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1、A7834+电子信息科学与技术+教室自动统计人数系统的设计+6K字 要图+6号交稿 例如，在大型教室中，出勤对老师来说是一件非常麻烦的事情。 但是，如果你设计一个人口统计学家并实时显示教室数量，那么出勤也很方便;在有很多人的地方，如火车站，如果你可以实时计算人数，你可以减少不必要的队列和拥堵。 在公交车上，如果您可以设计一个实时人口统计学家，您可以确定公交车的数量并优化我们的车辆环境。 因此，设计一个实时统计设备对我们的生活非常有意义，并可以改善我们的生活质量。 1.2研究概况和发展趋势自发明出现以来，计数器一直在不断发展，今天，市场上出现了各种各样的计数器。 它的功能还从计数到更多功能，大多
2、数以前的计数器都在工业中使用，例如在生产线上使用计数器，C零件计数应用。 我们在路上看到的人数和车辆柜台的大小都是基于柜台的。 之前的人数使用了联系方式，即人体必须触摸设备进行计数，例如如果两个人同时通过，则不能准确计算踏板数统计量，然后存在非接触类型。 人体可以通过传递计数，但它不是很准确。 到目前为止，人口统计的趋势是红外统计，距离可以更远，即通过红外扫描，统计人数，这种方法更加准确，并且还可以增加人脸识别功能，方便警方处理案件。 1.3本系统主要功能本系统以STC89C52为主控芯片，设计了一种基于红外对射原理光电开关统计原理形成门禁系统，通过总线实现教室前后门数据的统一，实现对教室当前
3、人数进行实时监测。 再利用时间芯片DS130作为实时时钟、对数据进行处理后人数显示到LED点阵，以存储芯片AT24C02存储班级、人数、等信息，再加上按键模块以及液晶显示器LCD实现人机交互，从而实现上课时间内自动统计班级人数、到课率、迟到人数等数据。 本系统设计可以实现以下几种功能 （1）可以计算在该地方进出的人数，并进行相应的加减，以计算室内实时数，并将其显示在LCD屏幕上。 （2）MCU可以采集DS1302的数据，并通过数据传输在LCD屏幕上显示3当时的年，月，日，时，分和秒。 用户可以使用按钮设置时间，并且可以自动更新时间。 它可以节省关机时间，下次打开电源时仍然准确。 （3）系统有一
4、个液晶显示屏，可以实时显示时间和电流统计数据。 （4）系统有一个清除按钮，按下后将清除当前的人数，但不会清除时间。 4第第2章总体方案论证与设计根据本设计中要实现的功能，系统可分为以下几个模块主控模块，显示模块，时钟模块，人数统计模块，下面讨论和分析上述模块的选择和论证。 2.1主控模块的选型和论证方案一如果这种设计使用微控制器MSP430，它是一个16位超低功耗混合信号处理器。 功能比较强大，但其缺点是该芯片价格昂贵，不适合该设计该类低端产品，有点大材小用。 方案二如果使用52系列单片机，则8位，32-IO微控制器具有高可靠性。 超低价格，无法解密，高性能和其他功能，STC系列微控制器可在线
5、编程和调试。 实现程序下载和整机调试方便，更适合设计的总体设计。 而89C52在其中扮演着十分重要的角色，一方面其要控制A/D转换器完成模拟信号至数字信号的转变，此外还要对收集得到的数字信号进行运算，获得相关的温度数值，传送到显示器上呈现为具体的数字。 从上面可以看出，52系列MCU更适合这种设计。 2.2显示模块的选型和论证方案一采用点阵数码管显示，由8行8列二极管组成。 另一方面，价格也很高，因此系统不使用点阵数码管作为显示模块。 方案二LED显示器总计包括四位共阴极显示器，并使用动态分时扫描形式。 使用此类显示器的目的是为了确保温度高于100摄氏度时，测量得到的结果依然能够呈现为小数点后
6、-位，提高测量显示精度，但是本文无需考虑小数点后面的数据。 方案三LCD1602液晶显示屏，其显示屏可以显示两行，用于文字，图像，数字都可以显示，对于这种设计来说够用，价格适中。 与单片机连接时，接口线路很多，有利于系统调试。 从以上分析，LCD1602液晶显示器更适合这种系统设计5从以上分析，LCD1602液晶显示器更适合这种系统设计。 2.3时钟芯片的选型和论证方案一时间计数器通过微控制器中的定时器计数器进行编程。 虽然它可以在不使用时钟芯片的情况下节省成本，但闰年与每月天数之间的差异并不准确。 对于实时时间，实现错误很大，并且无法准确计数。 方案二这里，时钟由DS1302时钟芯片实现。
7、DS1302可以计算年，月，日，小时，分钟，秒等，并且可以每月添加，减去和减去31,29,28或30天。 使时间显示更准确，并补偿闰年，工作电压为2.5V至5.5V.该芯片有两个电源引脚，一个用于主电源，另一个用于备用电源，可在电源关闭时充电。 保持时钟运行，下次使用时钟将保持准确。 芯片是用32.768KHZ晶振作为标准时钟来计时。 由上面的分析，DS1302的优势比较适合本系统。 2.4人数统计模块的选型和论证方案一按下地方前门上的光电开关，按后门上的一个，前门进入后门。 这种方案不利于控制人员是从前门还是后门进入。 对于人数的统计的实现比较困难。 方案二根据该系统功能的要求，选择两个光电
8、开关，实现人数统计。 当有人通过门时，它会阻挡光电开关。 因此，添加和减去统计数据，并计算此时房间中的总人数。 从以上分析，第二种方案更适合于该系统。 62.5系统整体设计概述该设计的核心控制芯片是STC89C52单片机，其功能是控制和操作键盘，显示模块，时钟模块和光电开关统计模块。 不仅起着主导作用，而且在每个模块的工作中起着协调作用。 主控芯片单片机光电计数器2光电计数器1液晶模块LCD1602按键模块时钟模块DS1302图21整体设计图系统能完成以下功能，系统有一个清除按钮，用户可以通过按下按钮清除当前人数，重新开始计数，但不会清除时间显示。 通过区分光电计数器1和光电计数器2的顺序触发
9、序列，可以判断它是进出还是增加或减少检测到的人数。 因此，可以计算实时人数，并显示人数。 7第第3章系统硬件电路设计3.1主控模块主控制模块在整个设计中起着重要作用。 并且将各个模块之间的工作结合起来以完成设计需要实现的功能。 本设计主控模块采用89C52芯片。 3.1.1STC89C52单片机主要特性STC89C52是一类带4K字节的Flash闪速存储器的低电压、高性能CMOS8位微处理器。 它实现了智能温度计中最关键的一步，就是充当其中的运算功能和衔接各个元件的功能。 其中他的存储具有可反复擦写的功能，里面使用的是ATMEL生产的密度较高、非易失性存储技术，并且其内置有8位的中央处理器以及
10、Flash储存单元。 因此有着如此强大功能的单片机可以在多数场合给我们的工作生活带来便利，因为它简单的原理，也使它能够灵活的运用在各种控制领域。 各个接口的用处P0端口P0口是一类双向I/O口，其端口类型是8位漏极开路型。 具有接收指令字节的作用，在端口写“1”时利用其中的上拉电阻可以将端口拉至高电平。 P1端口P1是一类八位双向I/O口，其内部具有上拉电阻，如果端口写“1”，那么利用其中的上拉电阻可以将端口拉至高电平，因此该端口能够用作输入口。 在进行Flash编写程序以及程序验证操作时，P1所接收的地址是低8位地址。 P2端口P2是一类八位双向I/O口，其内部具有上拉电阻。 如果端口写“1
11、”，那么利用其中的上拉电阻可以将端口拉至高电平，因此该端口能够用作输入口。 在进行Flash编写程序以及程序验证操作时，P2也能够接收高位地址以及部分控制信号。 P3端口P3是一类八位双向I/O口，其内部具有上拉电阻。 如果端口写“1”，那么利用其中的上拉电阻可以将端口拉至高电平，因此该端口能够用作输入口。 P3口有时还用作对Flash闪速存储器以及程序校验信号的接收。 RST复位输入。 当振荡器处于运行状态时，RST引脚可以确保单片机复位。 ALE当访问外部程序存储器时，ALE进行输出脉冲，每次有访问外部数据春促去时都会进行一次ALE脉冲。 8在Flash存储器的过程中，此引脚可以用来对脉冲
12、PROG进行.PSEN:程序存储允许输出为尾部程序存储器所发出的读选信号。 EA/VPP外部访问允许。 是编程电源的输入端。 XTAL1:振荡器反向放大器和其中时钟发生器相应的输入端。 接外部晶体的一个引脚。 XTAL2:振荡器反相放大器相应的输出端。 外接晶体的另一个引脚。 这个引脚不做连接，处于悬浮状态。 VCC电源。 GND接地。 图3-1STC89C52单片机管脚图3.1.2STC89C52单片机的中断系统STC89C52中断系统有5个中断源和2个优先级。 各中断源的优先级由IP决定；对于具有相同优先级的每个中断，响应之前和之后的顺序由内部查询逻辑确定。 3.1.3单片机最小系统设计P
13、1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.5/MOSI6P1.6/MISO7P1.7/SCK8RESET9P3.010P3.111P3.212P3.313P3.414P3.515P3.616P3.717XTAL218XTAL119VSS20P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728PSEN29ALE30EA31P0.732P0.633P0.534P0.435P0.336P0.237P0.138P0.039VCC40U5单片机9图3-2最小系统电路图图3-2显示了MCU的最小系统电路图。 按下复位电路中的按钮后，电路返回上电后的状
14、态。 在图中，10K电阻是P0端口的上拉电阻。 3.2LCD液晶显示器简介由于显示界面需要在本设计中显示一些参数，因此选择LCD1602作为界面显示，可以显示一些相关参数。 3.2.1液晶原理介绍液晶显示器的主要技术是液晶控制透射技术，利用这种技术实现色彩。 这个技术可以解决刷新率的问题。 它通过微控制器的控制显示一些数据，即数字，字符等。 本系统显示部分用的是LCD液晶模块。 点阵图形式液晶原理众所周知，显示的字符被发送到字符对应代码，并且显示器上的相应位置被点亮或不点亮以清楚地显示字符。 3.2.2液晶模块简介与普通显示器相比，LCD1602液晶模块可以移动字符并使其闪烁，并与单芯片并行通信。 3.2.3液晶显示部分与STC89C52的接口如图3-3所示。 用STC89C52的P0口作为数据线，用P1. 2、P1. 1、P1.0分P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.5/MOSI6P1.6/MISO7P1.7/SCK8RESET9P3.010P3.111P3.212P3.313P3.414P3.515P3.616P3.717XTAL218XTAL119VSS20P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728PSEN29ALE30EA31P0.732P0.633P0.534P0.435P0.336P0
