商场客流量检测系统说明书

安徽理工大学课程设计1目录1绪论............................................................................................................................11.1引言................................................................................................................21.2设计内容及设计参数.....................................................................................21.3设计总体方案.................................................................................................22系统硬件设计............................................................................................................42.1系统硬件总体介绍........................................................................................42.1.1单片机最小系统.................................................................................42.1.2晶振电路............................................................................................42.1.3复位电路............................................................................................52.1.4安普得光电传感器.............................................................................62.1.5显示电路.............................................................................................82.1.7串口电路...........................................................................................102.1.8开关电路...........................................................................................113系统软件设计..........................................................................................................123.1程序设计使用工具......................................................................................123.2系统软件设计流程图...................................................................................124实验内容及调试结果..............................................................................................134.1系统实物展示..............................................................................................134.2拓展程序.......................................................................................................134.2系统的调试过程...........................................................................................144.2.1硬件电路调试...................................................................................144.2.2硬件调试方法..................................................................................154.2.3软件调试..........................................................................................154.3系统调试结果.............................................................................................165总结..........................................................................................................................17谢辞…………………………………………………………………………………..18参考文献......................................................................................................................19附录A：电路板原理图..............................................................................................20附录B：电路板PCB图............................................................................................21附录C：程序清单……………………………………………………………………22安徽理工大学课程设计21绪论1.1引言现如今，随着科技的不断迅猛发展，使得电子技术、微型单片机技术的应用是空前的广泛，伴随着科学技术和生产的不断发展，需要对各种参数进行测量。客流量测量是其中重要的参数。目前绝大数商场都采用传统的进出口系统或者根本没有，并且关于顾客在某个季节对某些商品的喜好与需求没有一个科学合理的统计调查，造成一些商品销售库存、另一些商品销售短缺的尴尬局面，商场客源减少却没有及时了解，不利于商场的最佳运营。但如果专门安排人员去调研这方面，不仅浪费资源、影响耽误顾客购物，而且得出的结果不一定准确。鉴于此，设计一个自动检测商场进入顾客的总人数，现在还有多少人在商场内，对顾客进入商场购物表示欢迎的科学系统是很有利用价值的。1.2设计内容及设计参数本文设计的商场客流量自动检测系统主要是先通过光电传感器进行信号的采集，其中检测可以采用激光传感器。然后对采集的信号送到单片机进行处理，单片机通过程序在液晶显示屏上显示相应的人数，达到自动检测进出商场人数的效果。论文进行的主要工作:1、主控制器选择；2、光电传感器的选择；3、按键系统的选择；4、显示器的选择；5、系统硬件电路设计；6、系统主程序的设计；7、系统子程序的设计；8、系统的硬件和软件的调试。1.3设计总体方案本系统的总体设计方案如图1-1所示，系统以STC89C52RC单片机为主控器，通过对射型光电传感器对客流量进行检测，选用LCD1602液晶显示器作为人机交互界面，系统还包括晶振电路和复位电路，用以构成单片机的最小系统，同时电源模块给单片机和传感器提供5V供电。信号采集部分主要是通过光电传感器来实现。而液晶显示模块则是通过对光电传感器采集到的信号进行相应的处理。如当有人进出商场时会给单片机传送较低的电频，此时通过已经编好的程序，显示安徽理工大学课程设计3屏上的总人数会相应的加上一，剩余人数加一，如果有人出去的话，出去的人数减一，剩余人数也减一。图1-1系统框图STC89C52单片机信号采集按键模块电源模块液晶显示安徽理工大学课程设计42系统硬件设计2.1系统硬件总体介绍当今主流的工业型处理器为STC51、52系列以及更高级的32位单片机，52系列单片机以其简单的串口下载方式和价格低廉广受青睐。根据要求，本系统选取STC89C52系列单片机作为系统的主控芯片，其他硬件包括光电传感器、主控电路、驱动电路、输出控制器和显示器等。2.1.1单片机最小系统89C52系列单片机的最小系统包括：电源、复位电路和晶振电路，有了这些，52就有了工作的物理条件了。单片机最小系统如图2-1所示。图2-1单片机最小系统2.1.2晶振电路89C52系列单片机有两种时钟来源，分别为内部时钟方式和外部时钟方式。如图2-2所示。2-2晶振电路在内部方式时钟电路中，必须在XTAL1和XTAL2引脚两端跨接石英晶体安徽理工大学课程设计5振荡器和两个微调电容构成振荡电路通常C1和C2一般取22pF至30pF；晶振的频率取值在1.2MHz至12MHz之间。对于外接时钟电路，要求XTAL1接地，XTAL2脚接外部时钟；对于外部时钟信号并无特殊要求，只要保证一定的脉冲宽度，时钟频率低于12MHz即可。晶体振荡器的振荡信号从XTAL2端送入内部时钟电路，它将该振荡信号二分频，产生一个两相时钟信号P1和P2供单片机使用。对于内部时钟方式，其稳定性较外部时钟时钟方式好。通常内部时钟方式的晶振取11.0592MHz，以便准确得到9600和19200波特率，用于串口通讯。本系统采用内部时钟方式。2.1.3复位电路51、52类单片机的复位电路有两种方式，即上电复位方式和按键复位方式。如图2-3所示。图2-3复位电路复位电路的作用是在上电或复位过程中，控制CPU的复位状态：这段时间内让CPU保持复位状态，而不是一上电或刚复位完毕就工作，防止CPU发出错误的指令、执行错误操作，也可以提高电磁兼容性能。单片机在启动时都需要复位，以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初态开始工作。89系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。当系统处于正常工作状态时，且振荡器稳定后，如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上，则CPU就可以响应并将系统复位。按键复位需要人为在复位输入端RST上加入高电平。一般采用的办法是在RST端和正电源VCC之间接一个按钮。当人为按下按钮时，则VCC的+5V电平就会直接加到RST端。手动按钮复位的电路如图2-3所示。由于人的动作再安徽理工大学课程设计6快也会使按钮保持接通达数十毫秒，所以，完全能够满足复位的时间要求。上电复位电路如图2-3所示，只要在RST复位输入引