基于单片机的人流量统计仿真设计

**单片机设计介绍,基于单片机人流量统计仿真设计

文章目录

  • 一 概要
  • 二、功能设计
  • 设计思路
  • 三、 软件设计
  • 原理图
  • 五、 程序
  • 六、 文章目录
  • 一 概要

      基于单片机人流量统计仿真设计概要

    一、设计概述

    本设计旨在通过单片机技术实现人流量的实时统计与仿真。系统通过检测人员的进出动作,实时统计并显示当前人数流量,以满足不同场合的需求。此外,系统还具备人数缺少报警提醒和人数正确绿灯提醒的功能,以提升场所的安全性和管理效率。

    二、系统组成与硬件设计

    系统组成
    本系统主要由单片机、红外对管(或红外光电开关)、显示模块、报警模块和电源模块组成。其中,单片机作为核心控制器,负责接收红外对管的信号,处理数据,并控制其他外设的工作;红外对管用于检测人员的进出;显示模块用于实时显示当前人数流量;报警模块用于在人数异常时发出报警信号;电源模块为系统提供稳定的电源。

    硬件选型与设计
    (1)单片机选型:选择具有足够I/O接口和计算能力的单片机型号,如STC89C52或AT89C52等。

    (2)红外对管选型:根据检测距离和灵敏度要求选择合适的红外对管或红外光电开关。

    (3)显示模块设计:可采用LCD液晶显示屏或数码管等显示器件,用于实时显示当前人数流量。

    (4)报警模块设计:采用蜂鸣器或LED灯等报警器件,用于在人数异常时发出报警信号。

    三、软件设计与实现

    数据采集与处理
    单片机通过中断方式接收红外对管的信号,当有人经过时,红外对管会输出一个信号。单片机根据信号的变化判断人员的进出方向,并进行计数。同时,单片机还负责处理其他外设的输入信号和输出控制。

    人数统计与显示
    单片机将计数结果通过串口或其他接口发送到显示模块进行实时显示。显示模块可以直观地展示当前的人数流量,方便用户查看。

    报警逻辑实现
    系统设定人数上下限阈值,当人数超过这些阈值时,单片机控制报警模块发出报警信号。报警方式可以是声音报警或光报警,具体根据实际应用场景选择。

    四、仿真设计与实现

    为了验证系统的可行性和性能,需要进行仿真设计与实现。可以使用仿真软件搭建系统模型,模拟人员的进出动作和系统的响应过程。通过调整仿真参数和观察仿真结果,可以对系统进行优化和改进。

    五、总结与展望

    基于单片机人流量统计仿真设计是一个具有实际应用价值的项目。通过合理的硬件设计和软件编程,可以实现人流量的实时统计、显示和报警功能。未来,可以考虑进一步扩展系统的功能和应用范围,如增加网络通信功能,实现远程监控和数据传输;或者结合图像识别技术,提高人流统计的准确性和可靠性。同时,随着技术的不断进步,可以考虑采用更先进的单片机和传感器技术,提升系统的性能和稳定性。

    二、功能设计

    文件夹内包含工程文件,可直接运行或者二次开发;

    此设计可作为毕业设计和课程设计资料,包含原理图、程序代码(嵌入式类设计)、软件资料等等,非常完善;

    设计思路

    设计思路
    文献研究法:搜集整理相关单片机系统相关研究资料,认真阅读文献,为研究做准备;

    调查研究法:通过调查、分析、具体试用等方法,发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法;

    比较分析法:比较不同系统的具体原理,以及同一类传感器性能的区别,分析系统的研究现状与发展前景;

    软硬件设计法:通过软硬件设计实现具体硬件实物,最后测试各项功能是否满足要求。

    三、 软件设计

    本系统原理图设计采用Altium Designer19,具体如图。在本科单片机设计中,设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus,由于Altium Designer功能强大,可以设计硬件电路的原理图、PCB图,且界面简单,易操作,上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境,用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术,能够很好的满足本次设计需求。

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    仿真实现
    本设计利用protues8.7软件实现仿真设计,具体如图。

    Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一,通过设计出硬件电路图,及写入驱动程序,就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外,protues还能实现PCB的设计,在仿真中也可以与KEIL实现联调,便于程序的调试,且支持多种平台,使用简单便捷。
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    原理图

    五、 程序

    本设计利用KEIL5软件实现程序设计,具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言,C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然,由于其功能强大,C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中,C语言已经逐步完全取代汇编语言,因为相比于汇编语言,C语言编译与运行、调试十分方便,且可移植性高,可读性好,便于烧录与写入硬件系统,因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计,能够实现快速调试,并生成烧录文件,被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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    六、 文章目录

    目 录

    摘 要 I
    Abstract II
    引 言 1
    1 控制系统设计 2
    1.1 主控系统方案设计 2
    1.2 传感器方案设计 3
    1.3 系统工作原理 5
    2 硬件设计 6
    2.1 主电路 6
    2.1.1 单片机的选择 6
    2.2 驱动电路 8
    2.2.1 比较器的介绍 8
    2.3放大电路 8
    2.4最小系统 11
    3 软件设计 13
    3.1编程语言的选择 13
    4 系统调试 16
    4.1 系统硬件调试 16
    4.2 系统软件调试 16
    结 论 17
    参考文献 18
    附录1 总体原理图设计 20
    附录2 源程序清单 21
    致 谢 25

    作者:01单片机设计

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