紅外線(xiàn)人數(shù)計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、. .PAGE13 / NUMPAGES13紅外線(xiàn)室人數(shù)統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)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(jì)方案云比較 PAGEREF _Toc269572976 h 4HYPERLINK l _T

2、oc2695729771.2實(shí)驗(yàn)器材 PAGEREF _Toc269572977 h 4HYPERLINK l _Toc2695729781.3模塊電路設(shè)計(jì)與論證 PAGEREF _Toc269572978 h 4HYPERLINK l _Toc2695729792系統(tǒng)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc269572979 h 9HYPERLINK l _Toc2695729802.1總體設(shè)計(jì) 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(cè)試數(shù)據(jù)與分析 PAGEREF _Toc269572983 h 12HYPERLINK l _Toc2695729843.1 模塊測(cè)試 PAGEREF _Toc269572984 h 12HYPERLINK l _Toc2695729853.2整機(jī)調(diào)試 PAGEREF _Toc269572985 h 12HYPERLINK l _Toc2695729863.3 測(cè)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(xì)描述了紅外線(xiàn)室人數(shù)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)理念是有兩組紅外線(xiàn)發(fā)射和接收系統(tǒng)組成，將信號(hào)傳遞給控制單片機(jī)，由其判斷兩組信號(hào)的觸發(fā)順序來(lái)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(shí)現(xiàn)了數(shù)字控制，可分為四個(gè)模塊：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制模塊、恒流驅(qū)動(dòng)電源模塊、紅外線(xiàn)發(fā)射和接收模塊、LCD液晶顯示模塊。單片機(jī)控制模塊主要以MSP430F2274單片機(jī)為核心，主要由555定時(shí)器構(gòu)成的多

5、諧振蕩器給紅外線(xiàn)發(fā)射38KHz脈沖信號(hào)，單片機(jī)通過(guò)對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理，將信號(hào)轉(zhuǎn)為L(zhǎng)CD顯示屏顯示。恒流驅(qū)動(dòng)電源模塊主要給整個(gè)電路提供合適的工作電壓。關(guān)鍵詞單片機(jī)控制 恒流電源 555定時(shí)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(jì)方案云比較方案一：采用紅外線(xiàn)遙控器提供紅外線(xiàn)發(fā)射信號(hào)，但由于紅外線(xiàn)遙控器提供的信號(hào)是間斷的不能實(shí)現(xiàn)要求，故舍棄。方案二：采用555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器給紅外線(xiàn)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(xiàn)發(fā)射信號(hào)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。而且電路比較簡(jiǎn)單，容易焊接，效果較好。故選擇此種方案。1.2實(shí)驗(yàn)器材需要準(zhǔn)備的器材：MSP430F2274實(shí)驗(yàn)板一塊、紅外線(xiàn)發(fā)射管兩只、集成紅外接收模塊兩只、555定時(shí)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(jì)與論證eq oac(,1)單片機(jī)控制模塊 主控制器采用MSP430F2274單片機(jī)。是一種16位的單片機(jī)，它具有集成度高、外圍設(shè)備豐富、超低功耗等優(yōu)點(diǎn)。且性?xún)r(jià)比高，足夠?qū)崿F(xiàn)本設(shè)計(jì)要求，并還可以擴(kuò)展研發(fā)，具有充分的擴(kuò)

10、展性。eq oac(,2)恒流驅(qū)動(dòng)電源模塊電源采用AMS1117-3.3恒流穩(wěn)壓塊，使用簡(jiǎn)單可靠，足以為本設(shè)計(jì)提供可靠電源，且性?xún)r(jià)比高。eq oac(,3)由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器如圖 (a)所示，其工作波形見(jiàn)圖 (b)。接通電源后，電源VDD通過(guò)R1和R2對(duì)電容C充電，當(dāng)Uc1/3VDD時(shí)，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(shí)放電管導(dǎo)通，使放電端(DIS)接地，電容C通過(guò)R2對(duì)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(shí)放電管又截止，使放電端(DIS)不接地，電源VDD通過(guò)R1和R2又對(duì)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(shí)間決定；TH=0.7(R1+R2)C，由電容C充電時(shí)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(diǎn)陣圖形來(lái)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(gè)字、2行16個(gè)字、2行20個(gè)字等等，這里我們使用常用的2行16個(gè)字的LCD1602液晶模塊來(lái)介紹它的編程方法。 LCD1602 液晶模 塊 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

12、點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫(xiě)、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，其代碼與標(biāo)準(zhǔn)的ASCII字符代碼一致。因此，我們只要寫(xiě)入顯示字符的ASCII碼即可，這種標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)給使用帶來(lái)很大的方便。 比如大寫(xiě)的英文字母“A”的ASCII代碼是01000001B（41H），顯示時(shí)單片機(jī)往液晶模塊寫(xiě)入顯示指令，模塊就把地址41H中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來(lái)，我們就能在相應(yīng)位置上看到字母“A”。2系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)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(jìn)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(jì)電路圖3 測(cè)試數(shù)據(jù)與分析3.1 模塊測(cè)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(cè)試各個(gè)管腳的高低電平情況，對(duì)照是否與程序所寫(xiě)一致！eq oac(,2)顯示模塊當(dāng)控制芯片測(cè)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(xiàn)時(shí)的管腳連接正確！eq oac(,3)紅外線(xiàn)模塊正確為其接好外圍電路，用萬(wàn)用表測(cè)其發(fā)射端頻率是否為38khz,接收頭是否可以接收到信號(hào)。eq oac(,4)恒流驅(qū)動(dòng)電源模塊接好其電路后用電壓表測(cè)試其輸出電壓，然后進(jìn)行改良元件微調(diào)使其輸出達(dá)到符合要求。3.2整機(jī)調(diào)試連接好所有電路，測(cè)試觀察其是否正常顯示，然后用擋板模擬人經(jīng)過(guò)，測(cè)試其計(jì)數(shù)是否準(zhǔn)確。 3.3 測(cè)試結(jié)果項(xiàng)目完成情況基本要求模擬十人經(jīng)過(guò)顯示10模擬二十人經(jīng)過(guò)顯示20發(fā)揮部分自制單元控制器中的恒流驅(qū)動(dòng)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(jì): 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(jí)和功能擴(kuò)展能力。隨著技術(shù)的發(fā)展和用戶(hù)功