一种房间人数防误计数装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种房间人数防误计数装置，包括门口人员进出检测电路、微分电路、正向脉冲电压比较器、负向脉冲电压比较器和双时钟加减可逆计数器，门口人员进出检测电路分为门口人员进出检测电路A和门口人员进出检测电路B，门口人员进出检测电路A输出的电平信号UA用于控制双时钟加减可逆计数器的工作状态，门口人员进出检测电路B输出的电平信号UB经微分电路处理后输出的脉冲信号UC经正向脉冲电压比较器输出的脉冲信号UD作为双时钟加减可逆计数器的加时钟输入信号，电平信号UC经负向脉冲电压比较器输出的脉冲信号UE作为双时钟加减可逆计数器的减时钟输入信号，双时钟加减可逆计数器的计数结果即为房间内滞留人员的数量。
【专利说明】一种房间人数防误计数装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种人数计数装置，具体涉及一种基于中小规模集成电路应用于房间人数防误计数的装置。
【背景技术】
[0002]随着人们生活水平的提高，各种自动化、智能化电子信息产品已进入家庭和各种公共场所，如车间、办公室、教室、宿舍等。为了实现人体感应控制，采用人体热释电传感器只能检测到活动的人体，当人体相对静止时会导致误动作。为此，一般采用统计房间内人数的方法来判断室内是否有人，但该技术尚不成熟，往往由于误计数而导致误动作。例如，《电脑与电信》2013年4期文章《房间人数动态统计电路的设计与研究》中采用了一片74LS74双D触发器和两个与非门构成进出判断电路，输出进/出门信号送到由CC40110组成的计数电路的加/减时钟输入端，完成房间内人数的动态统计。这种设计的缺陷在于:当有人进出门口中途往返时将造成计数错误。
实用新型内容
[0003]针对上述现有技术，本实用新型所解决的技术问题是提供一种能够提供准确的进入人数、出门人数、滞留人数等信息数据的房间人数防误计数装置。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型的一种房间人数防误计数装置，由门口人员进出检测电路、微分电路、正向脉冲电压比较器、负向脉冲电压比较器和双时钟加减可逆计数器组成，所述门口人员进出检测电路分为门口人员进出检测电路A和门口人员进出检测电路B两个相同的电路，一前一后安装于门口进出方向，其特征在于，所述门口人员进出检测电路A直接与所述双时钟加减可逆计数器的计数允许控制端相连，所述门口人员进出检测电路B的输出端与所述微分电路的输入端相连，所述微分电路的输出端分别与所述正向脉冲电压比较器和所述负向脉冲电压比较器的输入端相连，所述正向脉冲电压比较器的输出端与所述双时钟加减可逆计数器的加时钟输入端相连，所述负向脉冲电压比较器的输出端与所述双时钟加减可逆计数器的减时钟输入端相连，所述双时钟加减可逆计数器的计数结果即为房间内滞留人员的数量。
[0005]进一步的，还包括主门电路，所述主门电路的输入端分别与门口人员进出检测电路、正向脉冲电压比较器以及负向脉冲电压比较器相连，输出端与双时钟加减可逆计数器相连。
[0006]进一步的，所述微分电路为RC微分电路。
[0007]进一步的，所述微分电路输出的脉冲信号UC在门口无人员进出的静态时为电源电压的一半；所述微分电路的时间常数小于0.125ms，其中电容C的取值在InF?50nF之间。
[0008]进一步的，所述正向脉冲电压比较器的比较门限电压取电源电压的80%?90%，所述负向脉冲电压比较器的比较门限电压取电源电压的20%?10%。
[0009]所述门口人员进出检测电路B输出电平信号UB经微分电路处理后输出脉冲信号UC,电平信号UB的上升沿作用在微分电路上时,输出的脉冲信号UC为正向脉冲，电平信号UB的下降沿作用在微分电路上时,输出的脉冲信号UC为负向脉冲；上述脉冲信号UC同时送到所述正向脉冲电压比较器和负向脉冲电压比较器，所述正向脉冲电压比较器和负向脉冲电压比较器的比较门限电压不同，使得上述正向脉冲电压比较器只在上述脉冲信号UC的正向脉冲到来时输出脉冲，而上述负向脉冲电压比较器只在上述脉冲信号UC的负向脉冲到来时输出脉冲；所述门口人员进出检测电路A输出电平信号UA用于控制所述双时钟加减可逆计数器的工作状态，所述双时钟加减可逆计数器的计数结果即为房间内滞留人员的数量。
[0010]本实用新型所述装置可有效避免有人进出门中途折返或人员进出门的速度所引起的误计数，且与单片机系统相比，抗干扰能力强。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型实施例1的电路框图。
[0012]图2为本实用新型实施例2的电路框图。
[0013]图3为本实用新型实施例2的电路图。
【具体实施方式】
[0014]如图1所示，本实用新型一种房间人数防误计数装置，由门口人员进出检测电路1、微分电路2、正向脉冲电压比较器3、负向脉冲电压比较器4和双时钟加减可逆计数器5组成。
[0015]门口人员进出检测电路I分为门口人员进出检测电路A和门口人员进出检测电路B两个相同的电路，一前一后安装于门口进出方向。如果进门方向为A —B，则门口人员进出检测电路A安装在远离室内侧，门口人员进出检测电路B安装在靠近室内侧。
[0016]门口人员进出检测电路A直接与双时钟加减可逆计数器5的计数允许控制端相连，门口人员进出检测电路B的输出端与微分电路2的输入端相连，微分电路2的输出端分另IJ与正向脉冲电压比较器3和负向脉冲电压比较器4的输入端相连，正向脉冲电压比较器3的输出端与双时钟加减可逆计数器5的加时钟输入端相连，负向脉冲电压比较器4的输出端与双时钟加减可逆计数器5的减时钟输入端相连。
[0017]当门口人员进出检测电路检测到门口有人员进出时，门口人员进出检测电路A输出电平信号UA，门口人员进出检测电路B输出电平信号UB,门口人员进出检测电路B输出电平信号UB经微分电路2处理后输出脉冲信号UC。
[0018]根据双时钟加减可逆计数器5对电平的需要，UA和UB可以是高电平代表有人进出，也可以是低电平代表有人进出。
[0019]上述微分电路2为RC微分电路，其输出信号UC在门口无人员进出的静态时为电源电压的50% ;RC微分电路的时间常数应小于0.125ms，其中电容C宜在InF?50nF之间取值。
[0020]电平信号UB的上升沿作用在微分电路2上时,输出的脉冲信号UC为正向脉冲，电平信号UB的下降沿作用在微分电路2上时，输出的电平信号UC为负向脉冲。
[0021]微分电路2输出的脉冲信号UC同时送到正向脉冲电压比较器3和负向脉冲电压比较器4，正向脉冲电压比较器3的比较门限电压宜取电源电压的80 %?90 %，负向脉冲电压比较器4的比较门限电压宜取电源电压的20 %?10 %，使得上述正向脉冲电压比较器3只在脉冲信号UC的正向脉冲到来且脉冲幅度大于电源电压的30%?40%时才输出窄脉冲信号UD，而负向脉冲电压比较器4只在脉冲信号UC的负向脉冲到来且脉冲幅度大于电源电压的30%?40%时才输出窄脉冲信号UE，从而有效提高了抗干扰能力。
[0022]门口人员进出检测电路A输出电平信号UA用于控制双时钟加减可逆计数器5的工作状态，电平信号UA为有效电平时，双时钟加减可逆计数器5处于计数状态，同时当双时钟加减可逆计数器5的加时钟输入端有窄脉冲信号UD输入时，双时钟加减可逆计数器5的计数增加，当双时钟加减可逆计数器5的减时钟输入端有窄脉冲信号UE输入时，双时钟加减可逆计数器5的计数减少，双时钟加减可逆计数器5的计数结果即为房间内滞留人员的数量。
[0023]当有人进出房间时，门口人员进出检测电路A输出电平信号UA用于控制双时钟加减可逆计数器5的工作状态。当有人进入房间时，上述窄脉冲信号UD出现在双时钟加减可逆计数器5的计数状态，上述窄脉冲信号UE出现在双时钟加减可逆计数器5的非计数状态，因此双时钟加减可逆计数器5的数值加I ;当有人离开房间时，上述窄脉冲信号UD出现在双时钟加减可逆计数器5的非计数状态，上述窄脉冲信号UE出现在双时钟加减可逆计数器5的计数状态，因此双时钟加减可逆计数器5的数值减I。
[0024]如果有人进门时中途折返，门口人员进出检测电路A输出电平信号UA用于控制双时钟加减可逆计数器5的工作状态，则上述窄脉冲信号UD和窄脉冲信号UE会先后出现在双时钟加减可逆计数器5的计数状态，双时钟加减可逆计数器5执行加I计数后又执行减I计数，计数结果不变。
[0025]如果有人出门时中途折返，则上述窄脉冲信号UD和窄脉冲信号UE都出现在双时钟加减可逆计数器5的非计数状态，双时钟加减可逆计数器5既不执行加I计数也不执行减I计数，计数值不变。
[0026]上述窄脉冲信号UD和窄脉冲信号UE的脉冲宽度可小于0.5ms,使得人员进出门的速度无论多快都不会导致误计数。
[0027]图2是本实用新型实施例2的原理框图。本实施例2与实施例1的区别是增加了主门电路6。根据电路匹配的需要，主门电路6可以是“与门”、“与非门”、“或门”或者“或非门”等。上述双时钟加减可逆计数器5的计数允许端直接接有效电平，上述电平信号UA则不再送双时钟加减可逆计数器5的计数允许端，而是和上述窄脉冲信号UD以及上述窄脉冲信号UE同时送到主门电路6。当上述电平信号UA为有效电平时，主门电路6打开，上述窄脉冲信号UD通过主门电路6送到双时钟加减可逆计数器5加时钟输入端，执行加I计数，而上述窄脉冲信号UE则通过主门电路6送到双时钟加减可逆计数器5减时钟输入端，执行减I计数；当上述电平信号UA为无效电平时，主门电路6关闭，上述窄脉冲信号UD不能通过主门电路6到达双时钟加减可逆计数器5的加时钟输入端，不执行加I计数，而上述窄脉冲信号UE也不能通过主门电路6到达双时钟加减可逆计数器5的减时钟输入端，不执行减I计数。这样，本实施例2效果与实施例1效果一样。
[0028]综上所述，双时钟加减可逆计数器5的计数结果即为房间内滞留人员的数量，且能有效防止人员进出门中途折返时造成误计数。
[0029]图3为本实施例2的电路图。Ul和U2为热释电人体感应模块，完成上述人员进出检测电路A和门口人员进出检测电路B的功能。当没有人走近进入Ul和U2模块上的探头感应区时，Ul引脚I输出的电平信号UA和U2引脚I输出的电平信号UB都为低电平；当人走近而先后进入Ul和U2模块上的探头感应区时，上述电平信号UA和UB依次变为高电平；当人经过门口而依次离开U2和Ul模块上的探头感应区时，上述电平信号UB和UA依次返回低电平。
[0030]C1、R3和R4构成上述微分电路2，其输出信号UC加到由U3A构成的上述正向脉冲电压比较器3的同相端以及由U3B构成的负向脉冲电压比较器4的反相端。R5、R6和R7构成分压器，为U3A和U3B提供比较门限电压。根据图3可知，U3A的反相端门限电压为0.9Vcc，而U3B的同相端门限电压为0.1Vcc。在没有人经过门口的静态时，UC为0.5Vcc，因此，U3A的输出信号UD和U3B的输出信号UE都为低电平；当UB由低电平变为高电平时，UC出现一个正向尖脉冲，其峰值高于U3A的反相端门限电压，因而UD变为高电平，由于Cl充电很快，UC下降也很快，当UC降到0.9Vcc时UD又变为低电平，即在电平信号UB上升沿时出现一个正脉冲，而此时U3B状态不变，没有脉冲输出；当电平信号UB由高电平返回低电平时，UC出现一个负向尖脉冲，其负峰值低于U3B的同相端门限电压，因而UE变为高电平，由于Cl反向充电很快，UC上升也很快，当UC升到0.1Vcc时UE又变为低电平，即在电平信号UB下降沿时UE出现一个正脉冲，而此时U3A状态不变，没有脉冲输出。
[0031]U4和U5构成256进制的上述双时钟加减可逆计数器5，U6A和U6B两个与非门则构成上述主门电路6。UA和UD经U6A “与非”后的信号UF送U4的加时钟输入端5脚，UA和UE信号经U6B “与非”后的信号UG送U4的减时钟输入端4脚。当有人进入房间时，UB上升沿出现在UA高电平期间，故UD出现脉冲时U6A打开，经U6A反相后的信号即UF使双时钟加减可逆计数器5执行加I计数，而UB下降沿出现在UA低电平期间，故UE出现脉冲时U6B关闭，UG保持为高电平，双时钟加减可逆计数器5无减时钟信号，不执行减I计数；当有人离开房间时，UB上升沿出现在UA低电平期间，故UD出现脉冲时U6A关闭，UF保持为高电平，双时钟加减可逆计数器5无加时钟信号，不执行加I计数，而UB下降沿出现在UA高电平期间，故UE出现脉冲时U6B打开，经U6B反相后的信号即UG使双时钟加减可逆计数器5执行减I计数；当有人进入房间中途折返时，UB上升沿和下降沿都出现在UA高电平期间，故UD、UE出现脉冲时U6A、U6B都打开，UD经U6A反相后的信号即UF使双时钟加减可逆计数器5执行加I计数，UE经U6B反相后的信号即UG使双时钟加减可逆计数器5执行减I计数，双时钟加减可逆计数器5的计数值不变；当有人离开房间中途折返时，UB上升沿和下降沿都出现在UA低电平期间，故UD、UE出现脉冲时U6A、U6B都关闭，UG和UF都保持为高电平，双时钟加减可逆计数器5既不执行加I计数，也不执行减I计数，双时钟加减可逆计数器5的计数值不变。
[0032]上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
【权利要求】
1.一种房间人数防误计数装置，由门口人员进出检测电路、微分电路、正向脉冲电压比较器、负向脉冲电压比较器和双时钟加减可逆计数器组成，所述门口人员进出检测电路分为门口人员进出检测电路A和门口人员进出检测电路B两个相同的电路，一前一后安装于门口进出方向，其特征在于，所述门口人员进出检测电路A直接与所述双时钟加减可逆计数器的计数允许控制端相连，所述门口人员进出检测电路B的输出端与所述微分电路的输入端相连，所述微分电路的输出端分别与所述正向脉冲电压比较器和所述负向脉冲电压比较器的输入端相连，所述正向脉冲电压比较器的输出端与所述双时钟加减可逆计数器的加时钟输入端相连，所述负向脉冲电压比较器的输出端与所述双时钟加减可逆计数器的减时钟输入端相连。
2.如权利要求1所述的一种房间人数防误计数装置，其特征在于，还包括主门电路，所述主门电路的输入端分别与门口人员进出检测电路、正向脉冲电压比较器以及负向脉冲电压比较器相连，输出端与双时钟加减可逆计数器相连。
3.如权利要求1或2所述的一种房间人数防误计数装置，其特征在于，所述微分电路为RC微分电路。
4.如权利要求3所述的一种房间人数防误计数装置，其特征在于，所述微分电路输出的脉冲信号UC在门口无人员进出的静态时为电源电压的一半；所述微分电路的时间常数小于0.125ms，其中电容C的取值在InF?50nF之间。
5.如权利要求1或2所述的一种房间人数防误计数装置，其特征在于，所述正向脉冲电压比较器的比较门限电压取电源电压的80 %?90 %，所述负向脉冲电压比较器的比较门限电压取电源电压的20%?10%。
【文档编号】G07C9/00GK204087320SQ201420648150
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】王永才 申请人:湘潭大学