基于单片机的公园人数检测系统设计

摘要：随着城市化的快速发展，去公园游玩的人日益增多，当进入公园游玩的人数超过其最大承载值时，势必会对公园的生态环境等带来不利影响。本文以STC89C52单片机为核心设计并制作了一款公园人数检测系统，能够实时检测进园人数，当进入公园的人数超过设定值时发出报警信号；具有数据存储功能，能够查询近三十天内每日进园人数；具有数据显示功能，能够显示公园名称、时间、天气、人数等。

关键词：人数检测 STC89C52单片机 光电开关 液晶显示器

中图分类号：TP368.1 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）12-0000-00

1 引言

当前公园游玩的人日益增多，为了能够实时监测公园内的游客人数、提高游客游玩质量，帮助工作人员更好的管理公园，本文以STC89C52单片机为控制核心设计了一款人数检测系统，采用红外传感器对进园人数进行检测，并将检测数据实时通过液晶显示器进行显示。

2 系统硬件设计

本文所设计的公园人数检测系统主要由STC89C52单片机模块、E3F-DS30C4红外检测模块、DS1302时钟模块、声光报警模块、AT24C02存储模块、12864液晶显示模块、按键模块以及电源模块等组成，该系统电路框图如图1所示，各功能模块介绍如下。

（1）STC89C52单片机最小系统。STC89C52单片机具有体积小、价格便宜、性能高、速度快等优点，现已广泛应用于医疗器械、交通导航等领域[1]；复位电路采用手动复位方式，在正电源和单片机的RESET引脚之间加一个按钮S1，当按钮按下后，直接把高电平加在RESET端；晶振是单片机系统的重要组成部分，本设计中采用内部晶振方式。（2）时钟模块。DS1302是实时时钟芯片，可以对年、月、日、时、分、秒等信息进行统计，且具有闰年补偿功能。由5V主电源供电，时钟芯片的RST管脚、I/O引脚以及SCLK引脚分别与STC89C52单片机的P1.4-P1.6口相连接。（3）红外检测模块。红外检测模块中的核心器件是E3F-DS30C4漫反射型光电开关，它是由发射器和接收器组合而成。物体通过发射光束时产生漫反射，当电开关有足够的组合光返回接收器时，开关状态发生变化[2]。（4）按键模块。通过按键S3-S6可以查看进入公园人数的记录，设置时间、天气以及入院人数上限值，这四个按键主要与单片机的P3.4-P3.7引脚相连接。（5）存储模块。AT24C02存储芯片是掉电可擦除E?PROM，分别采用256*8（2k）的组织结构以及两线串行接口，完全兼容I?C总线。本设计中采用AT24C02存储芯片来存储数据，用来读取每天公园进入人数、天气等信息。（6）电源稳压模块。稳压模块主要由LM7805芯片、自锁开关以及电容组成，能够输出5 V的直流稳压电源供STC89C52单片机使用，其中电容C4、C5主要滤除高频干扰，C6、C7为整流滤波电容以滤除低频干扰。（7）液晶显示模块。本设计中采用12864液晶显示器显示公园名称、时间、天气和园内人数。该显示器的每个显示点对应一位二进制数，其数据引脚与单片机的P2.0-P2.7引脚相连接。（8）报警模块。采用LED灯和蜂鸣器作为简易的声光报警器，当公园内人数达到上限值时，声光报警器将会运行，此时蜂鸣器响起，同时LED灯点亮。

3 实物调试

公园人数检测系统硬件调试结果如图2所示。每当有人进入/出公园时，红外检测器检测到信号，计数系统就会实现自动加减，显示屏上的数字也会随之改变，当进园人数超过时，报警系统将会工作，此时蜂鸣器响起，同时LED灯点亮。

4 结语

本文设计并实现了一款公园人数检测系统，能够设定允许进入公园的总人数；当有人进出公园时系统能够对人数进行自动增减；公园人数超过限定值时，及时发出警报信号；能够查询30天内每一天的进园人数信息；能够显示公园名称、时间、天气、人数等。

参考文献

[1] 张毅钢，彭喜元，姜守达 等.新编MCS51单片机应用设计[M].哈尔滨工业大学出版社，2008.

[2] 左兆陆，郑宾，丁高林 等.基于红外线光电开关的测速系统设计与应用[J].自动化与仪表，2011（8）：82-84.