大型场所进出人数自动计数系统设计摘要.doc

目 录 摘要 I 关键词 I 第一章　绪论 1 1.1　课题研究目的及意义 1 1.2　人数计数系统应用 1 1.3　本文主要内容安排 1 第二章　人数计数系统总体方案设计 3 2.1　人数计数系统分类 3 2.2　红外检测人数计数系统 3 2.2.1　光电式传感器工作原理 3 2.2.2　光电式传感器构成 4 2.2.3　光电式传感器分类和工作方式 4 2.3　系统总体方案设计 5 2.4　主要器件选择 6 2.4.1　光电传感器选择 6 2.4.2　系统CPU选择 6 2.4.3　无线收发模块选择 7 2.4.4　电源芯片选择 9 第三章　系统硬件电路设计 11 3.1　系统硬件电路总体设计 11 3.2　系统各部分硬件电路设计 11 3.2.1　单片机电路设计 11 3.2.2　nRF2401电路设计 12 3.2.3　串口通信电路设计 16 3.2.4　电源电路设计 17 第四章　系统软件设计 18 4.1　系统软件总体设计 18 4.2　系统主模块程序设计 18 4.3　系统子模块程序设计 19 第五章　系统软硬件调试 22 5.1　伟福仿真系统调试 22 5.2　硬件系统调试 22 结　论 24 参考文献 25 致 谢 26 附 录 27 摘　要 介绍了课题的研究，对 关键词系统；；； 第一章　绪论 1.1　课题研究目的及意义 某些场所如果人数超限，一旦发生紧急情况，将会带来无法估计的损失，如何有效的了解人员数量，更加有效地管理，尽早地控制人员数量，避免不必要的损失，是新一代智能产品的研发基础及最终目的。1.2　人数计数系统应用 应用于公交车辆上的自动乘客计数(APC)系统的组成主要有红外线监测装置，热量监测装置，光电监测单元，气胎重量监测装置等?。红外线监测装置通常装配在车门口，它通过对红外线光束流的中断次数的计数，来实现对乘客流量的计数，每一次中断代表乘客上车或下车。西门子的自动乘客计数系统即是利用红外线 2，监测系统根据乘客上车或下车时经过两个红外线传感器监测区域的先后顺序不同，可判断出乘客的运动方向。此系统在于当乘客数量较多且无序经过时，精度不高。1.3　本文主要内容安排 第1章主要介绍了课题的研究，对 第2章介绍了第3章对第4章对第4章对最后，对全文进行了总结。 第章　人数计数系统总体方案设计 2.1　人数计数系统分类 人数计数系统根据检测方法的不同大致可以分为两类，一类利用红外传感器对人员进行检测，通过对红外线光束流的中断次数的计数，来实现对人员流量的计数；另一类应用了视频检测技术，利用摄像头对目标进行图像采集，将采集后的图像进行相关算法的处理以实现人数计数。上述两种方法中，方法一实现简单，成本低，而方法二技术相对先进，适用性较强。因此，本文采用了方法一来实现人数计数系统的设计，即利用红外传感器对人员进行检测的方法。2.2　红外检测人数计数系统 2.2.1　光电式传感器工作原理 光电式传感器是一种以光电器件作为转换元件，将被测量通过光量的变化转换成电量进行检测的传感器。光电式传感器一般由光源、光学元件和光电元件三部分组成。光源发射出一定通量的光线，由光电元件接收，在检测时，被测量使光源发出的光通量发生变化，因而使接收光通量的光电元件的输出电量也作相应的变化，最后用电量来表示被测量的大小。光电式传感器输出的电量可以是模拟量，也可以是数字量。其工作原理如图2.1所示。 图2.1 光电式传感器工作原理 2.2.2　光电式传感器构成 光电开关是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。光电传感器在一般情况下，有三部分构成，它们分为：发送器，接收器和检测电路。 发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管（LED）和激光二极管。光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管或光电三极管组成。在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。此外，光电传感器的结构元件中还有发射板和光导纤维。 三角反射板是结构牢固的反射装置。它由很小的三角锥体反射材料组成，能够使光束准确地从反射板中返回，具有实用意义。它可以在与光轴0到25的范围改变发射角，使光束几乎是从一根发射线，经过反射后，还是从这根反射线返回。光纤（又称光导纤维LWL），它扩大了光电传感器的使用范围，形成了特殊的嵌装式收发装置。它可以在特殊的环境中使用，检测微小的物体。它在非常高的外界温度中，在结构受限制的环境里，都可以获得满意的答案。 2.2.3　光电式传感器分类和工作方式 1． 槽开光电开关 把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧的是槽形光电。发光器能发出红外光或可见光，在无阻情况下光接收器能收到光。但当被检测物体从槽中通过时，光被遮挡，光电开关便动