某商場(chǎng)客流量統(tǒng)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)方案

1、某商場(chǎng)客流量統(tǒng)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)方案1 概述1.1 研究意義應(yīng)用十分廣泛， 遍布生活的每個(gè)角落，像汽車上車載人數(shù)統(tǒng)計(jì)，車輛流量統(tǒng)計(jì)，大型賓館、 圖書館客流量統(tǒng)計(jì)等等。統(tǒng)計(jì)面向公眾是與國(guó)際接軌的需要所決定的。定期、經(jīng)常通過各種媒體向社會(huì)公眾發(fā)布統(tǒng)計(jì)信息，是一種國(guó)際慣例。在許多國(guó)家，各級(jí)政府部門及其首腦也是通過媒體或其它載體的發(fā)布來獲取非機(jī)密的統(tǒng)計(jì)信息，而很少提出特殊的“領(lǐng)導(dǎo)需要”。擴(kuò)大對(duì)外開放，“迎接入世”挑戰(zhàn)，中國(guó)的統(tǒng)計(jì)信息從計(jì)算方法、采集渠道到公布形式，無疑應(yīng)該更加詳細(xì)、公開和透明。更好地為百姓服1.2 發(fā)展現(xiàn)狀隨著外資零售企業(yè)的大舉進(jìn)入 , 零售企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈?？土髁繉?duì)于零售業(yè)是非?；A(chǔ)的指標(biāo)

2、 , 它與銷售量直接成正比關(guān)系 , 因此客流量統(tǒng)計(jì)尤為重要。 客流量是大型商業(yè)、旅游、公共安全、文博、連鎖等公共場(chǎng)所在管理和決策方面不可缺少的數(shù)據(jù)。作為一項(xiàng)重要的市場(chǎng)研究手段， 它能夠?yàn)榇笮蜋C(jī)關(guān)、 企業(yè)的運(yùn)營(yíng)決策和綜合管理提供準(zhǔn)確及時(shí)的數(shù)據(jù)參考。 商場(chǎng)客流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的重要性顯而易見?？紤]到設(shè)計(jì)周期及技術(shù)難度， 本文對(duì)簡(jiǎn)單的紅外對(duì)管的人流量檢測(cè)做簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。1.3 論文主要內(nèi)容通過比較現(xiàn)在普遍采用的客流量統(tǒng)計(jì)計(jì)算的各種解決方案的優(yōu)缺點(diǎn)得出本次設(shè)計(jì)所選定的方案： 紅外對(duì)管的人流量檢測(cè)設(shè)計(jì)。進(jìn)而得出相應(yīng)的某商場(chǎng)客流量統(tǒng)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)的基本結(jié)構(gòu)框圖。第二章對(duì)各個(gè)組成模塊進(jìn)行介紹，并且給出了紅外接線和

3、1602 液晶顯示的選擇。然后介紹了系統(tǒng)硬件框圖設(shè)計(jì)全過程、硬件電路設(shè)計(jì)及測(cè)試結(jié)構(gòu)分析。2 設(shè)計(jì)方案選擇2.1 方案查詢選定現(xiàn)在所普遍采用的客流量統(tǒng)計(jì)解決方案大面上可以分為 2 種，一種采用機(jī)器視覺的技術(shù)， 通過本地或遠(yuǎn)程監(jiān)控?cái)z像頭采集視頻幀數(shù)據(jù)， 由主機(jī)電腦服務(wù)器處理（主要通過人頭部，肩部等特征，來識(shí)別畫面中的人物）并檢測(cè)出進(jìn)出商場(chǎng)或者車箱的人數(shù)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是識(shí)別精度高，識(shí)別準(zhǔn)確。缺點(diǎn)是工程規(guī)模大，相比后一種成本要高出許多。另一種是通過紅外線和單片機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成的檢測(cè)系統(tǒng)。這種方法也大概分為兩種， 一種是通過人體的熱成像來識(shí)別判斷人物， 然后進(jìn)行計(jì)數(shù)。另一種是通過紅外線對(duì)管發(fā)射和接收， 來判

4、讀是否有人出入， 并計(jì)數(shù)。這種紅外計(jì)數(shù)的檢測(cè)設(shè)備也有好多種， 有一些是紅外對(duì)管分別安裝在人流進(jìn)出門的兩側(cè)， 一邊發(fā)送一邊接收， 當(dāng)接受不到后外信號(hào)就計(jì)數(shù)一次。還有一種方案是將紅外對(duì)管安裝在一起， 在檢測(cè)門對(duì)面安裝反射鏡， 這樣設(shè)計(jì)的系統(tǒng)可以成為一個(gè)單個(gè)的整體， 節(jié)省了成本。 這里我們選擇最后一種方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.2 模塊設(shè)計(jì)2.2.1 某商場(chǎng)客流量統(tǒng)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)的基本結(jié)構(gòu)框圖本設(shè)計(jì)的基本結(jié)構(gòu)框圖如下圖2-1 所示：圖 2-1 某商場(chǎng)客流量統(tǒng)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)的基本結(jié)構(gòu)框圖2.2.2 某商場(chǎng)客流量統(tǒng)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)的組成部分介紹及選擇本設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)上可以分為以下幾個(gè)模塊： 80C51 單片機(jī)主控模塊、紅外檢測(cè)模塊

5、、電源模塊、 1602 液晶顯示模塊 。（1）紅外檢測(cè)模塊采用兩對(duì)紅外對(duì)管， 在相隔 10-15cm 的距離內(nèi)進(jìn)行 2 次檢測(cè)，確保檢測(cè)的準(zhǔn)確性。紅外發(fā)射管芯中央凸顯，紅外接收管管芯有紅外感光電極。紅外對(duì)角的兩引腳一長(zhǎng)一短，長(zhǎng)引腳是正極，和普通發(fā)光管相同。通電測(cè)試方法辨別用一只發(fā)光二極管和一個(gè)電阻與被測(cè)的電管串聯(lián)，用遙控器對(duì)著被測(cè)管按下任意鍵時(shí)，被測(cè)管亮，則是紅外接收管，不亮則是紅外發(fā)射管。（2）80C51 單片機(jī)主控模塊其管腳圖如圖2-2 所示圖 2-2 AT89C51 單片機(jī)管腳圖1P0 口有八條端口線， 命名為 P0.0P0.7, 其中 P0.0 為低位， P0.7 為高位。每根線由一個(gè)

6、輸出鎖存器，兩個(gè)三態(tài)緩沖器，輸出驅(qū)動(dòng)電路和輸出控制電路組成。P0口是一個(gè)三態(tài)雙向I/O 口，它有兩種不同的功能，用于不同的工作環(huán)境。2P1 口P1 口有八條端口線，命名為 P1.0P1.7,P1 口是一個(gè)準(zhǔn)雙向口，只作普通的I/O 口使用，器功能與P0 口的第一功能相同。作輸出口使用時(shí)，由于其內(nèi)部有上拉電阻，所以不需外接上拉電阻； 作輸入口使用時(shí)， 必須先向鎖存器寫入 “ 1”，使場(chǎng)效應(yīng)管 T 截止，然后才能讀取數(shù)據(jù)。3P2 口P2 口有八條端口線，命名為 P2.0P2.7,P2 口也是一個(gè)準(zhǔn)雙向口，它有兩種使用功能：一種是當(dāng)系統(tǒng)不擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器時(shí)， 作普通的 I/O 口使用，其功能與 P0

7、口的第一功能相同。作輸出口使用時(shí)，不需外接上拉電阻；另一種是當(dāng)系統(tǒng)外擴(kuò)存儲(chǔ)器時(shí)， P2 口作系統(tǒng)擴(kuò)展的地址總線口使用，輸出高 8 位的地址 A7A15，與 P0 口第二功能輸出的低 8 位地址相配合，共同訪問外部程序或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，但它只確定地址并不能像 P0 口那樣還可以傳送存儲(chǔ)器的讀寫數(shù)據(jù)。4P3 口P2 口有八條端口線，命名為 P3.0P3.7,P3 口是一個(gè)多用途的準(zhǔn)雙向口，第一功能是作普通的 I/O 口使用，其功能與 P1 口的第一功能相同。 當(dāng)不對(duì) P3 口尋址時(shí)，口鎖存器的 Q 端自動(dòng)置 1。這時(shí) P3 口作為第二功能使用。5 并行口的負(fù)載能力P0 口每一口線可驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) LST

8、TL 負(fù)載P1,P2,P3 口的每一位能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) LSTTL 負(fù)載。可方便地由 OC 門或漏極開路電路驅(qū)動(dòng)，而無須外接上拉電阻。AT89C51 芯片具有 8K 字節(jié) FLASH 閃爍存儲(chǔ)器 256 字節(jié)內(nèi)部 RAM, 32 個(gè) I/O口線， 3 個(gè) 16 位定時(shí) / 計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器、時(shí)鐘電路。同時(shí) AT89C52 可降至 0HZ 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可逆的節(jié)電工作模式，停止 CPU 的工作，允許 RAM，定時(shí) / 計(jì)數(shù)器，串行通信口及中端系統(tǒng)繼續(xù)工作。結(jié)合實(shí)際，選擇 89C52 單片機(jī)來設(shè)計(jì)。AT89C51 是一個(gè)低功耗，高性

9、能 CMOS8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 4k 字節(jié) Flash 可擦寫存儲(chǔ)器（ PEROM）。AT89C51 器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS-51 指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結(jié)構(gòu)， AT89C51 的片內(nèi) Flash 允許程序存儲(chǔ)器通過傳統(tǒng)編程器反復(fù)編程。 由于芯片內(nèi)集成了通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微處理器 ATMELAT89C51 可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高度靈活、高性價(jià)比的解決方案。AT89C51 具有如下特點(diǎn)： 4k Bytes Flash 存儲(chǔ)器、 128 bytes 的 RAM、 32 個(gè) I/O 口、 2

10、 個(gè) 16 位定時(shí) / 計(jì)數(shù)器 ,5 個(gè)中斷優(yōu)先級(jí) 2 層中斷嵌套中斷、 1 個(gè)全雙工串行通信口、片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。此外， AT89C51 設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過軟件設(shè)置省電模式。AT89C51 在空閑模式下， CPU 暫停工作，而RAM、定時(shí) / 計(jì)數(shù)器、串行口和外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作， 掉電模式凍結(jié)振蕩器并保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至硬件復(fù)位。AT89C51 的特性如下：低功耗空閑和省電模式兼容 MCS-51 指令系統(tǒng)4k 可反復(fù)擦寫 (1000 次） Flash ROM時(shí)鐘頻率 0-24MHz2 級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖1288 位內(nèi)部 RAM32 個(gè)雙向 I/O 口2 個(gè)1

11、6 位定時(shí) / 計(jì)數(shù)器6 個(gè)中斷源和可編程串行通道（ 3）紅外線傳感器的選擇紅外線接收頭 ( 又稱紅外線接收模組 ,IRM) 是集成紅外線接收PD 二極管、放大、濾波和比較器輸出等的IC 模塊.紅外接收頭的主要參數(shù)：工作電壓：2.7 4.5V 工作電流： 1.7 2.7mA 接收頻率：37.9kHz 峰值波長(zhǎng)： 940nm 靜態(tài)輸出：高電平輸出低電平： 0.4V輸出高電平：接近工作電壓紅外接收頭其特性如下：小型設(shè)計(jì)內(nèi)置專用IC 寬角度及長(zhǎng)距離接收 抗干撓能力強(qiáng)能抵擋環(huán)境干撓光線低電壓工作 ;光電參數(shù)如下：光電參數(shù) (T=25 Vcc=5v f0=38KHZ) ：參 數(shù) 符號(hào) 測(cè)試條件 Min

12、Type Max 單 位工作電壓 VCC2.75.5 V工作電流 Icc0.6 0.8 - mA靜態(tài)電流 Ice 無信號(hào)輸入時(shí) 0.10.5 mA接收距離 L 15 18M接收角度 1/2+/-35 Deg載波頻率 f0 37.9紅外線的模塊選擇紅外發(fā)光二極管是采用砷化鎵 ( GaAs ) 和砷鋁化鎵 ( GaAlAs ) 等半導(dǎo)體材料制成的 , 它們的外形和普通的發(fā)光二極管基本相同 , 用透明的樹脂材料封裝。中、大功率的紅外發(fā)光二極管采用金屬或陶瓷材料作底座 , 用玻璃或樹脂透鏡作窗口。紅外接收二極管接收電路的紅外接收管是一種光敏二極管， 使用時(shí)要給紅外接收二極管加反向偏置電壓， 他才能正常

13、工作獲得高的靈敏度。 紅外接收二極管一般有圓形和方形兩種。由于紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率較小， 紅外接收二極管收到的信號(hào)較弱，所以接收端就要增加高增益放大電路。紅外對(duì)射式檢測(cè)電路主要分兩部分接收與發(fā)射，可以采用集中與分散供電方式。2.2.3 LCD 數(shù)碼管顯示器的選擇（1）1602 字符型 LCD 簡(jiǎn)介液晶顯示器各種圖形的顯示原理線段的顯示：點(diǎn)陣圖形式液晶由MN 個(gè)顯示單元組成，假設(shè) LCD 顯示屏有 64 行，每行有 128 列，每 8 列對(duì)應(yīng) 1 字節(jié)的 8 位，即每行由 16 字節(jié)，共 168=128 個(gè)點(diǎn)組成，屏上 64 16 個(gè)顯示單元與顯示 RAM 區(qū) 1024 字節(jié)相對(duì)應(yīng)，每一字節(jié)

14、的內(nèi)容和顯示屏上相應(yīng)位置的亮暗對(duì)應(yīng)。例如屏的第一行的亮暗由RAM 區(qū)的 000H 00FH 的 16 字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)（000H）=FFH 時(shí)，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長(zhǎng)度為8 個(gè)點(diǎn)；當(dāng)（ 3FFH）=FFH 時(shí)，則屏幕的右下角顯示一條短亮線； 當(dāng)（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=00H，（ 00EH）=00H，（00FH）=00H 時(shí)，則在屏幕的頂部顯示一條由 8 段亮線和 8 條暗線組成的虛線。這就是 LCD 顯示的基本原理。（2）字符的顯示用 LCD 顯示一個(gè)字符時(shí)比較復(fù)雜，因?yàn)橐粋€(gè)字符由 68 或 8 8 點(diǎn)陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個(gè)位置對(duì)應(yīng)的顯

15、示 RAM 區(qū)的 8 字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同位為“ 1”，其它的為“ 0”，為“ 1”的點(diǎn)亮，為“ 0”的不亮。這樣一來就組成某個(gè)字符。但由于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來說，顯示字符就比較簡(jiǎn)單了， 可以讓控制器工作在文本方式， 根據(jù)在 LCD 上開始顯示的行列號(hào)及每行的列數(shù)找出顯示 RAM 對(duì)應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，在此送上該字符對(duì)應(yīng)的代碼即可。（3）漢字的顯示漢字的顯示一般采用圖形的方式，事先從微機(jī)中提取要顯示的漢字的點(diǎn)陣碼（一般用字模提取軟件），每個(gè)漢字占 32B，分左右兩半，各占 16B，左邊為 1、3、5右邊為 2、4、 6根據(jù)在 LCD 上開始顯示的行列號(hào)及每行的列數(shù)可找出顯示 RAM 對(duì)

16、應(yīng)的地址， 設(shè)立光標(biāo)，送上要顯示的漢字的第一字節(jié)，光標(biāo)位置加1，送第二個(gè)字節(jié)， 換行按列對(duì)齊， 送第三個(gè)字節(jié)直到32B 顯示完就可以LCD上得到一個(gè)完整漢字。字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等點(diǎn)陣式LCD，目前常用 16*1，16*2，20*2 和 40*2 行等的模塊。 下面以長(zhǎng)沙太陽人電子有限公司的 1602 字符型液晶顯示器為例，介紹其用法。（4）1602LCD 的基本參數(shù)及引腳功能1602LCD 分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為HD44780，帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在應(yīng)用中并無差別，兩者尺寸差別如下圖（5） LCD1602 主要技術(shù)參數(shù)顯示容量

17、 :16 2 個(gè)字符芯片工作電壓 :4.5 5.5V工作電流 :2.0mA(5.0V)模塊最佳工作電壓 :5.0V字符尺寸 :2.95 4.35(WH)mm（6）引腳功能說明1602LCD 采用標(biāo)準(zhǔn)的 14 腳（無背光）或16 腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表 2-1表 2-1 ： 引腳接口說明表編符號(hào)引腳說明編符號(hào)引腳說明號(hào)號(hào)1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù) / 命令選擇12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/ 寫選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號(hào)14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15BLA背光源正極8D1數(shù)據(jù)16BLK背光源負(fù)極第 1 腳： VSS 為地電源。

18、第 2 腳： VDD 接 5V 正電源。第 3 腳： VL 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影” ，使用時(shí)可以通過一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度。第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。第 5 腳： R/W 為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng) RS 和 R/W 共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址， 當(dāng) RS 為低電平 R/W為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng) RS 為高電平 R/W 為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。第 6 腳： E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊

19、執(zhí)行命令。第 7 14 腳： D0D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。第 15 腳：背光源正極。第 16 腳：背光源負(fù)極。1602 液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11 條控制指令，如表 2-2 所示表 2-2 ：基本操作時(shí)序表序指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D0號(hào)1清顯示00000000012光標(biāo)返回000000001*3光標(biāo)返回000000001I/DS4顯示開/ 0000000DCB關(guān)控制5光標(biāo)或字0000000S/C*符移位R/L6置功能00001DLNF*7置字符發(fā)0001字符發(fā)生存貯器地址生存貯器地址8存貯器地001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址址9讀忙標(biāo)志01BF計(jì)數(shù)器地址或地址10寫數(shù)到 10

20、要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容CGRAM或DDRAM）11從CGRAM11讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容或 DDRAM讀數(shù)1602 液晶模塊的讀寫操作， 屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)的。（說明 1 為高電平， 0 為低電平）指令 1：清顯示，指令碼 01H，光標(biāo)復(fù)位到地址 00H 位置指令 2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址 00H指令 3：光標(biāo)和顯示位置設(shè)置 I/D ，光標(biāo)移動(dòng)方向，高電平右移，低電平左移， S：屏幕上所有文字是否左移或右移，高電平表示有效，低電平表示無效。指令 4：顯示開關(guān)控制。 D：控制整體的顯示開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示。 C:控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)， 低電平表示無光標(biāo)

21、 B ：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。指令 5：光標(biāo)或顯示移位S/C：高電平時(shí)顯示移動(dòng)的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo)指令 6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時(shí)為 4 位總線，低電平時(shí)為 8 位總線 N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)為雙行顯示， F：低電平時(shí)顯示 5X7 的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示 5X10 的顯示字符。指令 7：字符發(fā)生器 RAM 地址設(shè)置。指令 8：DDRAM 地址設(shè)置。指令 9：讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址 BF：忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。與 HD44780 相兼容的芯片時(shí)序表如下：表 2-3 ：基本指令讀狀態(tài)輸入RS=L，R/W=H

22、輸出D0-D7=狀態(tài)字E=H寫指令輸入RS=L，R/W=L，輸出無D0D7=指令碼， E=高脈沖讀數(shù)據(jù)輸入RS=H，R/W=H，輸出D0-D7=數(shù)據(jù)E=H寫數(shù)據(jù)輸入RS=H，R/W=L， 輸出無D0 D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖（7）1602LCD 的 RAM 地址映射及標(biāo)準(zhǔn)字庫(kù)表液晶顯示模塊是一個(gè)慢顯示器件， 所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。 要顯示字符時(shí)要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在，哪里顯示字符，例如第二行第一個(gè)字符的地址是40H，那么是否直接寫入40H 就可以將光標(biāo)定位在第二行第一個(gè)字符的位置呢？這樣不行，因?yàn)閷懭腼@示地址時(shí)要求最高位D

23、7 恒定為高電平 1 所以實(shí)際寫入的數(shù)據(jù)應(yīng)該是 01000000B（40H） +10000000B(80H)=11000000B(C0H)。在對(duì)液晶模塊的初始化中要先設(shè)置其顯示模式， 在液晶模塊顯示字符時(shí)光標(biāo)是自動(dòng)右移的， 無需人工干預(yù)。 每次輸入指令前都要判斷液晶模塊是否處于忙的狀態(tài)。1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（ CGROM）已經(jīng)存儲(chǔ)了 160 個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，如圖 10-58 所示，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)、和日文假名等， 每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼， 比如大寫的英文字母“ A”的代碼是 01000001B（41H），顯示時(shí)模塊把地址 41H

24、 中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“ A”。3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)采用以 STC89C51 系列單片機(jī)為控制中心，以及外圍供電、復(fù)位、晶振、 LM317 穩(wěn)壓電路組成單片機(jī)系統(tǒng)電路，單片機(jī)作出計(jì)數(shù)與判斷，同時(shí)讓LCD1602 液晶顯示總?cè)藬?shù)與剩余人數(shù)。3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖LM317 穩(wěn)壓電路紅外檢測(cè)復(fù)位電路AT89C51電路LCD1602 液晶振電路晶顯示圖 3-1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖整個(gè)裝置主要由以下電路組成： STC89C51 單片機(jī)最小系統(tǒng)、 LCD1602 液晶顯示驅(qū)動(dòng)電路、紅外線檢測(cè)電路。 LM317 穩(wěn)壓電路3.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖 3-2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖單片機(jī)最小系統(tǒng)主要由

25、復(fù)位電路，晶振電路，電源等幾部分組成。（1） 復(fù)位電路復(fù)位電路有兩種方式： 上電復(fù)位和按鈕復(fù)位，我們主要用按鈕復(fù)位方式。如下圖 3-3 所示：圖 3-3復(fù)位電路（2） 晶振電路晶振電路原理圖如圖3-4 所示：圖 3-4 晶振電路（3）電源AT89C51 單片機(jī)的供電電源是5V 的直流電源。（4）EA 非/Vpp 腳我們沒有用外部擴(kuò)展ROM，因此 EA 非/Vpp 為高電平3.3 LCD 液晶顯示驅(qū)動(dòng)電路主要由 16 孔排座、 1.8K 電阻和 0 歐電路組成，如圖3-5 所示：圖 3-5 LCD1602 液晶顯示驅(qū)動(dòng)電路圖3.4供電電路圖典型供電電路圖中Lm317 原理圖如圖 3-7 所示圖

26、3-7集成穩(wěn)壓電源電路如圖 3-7 LM317 輸出電流為 1.5A ，輸出電壓可在 1.25-37V 之間連續(xù)調(diào)節(jié)，其輸出電壓由兩只外接電阻R1、 RP1 決定，輸出端和調(diào)整端之間的電壓差為1.25V ，這個(gè)電壓將產(chǎn)生幾毫安的電流，經(jīng)R1、RP1 到地，在 RP1 上分得的電壓加到調(diào)整端，通過改變 RP1 就能改變輸出電壓。 注意，為了得到穩(wěn)定的輸出電壓，流經(jīng)R1 的電流小于3.5MA。 LM317 在不加散熱器時(shí)最大功耗為2W，加上200*200*4MM3 散熱板時(shí)其最大功耗可達(dá) 15W。VD1 為保護(hù)二極管，防止穩(wěn)壓器輸出端短路而損壞 IC，VD2 用于防止輸入短路而損壞集成電路4 系統(tǒng)

27、軟件設(shè)計(jì)4.1軟件設(shè)計(jì)步驟（1）系統(tǒng)定義所謂系統(tǒng)定義， 就是清楚地列出系統(tǒng)的各個(gè)部分與軟件設(shè)計(jì)有關(guān)的特點(diǎn)， 并進(jìn)行定義，以作為軟件設(shè)計(jì)的依據(jù)。 系統(tǒng)定義是對(duì)系統(tǒng)任務(wù)的描述， 系統(tǒng)定義至少應(yīng)包括下列內(nèi)容：輸入定義 : 首先列出系統(tǒng)向微機(jī)提供的所有輸入項(xiàng)，然后對(duì)每個(gè)輸入提出問題。輸出定義 :首先列出要求微機(jī)產(chǎn)生的所有輸出項(xiàng)，然后對(duì)每個(gè)輸出提出問題。定義存儲(chǔ)器 : 指對(duì)存儲(chǔ)器資源如何管理，工作區(qū)然后劃分？是否采取存儲(chǔ)器掉電保護(hù)？定義信息處理方式 : 從讀入輸入數(shù)據(jù)到送出結(jié)果之間的階段稱為處理階段。在這個(gè)階段必須精確確定用什么方法處理輸入數(shù)據(jù)以獲得要求的結(jié)果。定義錯(cuò)誤處理方式 : 系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤是難免的

28、，因此，設(shè)計(jì)者必須為排錯(cuò)及故障診斷做好準(zhǔn)備。定義操作要求 : 任何系統(tǒng)都要人來干預(yù)，即要進(jìn)行人機(jī)對(duì)話。因此必須考慮操作者最合適的輸入方式和操作步驟， 何種顯示形式才能很容易地提醒操作人員出現(xiàn)的操作出錯(cuò)。（2）程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)是制定程序的綱要， 也就是將系統(tǒng)定義的問題用程序的方式進(jìn)行描述、繪制流程圖，結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)、模塊化程序設(shè)計(jì)和自頂向下設(shè)計(jì)等，都是此步驟的有效方法。（3）編程所謂編程就是將程序流程圖的一系列操作， 編譯成計(jì)算機(jī)能夠接受的具體程序。編程人員可以采用機(jī)器語言、匯編語言或是高級(jí)語言，采用何種語言編程，應(yīng)根據(jù)相系統(tǒng)的情況、要求和設(shè)計(jì)人員的技術(shù)水平。（4）查錯(cuò)和測(cè)試查錯(cuò)是讓程序去執(zhí)行設(shè)

29、計(jì)規(guī)定它應(yīng)該完成的任務(wù)， 用以發(fā)現(xiàn)程序中出現(xiàn)的錯(cuò)誤。測(cè)試是用以校驗(yàn)程序是否正確地執(zhí)行了總的系統(tǒng)任務(wù)。 查錯(cuò)只能發(fā)現(xiàn)編程中的錯(cuò)誤，而很難發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在總體結(jié)構(gòu)方面、 各任務(wù)之間協(xié)調(diào)配合方面的錯(cuò)誤。 這方面的錯(cuò)誤依靠測(cè)試階段來發(fā)現(xiàn)。 查錯(cuò)和測(cè)試是軟件設(shè)計(jì)很關(guān)鍵的步驟。 由于系統(tǒng)應(yīng)用軟件通常都要固化在只讀存儲(chǔ)器中， 所以程序在固化之前必須進(jìn)行查錯(cuò)和測(cè)試。（5）文件編制文件編制是用流程圖、 注釋、存儲(chǔ)器分配說明等方法來描述程序來形成文件，以便用戶和操作人員了解。文件編制的好壞， 直接影響到程序的使用、 維護(hù)和擴(kuò)充。（6）維護(hù)和再設(shè)計(jì)當(dāng)軟件投入現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行時(shí)， 一方面可能會(huì)發(fā)生各種現(xiàn)場(chǎng)問題， 因而需要進(jìn)一步對(duì)系

30、統(tǒng)軟件進(jìn)行改造和完善； 另一方面，用戶往往會(huì)由于環(huán)境或技術(shù)條件的變化，提出比原計(jì)劃更多的要求， 因而需要對(duì)原系統(tǒng)軟件進(jìn)行改進(jìn)和擴(kuò)充， 然后再重新固化，以適應(yīng)情況變化的要求。4.2統(tǒng)軟件流程圖整個(gè)系統(tǒng)軟件運(yùn)行流程如圖4-1 所示：圖 4-1 系統(tǒng)軟件流程圖對(duì)于同時(shí)有顧客分別從入口與出口處進(jìn)出的情況，則計(jì)數(shù)變量沒有增加也沒有減少，但這種情況可以忽略。 只要有時(shí)間差別， 語音均播報(bào)歡迎第多少位顧客。4.2 LCM 初始化程序流程圖開始顯示模式設(shè)置關(guān)閉顯示顯示清屏顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置顯示開關(guān)控制指令顯示開關(guān)光標(biāo)返回圖 4-2 LCM 初始化程序流程圖4.3系統(tǒng)控制程序/文件包含與定義操作*#include

31、#include #include#define ucharunsigned char#define uintunsigned intuchar count=210;sbitin=P23; /紅外線檢測(cè)入口接單片機(jī)24 號(hào)引腳sbitout =P24; /紅外線檢測(cè)出口接單片機(jī)25 號(hào)引腳ucharsegnum4=0,0,0,0;uchar sum=0,current_sum=0;typedef unsigned char BYTE;typedef unsigned int WORD;typedef bit BOOL ;sbit rs= P20;sbit rw = P21;sbit ep =

32、P22;BYTE code dis1 = welcome!;/延時(shí)子程序*delay1(BYTE ms)BYTE i;while(ms-)for(i = 0; i 250; i+)_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();/測(cè)試LCD忙碌狀態(tài)*BOOL lcd_bz()BOOL result;rs = 0; / 寄存器選擇， rs=0 選擇指令寄存器 rw = 1;ep = 1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();result = (BOOL)(P1 & 0 x80);ep = 0;return result;/寫入指令數(shù)據(jù)到 LCD*lcd_

33、wcmd(BYTE cmd)while(lcd_bz();rs = 0;rw = 0;ep = 0;_nop_();_nop_();P1 = cmd;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();ep = 1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();ep = 0;/設(shè)定顯示位置*lcd_pos(BYTE pos)lcd_wcmd(pos | 0 x80);/寫入字符顯示數(shù)據(jù)到 LCD*lcd_wdat(BYTE dat)while(lcd_bz();rs = 1;rw = 0;ep = 0;P1 = dat;_nop_();_nop_();_nop_(

34、);_nop_();ep = 1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();ep = 0;/LCD初始化設(shè)定*lcd_init()lcd_wcmd(0 x38);delay1(1);lcd_wcmd(0 x0c);delay1(1);lcd_wcmd(0 x06);delay1(1);lcd_wcmd(0 x01); / 清除 LCD 的顯示內(nèi)容 delay1(1);/主程序*main()uchar i;lcd_init();lcd_pos(0 x44);/設(shè)置顯示位置為第一行的第一個(gè)字符i = 0;while(dis1i != 0)/顯示字符 welcome!lcd_w

35、dat(dis1i);i+;for(;)if(!in)while(!in);current_sum+;sum+;Read_Voice(14);/歡迎第delay_Voice(1400);Read_Num(sum);delay_Voice(900);Read_Voice(15);/位顧客if(!out)while(!out);if(current_sum)current_sum-;else current_sum=0;segnum2=current_sum%10|0 x30;segnum1=current_sum%100/10|0 x30;segnum0=current_sum/100|0 x3

36、0;lcd_pos(0 x85);/設(shè)置顯示位置為第一行的第一個(gè)字符i = 0;while(segnumi != 0)/顯示字符 welcome!lcd_wdat(segnumi);i+;結(jié)束語本設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)了通過紅外線傳感器分別監(jiān)測(cè)進(jìn)入、走出商場(chǎng)的顧客，單片機(jī)最小系統(tǒng)，用來接收信號(hào)、 計(jì)數(shù)處理和發(fā)出指令。 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)在經(jīng)過理論的收集和原理的學(xué)習(xí)， 設(shè)計(jì)方案與元器件選擇、 系統(tǒng)各個(gè)模塊的框架設(shè)計(jì)、 電路 Protel 繪圖、原理圖的設(shè)計(jì)、軟件的設(shè)計(jì)，最終調(diào)試。在設(shè)計(jì)中存在以下問題：有些元器件的管腳作用不明，在選擇元器件時(shí)沒有仔細(xì)了解它的作用以及適用范圍，導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果不明， 通過它使我對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)有了掌握， 還有在硬件中一些元器件的接法是比較難的，從當(dāng)中我學(xué)到了要做一個(gè)完好設(shè)計(jì)，首先有個(gè)初步的規(guī)劃，然后對(duì)各個(gè)部分做布局， 最后將整個(gè)電路圖有個(gè)認(rèn)識(shí)， 如何進(jìn)行一個(gè)產(chǎn)品的開發(fā)和設(shè)計(jì)，并對(duì)其設(shè)計(jì)過程如何進(jìn)行優(yōu)化選擇有了初步的認(rèn)識(shí)， 為以后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我所獲得的這些知識(shí)都是西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院對(duì)我辛勤培養(yǎng)的結(jié)果。因此，我要感謝母校的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)及老師們，謝謝你們?nèi)陙韺?duì)我的教育和引導(dǎo)。在這當(dāng)中我存在著許多問題不會(huì)處理只能做到這種地步，還請(qǐng)各位老師了解。謝辭本論文在黨媚老師的細(xì)心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下業(yè)已完成， 從課題選擇到具體構(gòu)思和內(nèi)容，無不凝聚著老師的心血和汗水， 在大學(xué)學(xué)習(xí)和生