基于单片机的人流量统计仿真系统设计
**单片机设计介绍,基于单片机人流量统计仿真系统设计
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
基于单片机的人流量统计仿真系统设计概要如下:
一、系统概述
本系统采用单片机作为核心控制器,结合红外传感器、液晶显示屏等硬件设备,实现人流量的实时统计与仿真显示。通过红外传感器检测人员的进出动作,单片机对信号进行处理和计数,并实时更新液晶显示屏上的人流量数据。该系统旨在满足各种场所(如商场、图书馆、地铁站等)对于人流量统计的需求,为场所管理和安全监控提供数据支持。
二、硬件设计
单片机选型:选择一款性能稳定、易于编程的单片机,如STM32、STC89C52等。单片机负责接收红外传感器的信号,进行数据处理和存储,并控制液晶显示屏的显示。
红外传感器模块:采用红外对射传感器或红外阵列传感器,安装在需要统计人流量的区域进出口处。当有人员经过时,会遮挡红外光线的传播,从而触发传感器产生信号变化。
液晶显示屏:选择一款高分辨率、低功耗的液晶显示屏,用于实时显示当前的人流量数据。显示屏应具备良好的可视性和清晰度,以便用户能够清晰地看到人流量数据。
电源模块:为整个系统提供稳定的工作电压,确保各个部分能够正常工作。
三、软件设计
系统初始化:在系统启动时,对单片机进行初始化设置,包括IO口配置、中断设置等。同时,对液晶显示屏进行初始化,设置显示模式和字体大小等参数。
数据采集与处理:单片机通过红外传感器模块实时采集人员的进出信号,对信号进行处理和分析。当有人员经过时,单片机记录这个事件,并根据进出方向增加或减少人流量计数。同时,单片机将更新后的人流量数据发送给液晶显示屏进行实时显示。
人流量统计算法:设计合理的人流量统计算法,以确保统计数据的准确性和实时性。算法应能够处理多个人员同时经过的情况,避免漏计或重复计数。
人流量超限报警:根据实际需求,可以设置人流量上限值。当实际人流量超过设定的上限值时,单片机通过蜂鸣器或LED灯等方式发出报警提示,以便管理人员及时采取措施。
四、工作原理
系统工作时,红外传感器模块实时检测人员的进出情况,并将信号传输给单片机。单片机根据接收到的信号判断人员的进出方向,并更新人流量计数。然后,单片机将更新后的人流量数据发送给液晶显示屏进行实时显示。同时,单片机还会根据实际需求执行人流量超限报警等功能。
五、系统特点
实时性:系统能够实时统计和显示人流量数据,满足场所对于人流量监控的实时性需求。
准确性:采用红外传感器进行人员检测,具有较高的准确性和稳定性。同时,设计合理的人流量统计算法能够避免漏计或重复计数的问题。
可视化:通过液晶显示屏实时显示人流量数据,方便用户随时了解场所的人流情况。
灵活性:系统可以根据实际需求进行定制和扩展,如改变统计区域、设置人流量上限值等。
六、应用前景
基于单片机的人流量统计仿真系统具有广泛的应用前景。它可以用于各种场所的人流量统计和监控,为场所管理和安全监控提供数据支持。同时,该系统还可以与其他智能系统相结合,实现更加智能化、高效化的场所管理。例如,在商场中,可以与智能导购系统相结合,根据人流量数据调整商品的陈列和促销活动;在地铁站中,可以与智能调度系统相结合,根据人流量数据调整列车的运行间隔和班次等。
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:创新电子设计