紅外線人數(shù)計數(shù)器設(shè)計說明

1、. .PAGE13 / NUMPAGES13紅外線室人數(shù)統(tǒng)計設(shè)計目錄TOC o 1-3 h z uHYPERLINK l _Toc269572973摘要 PAGEREF _Toc269572973 h 2HYPERLINK l _Toc269572974Abstract: PAGEREF _Toc269572974 h 3HYPERLINK l _Toc2695729751 方案與比較論證 PAGEREF _Toc269572975 h 4HYPERLINK l _Toc2695729761.1 總體設(shè)計方案云比較 PAGEREF _Toc269572976 h 4HYPERLINK l _T

2、oc2695729771.2實驗器材 PAGEREF _Toc269572977 h 4HYPERLINK l _Toc2695729781.3模塊電路設(shè)計與論證 PAGEREF _Toc269572978 h 4HYPERLINK l _Toc2695729792系統(tǒng)設(shè)計 PAGEREF _Toc269572979 h 9HYPERLINK l _Toc2695729802.1總體設(shè)計 PAGEREF _Toc269572980 h 9HYPERLINK l _Toc2695729812.2 軟件流程圖 PAGEREF _Toc269572981 h 9HYPERLINK l _Toc269

3、5729822.3 主控電路 PAGEREF _Toc269572982 h 10HYPERLINK l _Toc2695729833 測試數(shù)據(jù)與分析 PAGEREF _Toc269572983 h 12HYPERLINK l _Toc2695729843.1 模塊測試 PAGEREF _Toc269572984 h 12HYPERLINK l _Toc2695729853.2整機調(diào)試 PAGEREF _Toc269572985 h 12HYPERLINK l _Toc2695729863.3 測試結(jié)果 PAGEREF _Toc269572986 h 13HYPERLINK l _Toc269

4、5729874 系統(tǒng)特色 PAGEREF _Toc269572987 h 13HYPERLINK l _Toc2695729885 總結(jié) PAGEREF _Toc269572988 h 14摘要：本文詳細描述了紅外線室人數(shù)統(tǒng)計系統(tǒng)的設(shè)計方法。設(shè)計理念是有兩組紅外線發(fā)射和接收系統(tǒng)組成，將信號傳遞給控制單片機，由其判斷兩組信號的觸發(fā)順序來給出室人數(shù)是增加還是減少，然后將結(jié)果控制LCD液晶顯示模塊顯示。本系統(tǒng)基本實現(xiàn)了數(shù)字控制，可分為四個模塊：單片機控制模塊、恒流驅(qū)動電源模塊、紅外線發(fā)射和接收模塊、LCD液晶顯示模塊。單片機控制模塊主要以MSP430F2274單片機為核心，主要由555定時器構(gòu)成的多

5、諧振蕩器給紅外線發(fā)射38KHz脈沖信號，單片機通過對接收到的信號進行運算處理，將信號轉(zhuǎn)為LCD顯示屏顯示。恒流驅(qū)動電源模塊主要給整個電路提供合適的工作電壓。關(guān)鍵詞單片機控制 恒流電源 555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器 LCD顯示Abstract:This paper describes the infrared indoor toll system design method. Design concept is two groups of infrared emitting and receiving system, will signals to control chip, two group

6、s by the judgment of the signal to trigger sequence number is indoor, then will increase or decrease the LCD LCD display control module. This system realizes the digital control, which can be divided into four modules: SCM control module, constant-current power module driver, infrared emitting and r

7、eceiving module, LCD display module. SCM control module mainly MSP430F2274 singlechip, mainly composed of 555 timing by more harmonic oscillator infrared emission 38KHz pulse signal to a single chip computer through the signal processing operations, LCD display shows to signal. Constant-current powe

8、r modules for the main driving circuit provides appropriate working voltage.Keywords single-chip microcomputer control constant-current source of much harmonic 555 timing LCD oscillator1 方案與比較論證1.1 總體設(shè)計方案云比較方案一：采用紅外線遙控器提供紅外線發(fā)射信號，但由于紅外線遙控器提供的信號是間斷的不能實現(xiàn)要求，故舍棄。方案二：采用555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器給紅外線發(fā)射管提供振蕩頻率，從而有了連續(xù)不間

9、斷的紅外線發(fā)射信號滿足設(shè)計要求。而且電路比較簡單，容易焊接，效果較好。故選擇此種方案。1.2實驗器材需要準備的器材：MSP430F2274實驗板一塊、紅外線發(fā)射管兩只、集成紅外接收模塊兩只、555定時器一塊、5V電源、電阻8k兩只、電容102一只、電容103一只、可變電阻器一塊（1K5k）、lcd液晶顯示器一塊、AMS1117-3.3恒流穩(wěn)壓塊與其組成電路元器件等。1.3模塊電路設(shè)計與論證eq oac(,1)單片機控制模塊 主控制器采用MSP430F2274單片機。是一種16位的單片機，它具有集成度高、外圍設(shè)備豐富、超低功耗等優(yōu)點。且性價比高，足夠?qū)崿F(xiàn)本設(shè)計要求，并還可以擴展研發(fā)，具有充分的擴

10、展性。eq oac(,2)恒流驅(qū)動電源模塊電源采用AMS1117-3.3恒流穩(wěn)壓塊，使用簡單可靠，足以為本設(shè)計提供可靠電源，且性價比高。eq oac(,3)由555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器如圖 (a)所示，其工作波形見圖 (b)。接通電源后，電源VDD通過R1和R2對電容C充電，當(dāng)Uc1/3VDD時，振蕩器輸出Vo=1，放電管截止。當(dāng)Uc充電到2/3VDD后，振蕩器輸出Vo翻轉(zhuǎn)成0，此時放電管導(dǎo)通，使放電端(DIS)接地，電容C通過R2對地放電，使Uc下降。當(dāng)Uc下降到1/3VDD后，振蕩器輸出Vo又翻轉(zhuǎn)成1，此時放電管又截止，使放電端(DIS)不接地，電源VDD通過R1和R2又對電容C充電，又

11、使Uc從1/3VDD上升到2/3VDD,觸發(fā)器又發(fā)生翻轉(zhuǎn)，如此周而復(fù)始，從而在輸出端Vo得到連續(xù)變化的振蕩脈沖波形。脈沖寬度TL0.7R2C，由電容C放電時間決定；TH=0.7(R1+R2)C，由電容C充電時間決定，脈沖周期TTH+TL。 圖555構(gòu)成多諧振蕩器eq oac(,4)LCD液晶顯示模塊這里介紹的字符型液晶模塊是一種用5x7點陣圖形來顯示字符的液晶顯示器，根據(jù)顯示的容量可以分為1行16個字、2行16個字、2行20個字等等，這里我們使用常用的2行16個字的LCD1602液晶模塊來介紹它的編程方法。 LCD1602 液晶模 塊 部的字符發(fā) 生存儲器（CGROM）已經(jīng)存儲了160個不同的

12、點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，其代碼與標準的ASCII字符代碼一致。因此，我們只要寫入顯示字符的ASCII碼即可，這種標準化的設(shè)計給使用帶來很大的方便。 比如大寫的英文字母“A”的ASCII代碼是01000001B（41H），顯示時單片機往液晶模塊寫入顯示指令，模塊就把地址41H中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能在相應(yīng)位置上看到字母“A”。2系統(tǒng)設(shè)計2.1總體設(shè)計總體設(shè)計框圖如圖2-1所示： 圖2-1總體框圖電源38k紅外發(fā)射頭紅外接收頭1主控器紅外接收頭2Lcd顯示人數(shù)2.2 軟件流程圖初始化是否接收到判斷進出

13、人數(shù)加人數(shù)減Lcd顯示人數(shù)圖2-2程序流程圖2.3 主控電路主控電路圖如圖2-3所示圖2-3設(shè)計電路圖3 測試數(shù)據(jù)與分析3.1 模塊測試eq oac(,1)控制模塊接通電源，將程序下載至芯片，用電壓表測試各個管腳的高低電平情況，對照是否與程序所寫一致！eq oac(,2)顯示模塊當(dāng)控制芯片測試好后將顯示屏接至控制芯片，然后在程序中調(diào)試其顯示，使其能按要求正確顯示。注意在接線時的管腳連接正確！eq oac(,3)紅外線模塊正確為其接好外圍電路，用萬用表測其發(fā)射端頻率是否為38khz,接收頭是否可以接收到信號。eq oac(,4)恒流驅(qū)動電源模塊接好其電路后用電壓表測試其輸出電壓，然后進行改良元件微調(diào)使其輸出達到符合要求。3.2整機調(diào)試連接好所有電路，測試觀察其是否正常顯示，然后用擋板模擬人經(jīng)過，測試其計數(shù)是否準確。 3.3 測試結(jié)果項目完成情況基本要求模擬十人經(jīng)過顯示10模擬二十人經(jīng)過顯示20發(fā)揮部分自制單元控制器中的恒流驅(qū)動電源完成采用液晶顯示完成正確調(diào)試好顯示屏顯示程序完成4 系統(tǒng)特色4.1 系統(tǒng)模塊化設(shè)計: 系統(tǒng)采用了模塊化技術(shù)架構(gòu)，具有良好的持續(xù)升級和功能擴展能力。隨著技術(shù)的發(fā)展和用戶功