楊 揚(yáng)，李昌平，孫 燕

（中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）機(jī)電學(xué)院，湖北 武漢 430074）

許多重要會議的召開中，與會人員有序進(jìn)場，同時工作人員也需要記錄到會的人數(shù)。目前，人們主要通過人工記錄會場的人數(shù)，給工作人員以及會議的召開帶來很大的不便。文章將介紹一種以51單片機(jī)為控制核心的會場人數(shù)監(jiān)控儀，性價比高，市場前景廣闊。

1 系統(tǒng)原理

本裝置是一種以51單片機(jī)為控制核心的，集實時檢測會場的人數(shù)、入口處顯示會場人數(shù)、根據(jù)用戶的選擇播報當(dāng)前人數(shù)以及通過單片機(jī)與計算機(jī)通信在計算機(jī)上實時顯示當(dāng)前人數(shù)等功能于一體的會場人數(shù)監(jiān)控儀。

每對紅外發(fā)送接收傳感器能用來檢測是否有人通過，安裝兩對紅外發(fā)送接收傳感器分別用來檢測進(jìn)入和離開會場的人數(shù)，MCU實時采集傳感器輸入的電平信號來判斷有沒有人通過并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以及用LED顯示人數(shù)，進(jìn)入或者離開會場的人可通過按下指定鍵選擇播放當(dāng)前會場的人數(shù)，同時MCU和計算機(jī)通過串口通信標(biāo)準(zhǔn)RS-232實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)的傳輸，同時用VB編程語言制作好顯示窗口在計算機(jī)上實時顯示單片機(jī)傳送的人數(shù)數(shù)據(jù)。

控制器STC89C51價格便宜，STC89C51單片機(jī)的市場價格僅為5～6元，性能很穩(wěn)定，具有外部中斷、定時器中斷、串口通信等所需功能。每對傳感器由一個紅外發(fā)送管和一個紅外接收管組成，一共用兩對傳感器分別檢測進(jìn)入和離開會場的人數(shù)，電路簡單，檢測距離相對較長，性能穩(wěn)定，價格相對便宜。語音芯片采用ISD公司的ISD1420，可以有效地將要播報的內(nèi)容錄入指定的地址中，然后可以根據(jù)需要進(jìn)行組合播報，性價比高。采用RS232串口通信標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)單片機(jī)與計算機(jī)的實時通信，傳輸距離在5m以內(nèi)但是能滿足本裝置的要求，電路簡單，易于實現(xiàn)。

2 硬件電路設(shè)計與分析

2.1 人數(shù)檢測電路設(shè)計

系統(tǒng)的每對傳感器由一個紅外發(fā)送管IR333和一個紅外接收管PD333組成，兩對傳感器分別用來檢測進(jìn)入人數(shù)和離開人數(shù)。當(dāng)無人通過時，此電路輸出一個高電平；當(dāng)檢測到有人通過時，此電路輸出一個低電平給單片機(jī)，單片機(jī)響應(yīng)輸入信號并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。圖1為人數(shù)檢測的電路圖。

圖1 人數(shù)檢測電路圖

2.2 語音播報電路

本電路實現(xiàn)錄音和放音的功能。

圖2 語音播報電路

2.3 串口通信電路

串口通信電路實現(xiàn)單片機(jī)與計算機(jī)的點(diǎn)對點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸，能把單片機(jī)內(nèi)記錄的人數(shù)實時傳輸給計算機(jī)。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

本會場人數(shù)監(jiān)控儀是以51單片機(jī)為控制核心的，所以程序設(shè)計是該人數(shù)監(jiān)控儀的靈魂。檢測紅外接收發(fā)送傳感器之間是否有人通過，若檢測到該人是進(jìn)入會場，則變量m加一；若檢測到有人離開會場，則變量n加一。單片機(jī)依S=m-n計算會場的當(dāng)前人數(shù)，同時在液晶顯示器上顯示當(dāng)前人數(shù)，同時通過單片機(jī)與計算機(jī)之間的串口通信，把單片機(jī)當(dāng)前的人數(shù)傳送到計算機(jī)中，并用VB編程語言設(shè)計計算機(jī)上的人數(shù)顯示窗口。系統(tǒng)軟件設(shè)計流程圖如圖3所示。

4 測試結(jié)果

利用萬用表測量電路中關(guān)鍵元件的電阻值和關(guān)鍵點(diǎn)之間的電壓值。人數(shù)檢測電路完成后，用萬用表檢測該電路在紅外對管之間沒有障礙時和有障礙時的電壓值。硬件電路檢測無誤后，將編制好的程序下載至單片機(jī)，在正確連接電路并正常供電的情況下，檢測到當(dāng)紅外對管之間沒有障礙物時，液晶顯示為0;當(dāng)在用于檢測進(jìn)入人數(shù)的紅外對管之間有一次障礙物經(jīng)過時，液晶顯示加一，加一的次數(shù)等于障礙物經(jīng)過的次數(shù)；當(dāng)在用于檢測離開人數(shù)的紅外對管之間有一次障礙物經(jīng)過時，液晶顯示減一，減一的次數(shù)等于障礙物經(jīng)過的次數(shù)。計算機(jī)上顯示的當(dāng)前人數(shù)等于液晶上顯示的當(dāng)前人數(shù)；并且當(dāng)按下播放鍵時，此裝置正常播報會場當(dāng)前人數(shù)值，播報的數(shù)值等于當(dāng)前液晶上顯示的數(shù)值。

圖3 系統(tǒng)軟件設(shè)計流程圖

5 結(jié)語

本設(shè)計通過紅外發(fā)送接收傳感器檢測進(jìn)入和離開會場的人數(shù)，以穩(wěn)定的性能和優(yōu)異的指標(biāo)完成了會場人數(shù)檢測、顯示、語音播放和計算機(jī)監(jiān)測，具有以下創(chuàng)新點(diǎn)：①通過按下播放鍵能播放當(dāng)前會場人數(shù)值；②通過單片機(jī)與上位機(jī)之間的串口通信，在計算機(jī)上顯示會場人數(shù)值。

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