滕騰　賈鏝琛　趙傳勇　蔣鵬　朱達(dá)　周文娟　顧文蓉

【摘 要】本系統(tǒng)是智能化的運(yùn)動(dòng)場人流量統(tǒng)計(jì)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)動(dòng)場人流量。本系統(tǒng)為基于光電傳感器的自動(dòng)計(jì)數(shù)裝置，采用的是對射光電傳感器，每當(dāng)有物體通過時(shí)，對射信號被阻擋一次，光電元件就改變一次工作狀態(tài)，單片機(jī)接受電信號，計(jì)數(shù)電路計(jì)數(shù)一次。通過控制程序和LED顯示屏將結(jié)果顯示出來。

【關(guān)鍵詞】運(yùn)動(dòng)場；光電傳感器；智能化；人流量統(tǒng)計(jì)

1 運(yùn)動(dòng)場人流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的背景及意義

隨著現(xiàn)在城市化進(jìn)程的加快，人民群眾對體育運(yùn)動(dòng)場館的需求也日益增長。為了能準(zhǔn)確的得到場館的人流量統(tǒng)計(jì)，我們開始研究基于光電的運(yùn)動(dòng)場人流量統(tǒng)計(jì)的課題，通過此課題的研究，我們就可以通過顯示器了解場館或者地區(qū)內(nèi)部人數(shù)，統(tǒng)計(jì)進(jìn)出人員流量，然后合理的限制各通道的人員進(jìn)出，從而避免內(nèi)部地區(qū)人員飽和，減少危險(xiǎn)事故的發(fā)生幾率。同時(shí)可以在重大事件發(fā)生時(shí)，通過對進(jìn)出口人流量統(tǒng)計(jì)，可以合理的調(diào)度，使人員在短時(shí)間內(nèi)更快的疏散。我們采用的是光電技術(shù)對人流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，這樣統(tǒng)計(jì)的精準(zhǔn)度高，不會(huì)有大的誤差產(chǎn)生。這樣就可以使管理人員通過對人流量的了解，來判定個(gè)通道設(shè)置的合理程度以及達(dá)到人員數(shù)量控制的目的。這在預(yù)防人員過度飽和方面具有很高的積極性，所以光電計(jì)數(shù)肯定要比人工統(tǒng)計(jì)好的多。基于光電的人流量統(tǒng)計(jì)不僅適用于運(yùn)動(dòng)場，還適用于商場、電影院、博物館、展覽觀、車站、碼頭、銀行等公共場所。人工統(tǒng)計(jì)是人們最早對人流量統(tǒng)計(jì)實(shí)行的辦法，運(yùn)動(dòng)場內(nèi)部人員在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)，對每個(gè)入口的人數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。過程采用的是目測計(jì)數(shù)，然后手工統(tǒng)計(jì)出人流量的情況。從而對整個(gè)運(yùn)動(dòng)場人流量進(jìn)行判定。

1.1 總體設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)是利用單片機(jī)和電子元器件組成的簡易人流量統(tǒng)計(jì)的系統(tǒng)，具體要求如下

（1）用電子器件設(shè)計(jì)出簡易人流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，使之可以統(tǒng)計(jì)和顯示某一時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動(dòng)場人流量

（2）每當(dāng)有人進(jìn)入時(shí)，進(jìn)門顯示加1，每當(dāng)有人出去時(shí)，出門顯示加1

（3）該系統(tǒng)能夠顯示全天的時(shí)間，從而計(jì)算這段時(shí)間內(nèi)的人流量

（4）系統(tǒng)具有報(bào)警功能，當(dāng)人數(shù)達(dá)到一定的值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)。同時(shí)限制各通道的進(jìn)出。

此人流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)采用的是光電傳感器來檢測，單片機(jī)分析傳感器信號的變化來判斷人員的進(jìn)出情況，最后由單片機(jī)將人員進(jìn)出情況在顯示屏中顯示出來。原理框圖如圖1所示。

如圖所示整個(gè)光電計(jì)數(shù)系統(tǒng)由單片機(jī)，電源電路，光電傳感器，顯示屏，報(bào)警電路組成。我們采用的是對射光電傳感器，其主要部件由LM393，對射紅外頭組成，具有信號輸出指示，輸出有效電平等特點(diǎn)。傳感器被遮擋一次，發(fā)送端發(fā)出的紅外光就被遮擋一次，接收端沒有接收到光信號，光電接收管的電平就發(fā)生一次變化。整個(gè)光電傳感器部分把被計(jì)數(shù)的物體的變化轉(zhuǎn)換成電信號，單片機(jī)接受有用信號，經(jīng)過處理應(yīng)用，這時(shí)計(jì)數(shù)電路部分開始計(jì)數(shù)，當(dāng)人數(shù)達(dá)到設(shè)定的數(shù)值時(shí)，報(bào)警電路工作?；趩纹瑱C(jī)的光電計(jì)數(shù)器，核心部分采用的是STC89C52單片機(jī)，電路實(shí)現(xiàn)簡單，應(yīng)用需要編寫程序運(yùn)行?？赏ㄟ^編程實(shí)現(xiàn)各種各樣的算術(shù)算法和邏輯控制，而且體積小，硬件實(shí)現(xiàn)簡單，安裝方便。

1.2軟件設(shè)計(jì)部分及總模塊流程圖

1.2.1 計(jì)數(shù)控制流程圖

1.2.2 總模塊流程圖

如圖3所示。進(jìn)行初始化就是主函數(shù)的主要工作，主函數(shù)還負(fù)責(zé)不斷查詢按鍵情況并執(zhí)行相應(yīng)的功能。在接收到有人通過光電門的信息后，信息被送往單片機(jī)處理判斷，單片機(jī)判斷人員是進(jìn)門還是出門的情況，然后通過LCD顯示屏顯示出來。

利用光電傳感電路模塊來判斷是否有人進(jìn)出，當(dāng)傳感器檢測到有人通過時(shí)，就會(huì)輸出高電平。此時(shí)光電傳感器是可連續(xù)觸發(fā)模式，人員運(yùn)動(dòng)過程中，將持續(xù)輸出高電平，當(dāng)人員完全通過直到離開檢測范圍時(shí)，自動(dòng)延時(shí)為低電平。而如果是不可連續(xù)觸發(fā)模式，時(shí)間一到就會(huì)改變?yōu)榈碗娖?。我們采用的是不可連續(xù)觸發(fā)模式。因?yàn)槿绻强蛇B續(xù)觸發(fā)，光電門檢測到有人通過時(shí)，還要經(jīng)過一定的延時(shí)，內(nèi)容才會(huì)被發(fā)送到LCD顯示屏中顯示。這樣顯示過程就比較緩慢。不利于實(shí)時(shí)觀察。同時(shí)我們采用的是進(jìn)門和出門分開放置，所以進(jìn)門進(jìn)人時(shí)，進(jìn)門顯示加1.出門出去一個(gè)人，出門顯示加1，然后對進(jìn)出人員匯總計(jì)數(shù)為內(nèi)部總?cè)藬?shù)。

結(jié)論：本設(shè)計(jì)是用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)械計(jì)數(shù)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，它不僅避免了傳統(tǒng)人工計(jì)數(shù)的費(fèi)時(shí)耗力，又避免了機(jī)械計(jì)數(shù)的生硬。這樣就可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)場內(nèi)部情況，來限制進(jìn)入運(yùn)動(dòng)場內(nèi)部的總?cè)藬?shù)，這樣就可以為管理人員提供很好的決策輔助。

【參考文獻(xiàn)】

[1]郭傳寶，劉峰，朱本宏.光電傳感器的應(yīng)用[J].中國井礦鹽，2011，01：29-30.

[2]黃茂雄.光電計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)分析[J].價(jià)值工程，2012，10：192.

[3]斯蕓蕓，景琴琴.紅外光電計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)與制作[J].電子制作，2014，10：10-11.

[4]馮大捷.基于DS1302電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)[J].科技視界，2012，02：118-120.

[責(zé)任編輯：朱麗娜]