圖書館紅外人數(shù)統(tǒng)計器

1、基于紅外線傳輸?shù)膱D書館人數(shù)統(tǒng)計器Library flow statistics based on infrared transmission學院：電氣信息學院專業(yè)：電力工程及其自動化姓名：張芮王劍學號：1143031295 1143031105電話：1367901306318200295383郵箱:820980378學期：2013春摘要：圖書館人流數(shù)據(jù)是圖書館管理不可缺少的數(shù)據(jù),通過它可以獲得圖書館的運行狀況。紅外傳輸技術是廣范應用的短距離傳輸技術，利用它的反射原理便可以對圖書館的人流進行計數(shù)。關鍵詞：紅外線傳輸52單片機圖書館人流統(tǒng)計Abstract: the library flow da

2、ta is indispensable for the library management Infrared transmission technology is a widely used short distance transmission technology .utilizing the reflection principle which will be used on the library of people counting.Keywords: infrared transmission 52 MCU library flow statistics一、緒論本文設計了一種基于

3、stc89c52單片機的紅外線圖書館人流量統(tǒng)計器，利用紅外傳感器對進入圖書館的人流量進行計數(shù)，然后把計數(shù)值送入單片機進行分析，并將相關數(shù)據(jù)送到顯示器顯示。以達到統(tǒng)計某天進入圖書館的總人數(shù)的作用。二、總體設計思路該人流量統(tǒng)計器包含以下結構：單片機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，紅外線傳感模塊，LCD顯示電路組成。系統(tǒng)設計框圖如圖1所示。圖1 系統(tǒng)設計框圖紅外線傳感模塊由方波發(fā)生器，紅外線發(fā)射接收電路，電壓跟隨器，電壓比較器構成。其設計框圖如圖2所示。圖2 紅外線傳感模塊設計框圖其輸出在有人和沒人經過時的波形如圖3所示。圖3 理論輸出波形三、硬件設計1.紅外線傳感模塊（1）紅外線發(fā)射和接收原理紅外線傳輸是以紅外光作

4、為傳輸媒體來傳輸信號的，使用的紅外發(fā)光二極管和紅外接受管是只有一個PN結的半導體器件，它與普通發(fā)光二極管(如：紅、綠、黃發(fā)光二極管)結構原理與制作工藝基本相同，只是所用的材料不同。制造紅外線發(fā)光二極管材料有砷化鎵、砷鋁化鎵等，其中應用最多的是砷化鎵。紅外對管中，發(fā)射管用于發(fā)射一定波長的紅外線，肉眼不可見。接收管是一個光敏二極管，無光照時飽和反向漏電流很小，當有光照時，飽和反向漏電流增加，在一定的范圍內它隨入射光強度的變化而變化，當發(fā)射管和接收管平行安放時，當有障礙物放置在兩管前面時，發(fā)射管發(fā)射的紅外線經障礙物反射后就能夠被接收管所接收，進而可以判斷出有障礙物。電路連接圖如圖4.圖4 紅外線發(fā)射

5、與接收連接圖（2）方波發(fā)生器紅外遙控發(fā)射數(shù)據(jù)時采用載波調制的方式，這樣可以提高發(fā)射頻率降低干擾和降低電源功耗。調制信號由運算放大器構成的方波發(fā)生器提供。（3）電壓跟隨器電壓跟隨器，顧名思義，就是輸出電壓與輸入電壓是相同的，就是說，電壓跟隨器的電壓放大倍數(shù)恒小于且接近1。電壓跟隨器的顯著特點就是，輸入阻抗高，而輸出阻抗低。這使得它在電路中可以起到阻抗匹配的作用，能夠使得后一級的放大電路更好的工作。其表達式為：（4）電壓比較器電壓比較器可以看作是放大倍數(shù)接近“無窮大”的運算放大器。它可用作模擬電路和數(shù)字電路的接口，還可以用作波形產生和變換電路等。利用簡單電壓比較器可將正弦波變?yōu)橥l率的方波或矩形波

6、。電壓比較器的功能：比較兩個電壓的大小(用輸出電壓的高或低電平，表示兩個輸入電壓的大小關系)：當”+”輸入端電壓高于”輸入端時，電壓比較器輸出為高電平；當”+”輸入端電壓低于”輸入端時，電壓比較器輸出為低電平；其表達式為:2.單片機系統(tǒng)單片機最小系統(tǒng)是此設計的核心部件，紅外傳感器所產生的外部脈沖經單片機進行譯碼而計數(shù)，并且通過對單片機的內部編譯，使外部終端信號通過LCD顯示出來，并實現(xiàn)計數(shù)功能。一個典型的單片機最小系統(tǒng)一般由時鐘電路、復位電路、片外RAM、片外ROM、等組成。對于這次設計的單片機最小系統(tǒng)基本電路如下圖所示。圖5 單片機系統(tǒng)電路圖3.顯示電路的設計在本文設計的顯示單元中使用了16

7、02液晶，也叫1602字符型液晶。它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點陣型液晶模塊。它由若干個5X7或者5X11等點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符，每位之間有一個點距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用。因為其微功耗、體積小、顯示內容豐富、超薄輕巧的特點，常用在袖珍式儀表和低功耗應用系統(tǒng)中。四、程序設計具體代碼見附錄，程序流程如下圖所示。圖6 程序流程圖五、測試方法與測試結果在直線距離紅外線發(fā)射管和接收管一定距離的地方放一塊擋板，觀察擋板離開時LCD顯示屏上是否人數(shù)加1.最終測試結果表明，擋板的有效距離約為56cm，并且人數(shù)能夠正常加一。附錄：單片機程序

8、如下#include <reg52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuint num1,numk,ren,a1,a2,a3,a4;uchar num0;uint flag;uchar code table="The student is"uchar code table1="ren"uchar code table2="0000"sbit lcden=P21;sbit lcdrw=P22; sbit lcdrs=P23;sbit xh=P24;vo

9、id delay(uint z)uint x,y;for(x=z;x>0;x-)for(y=110;y>0;y-);void delay1(uint z)uint x,y;for(x=z;x>0;x-)for(y=55;y>0;y-);void write_com(uchar com)/液晶寫命令函數(shù)lcdrs=0;P1=com;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0;void write_data(uchar date)/液晶寫數(shù)據(jù)函數(shù)lcdrs=1;P1=date;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0;voi

10、d LCD_init()lcden=0; lcdrw=0；write_com(0x38);/初始化1602液晶write_com(0x0c);write_com(0x06);write_com(0x01);void jiemian()/界面函數(shù)uint k;write_com(0x80); for(k=0;k<14;k+)write_data(tablek);delay(5);write_com(0x80+0x4a);for(k=0;k<3;k+)write_data(table1k);delay(5);write_com(0x80+0x44);for(k=0;k<4;k+)write_data(table2k);delay(5);void main()LCD_init();jiemian();EA=1;IT1=1;EX1=1;while(1)while(flag=1)if(xh=1)delay1(1);numk+;if(numk=10000)ren+;a1=ren/1000;a2=ren%1000/100;a3=ren%100/10;a4=ren