓宇內(nèi)人員的分布情況非常重要 ,可以使救援更有針對性 ,為救援爭取最寶貴的時間 . 目前的人流量統(tǒng)計系統(tǒng)采用的大多是單一的探測手段，誤差較大。有一些復(fù)雜的系統(tǒng)，例如基于圖像傳感器（ Charge Coupled Device， CCD）的圖像采集系統(tǒng)，操作復(fù)雜、獲取信息困難、數(shù)據(jù)量大、成本較高，不適合大面積的使用和推廣。開發(fā)一套成本低、應(yīng)用范圍廣、操作簡便的系統(tǒng)顯 得十分必要。因此，針對目前現(xiàn)有系統(tǒng)的不足， 本設(shè)計提出 設(shè)計一套基于人流量統(tǒng)計的災(zāi)害救援 的 系統(tǒng)。該系統(tǒng) 將 采用多傳感器的探測方式，使采集的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確；數(shù)據(jù)傳送采用無線傳輸模式，節(jié)約成本、減少布線；供電系統(tǒng)采用直接供電和蓄電池供電雙路供電的方式，保證系統(tǒng)在突發(fā)事件導(dǎo)致主電源被切斷的情況下仍然可以繼續(xù)工作，當(dāng)災(zāi)害來臨的時候數(shù)據(jù)傳輸不會中斷。 焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè) 計 第二章 設(shè)計功能與結(jié)構(gòu) 5 二 設(shè)計 功能與結(jié)構(gòu) 基本要求 及功能 本文設(shè)計了一種基于單片機(jī)的人流量統(tǒng)計器 , 利用激光傳感器對進(jìn)入和離開空間內(nèi)的人流量進(jìn)行計數(shù) ,然后把計數(shù)值送入單片機(jī)進(jìn) 行分析 , 計算出特定時段公共場所內(nèi)人流量、人流方向、數(shù)量規(guī)律等 , 之后將數(shù)據(jù)存儲到存儲器中 , 并將相關(guān)數(shù)據(jù)送到顯示器顯示。同時系統(tǒng)能夠統(tǒng)計某天進(jìn)入公共場所總?cè)藬?shù) , 并可以將每天的人流量保存起來 , 供需要時查詢 , 從而得到比較理想的測量效果。 首先確定公共場所的額定容量 ,不可以超過的上限 ,以及目前的容量的統(tǒng)計 。因此人的出入都要精確的識別好正確的記錄 .同時當(dāng)記錄值達(dá)到額定上限或接近時提前做出預(yù)警 ,以及限流 ,只出不進(jìn)等控制指令 . 圖 11 動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)入口檢測 設(shè)計雙激光傳感器檢測電路，分別監(jiān)測進(jìn)入、走出場所的人 ，如圖 11； 再設(shè)計出單片機(jī)最小系統(tǒng)，用來接收信號、計數(shù)處理和發(fā)出指令； 最后設(shè)計出 預(yù)警系統(tǒng)，接收單片機(jī)指令，對公共場所內(nèi)的人流量控制 。 設(shè)計的初步假 想 與結(jié)構(gòu) 該系統(tǒng)首先需要一個中央數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)初步?jīng)Q定使用單片機(jī)完成 ,與之配套需要有電源模塊 ,復(fù)位模塊 ,時鐘 模塊 ,和下載模塊 來組成一個 單 片機(jī)的 最小單元 ；其次需要數(shù)據(jù)采集 ,首選技術(shù)相對成熟而且高效低廉的的傳感器技術(shù) ； 然后還需要顯示和報警兩個模塊來完成整個系統(tǒng)功能的運(yùn)行 ； 如 圖 12 所示。 焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè) 計 第二章 設(shè)計功能與結(jié)構(gòu) 6 圖 12 主要模塊組成 顯示模塊 語音報警模塊 單片機(jī)最小單元 傳感器檢測模塊 焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 第三章 設(shè)計設(shè)備選擇與確定框圖 7 三 設(shè)計 設(shè)備選擇與確定框圖 單片機(jī)的選擇 方案一 :選擇 8031 單片機(jī)芯片 8031芯片內(nèi)部無 ROM,需要外擴(kuò)程序存儲器 ,由此造成電路焊接的困難 ,況且使用 8031 還需要另外購買其他的芯片 ,從而造成成本較高 ,性價比低。 方案二：選擇 AT89C52 AT89C52 芯片內(nèi)部有 ROM,且片內(nèi) ROM 全部采用 Flash ROM,它能于 3V 的超低壓工作 , 片內(nèi)置通用 8 位 中央處理器 和 Flash 存儲單元 與 MCS51 系列單片機(jī)完全兼容。結(jié)合實(shí)際，選擇 AT89C52 單片機(jī)來設(shè)計。 顯示模塊選擇 方案 一 ： LED 點(diǎn)陣顯示，是由八行八列的發(fā)光二極管集成在一塊電路上組成，主要用來顯示漢字，同時也能顯示數(shù)字和少量圖象 ,但它的焊接較麻煩 ,價格高，鑒于所設(shè)計的題目要求它不切實(shí)際。所以排除此方案。 方案 二 ： LED 七段 數(shù)碼管靜態(tài)顯示，電路容易理解且 驅(qū)動的程序簡單，多片七段譯碼器驅(qū)動顯示，這不僅增加了成本，還需要占用單片機(jī)多個 I/O 口，也給電路的焊接帶來一定的困難，因此不選用這種方案作為顯示模塊。 方案 三 ： 采用 LED 數(shù)碼管動態(tài)掃描顯示，價格低廉，不僅減少了對 I/O 口的浪費(fèi)，而且能夠同時驅(qū)動多個數(shù)碼管。其驅(qū)動程序容易編寫和理解。 但顯示內(nèi)容太多 時 ， 顯示就變得困難 。 方案 四 :LCD 數(shù)碼管液晶顯示 ,由單片機(jī)