一种基于单片机的座位监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于单片机的座位监测系统，属于自动监控技术领域。
【背景技术】
[0002]每逢期终考试来临之际，许多高校自习室，特别是图书馆便会拥挤不堪，很多同学去了图书馆在自修室中寻找了半天就找不到座位，浪费了宝贵的学习时间，有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种基于单片机的座位监测系统，本案由此产生。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种基于单片机的座位监测系统，采用单片机控制传感器监测模块统计人流量，通过显示模块实时显示座位空闲情况，便于灵活选择，大幅度提了座位的利用率。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型的解决方案是:
[0005]一种基于单片机的座位监测系统，包括第一单片机和第二单片机，传感器监测模块通过迟滞电压比较模块与第一单片机输入端相连，第一单片机输出端连接有数码管显示模块，第一单片机和第二单片机通过无线通信模块相连，第二单片机输出端连接有LCD显示模块，所述第二单片机通过串口与上位机相连；所述传感器监测模块采用光电传感器。
[0006]作为优选，所述第一单片机和第二单片机均采用型号为STC12C5A60S2的单片机。
[0007]作为优选，所述光电传感器采用型号为E18-D80NK-N集发射与接收与一体的光电传感器，发射光经过调制后发出，接收头对反射光进行解调输出，并将输出信号传递给单片机外部中断口进行计数。
[0008]作为优选，所述迟滞电压比较模块采用型号为LM358的独立双运放运算放大器，输出电压通过反馈电阻接到输入端构成正反馈电路，使电路工作在非线性区。只要输入信号的干扰所引起的电压变化没有超过迟滞电压比较模块所产生的迟滞电压阀值，迟滞电压比较模块的输出端就能保持稳定的输出。
[0009]作为优选，所述无线通信模块采用型号为NRF24L01的无线通信芯片。
[0010]作为优选，所述第一单片机采用三节1.5V电池进行供电，这样更便于安装，同时所选的电池盒上自带开关方便使用。
[0011]作为优选，所述第二单片机采用上位机供电，通过USB数据线接到上位机通过电容进行高频和低频滤波，减少电源对系统的干扰。
[0012]上述基于单片机的座位监测系统工作原理:光电传感器安装在进出门口处，实时监测人流信号，并将相关的监测信号发送给迟滞电压比较模块，通过迟滞电压比较模块消除由于身体边沿所产生的抖动，再将处理过的信号输出给第一单片机，由第一单片机将信号进行处理后再进行增减计数，然后通过数码管显示模块显示计数值，通过无线通信模块将数码管显示的数据无线发送给第二单片机，第二单片机接收到信息后一方面通过IXD显示模块进行显示，另一方面通过串口发送给上位机(PC机)，便于工作人员进行监控。本实用新型所述的基于单片机的座位监测系统也可应用在客车人数监控、商场人流统计、电梯人数报警等方面，使用时，只需更改传感器监测模块的安装位置即可。
[0013]本实用新型所述的基于单片机的座位监测系统，采用单片机控制光电传感器统计人流量，通过数码管和液晶显示屏实时显示座位空闲情况，便于灵活选择，大幅度提了座位的利用率；而且，使用集发射与接收与一体的光电传感器，接收头对反射光进行解调输出，不需要两管在位置上的高度一致，而且有效的避免可见光的干扰，具有探测距离远、易于装配、使用方便等特点；此外，所述座位监测系统设有与第一单片机无线通信的第二单片机和上位机，便于管理员第一时间了解座位的使用情况，提交资源利用率。
[0014]以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细描述。
【附图说明】
[0015]图1为本实施例的基于单片机的座位监测系统框图；
[0016]图2为本实施例的基于单片机的座位监测系统第一单片机电路图；
[0017]图3为本实施例的基于单片机的座位监测系统迟滞电压比较模块电路图；
[0018]图4本实施例的基于单片机的座位监测系统无线通信模块发射端电路图。
【具体实施方式】
[0019]如图1所示，一种基于单片机的座位监测系统，包括第一单片机I和第二单片机6，传感器监测模块2通过迟滞电压比较模块4与第一单片机I输入端相连，第一单片机I输出端连接有数码管显示模块3，第一单片机I和第二单片机6通过无线通信模块5相连，第二单片机6输出端连接有IXD显示模块7，所述第二单片机6通过串口与上位机8相连。第一单片机1、传感器监测模块2、迟滞电压比较模块4和数码管显示模块3采用独立电源，在本实施例中采用三节1.5V电池进行供电，这样更便于安装，同时所选的电池盒上自带开关方便使用。第二单片机6和IXD显示模块7采用上位机8的USB接口供电，通过USB数据线接到上位机通过电容进行高频和低频滤波，减少电源对系统的干扰。上位机8具体采用PC机。
[0020]如图2所示，所述第一单片机I采用型号为STC12C5A60S2的单片机，在本实施例中，第一单片机I只用到两个外部中断、一个串口和一个定时器，并且系统并没有对第一单片机I的速度有要求，为尽可能的降低产品的成本，所以使用STC12C5A60S2。同理，第二单片机6也采用型号为STC12C5A60S2的单片机。
[0021]所述传感器监测模块2采用型号为E18-D80NK-N集发射与接收与一体的光电传感器，用于监测人流信息，光电传感器发射光经过调制后发出，接收头对反射光进行解调输出，并将输出信号传递给单片机外部中断口进行计数，使用集发射与接收与一体的光电传感器，接收头对反射光进行解调输出，不需要两管在位置上的高度一致，而且有效的避免可见光的干扰，具有探测距离远、易于装配、使用方便等特点。由于E18-D80NK-N为红外发射接收一体化头，是NPN型光电开关管，处于通电状态下且没有遮挡时，输出端口默认为高电平，当有物体遮挡使发射光反射，接收管接收到反射光信号，此时端口跳变为低电平，同时需外接IK电阻对输出端口进行上拉，在检测人经过时，产生的信号会产生边缘抖动，导致计数不精确，因此需要通过迟滞电压比较模块4进行硬件消抖。
[0022]如图3所示，所述迟滞电压比较模块4采用型号为LM358的独立双运放运算放大器，输出电压通过反馈电阻接到输入端构成正反馈电路，使电路工作在非线性区。只要输入信号的干扰所引起的电压变化没有超过迟滞电压比较模块所产生的迟滞电压阀值，迟滞电压比较模块的输出端就能保持稳定的输出。这也就能够保证当人或物体经过接近开关时，所产生的电信号不存在抖动能够精准计数。
[0023]所述无线通信模块5采用型号为NRF24L01的无线通信芯片，NRF24L01是一种支持在2.4~2.5GHz世界通用Industrial Scientific Medical频段工作的单片无线收发器芯片。第一单片机I和第二单片机6分别连接有一个无线通信芯片，作为发射端和接收端。图4为作为发射端的无线通信芯片电路原理图。
[0024]在本实施例中，所述数码管显示模块3采用两位数码管进行人数显示。LCD显示模块7选用诺基亚5110，该液晶屏是84x48点阵支持中英文显示界面，最多可显示四行汉字，人机交互界面良好。
[0025]上述基于单片机的座位监测系统工作原理:光电传感器2安装在进出门口处，实时监测人流信号，并将相关的监测信号发送给迟滞电压比较模块4，通过迟滞电压比较模块4消除由于身体边沿所产生的抖动，再将处理过的信号输出给第一单片机1，由第一单片机I将信号进行处理后再进行增减计数，然后通过数码管显示模块3显示计数值，通过无线通信模块5将数码管显示的数据无线发送给第二单片机6，第二单片机6接收到信息后一方面通过IXD显示模块7进行显示，另一方面通过串口发送给上位机8 (PC机)，便于工作人员进行监控。本实用新型所述的基于单片机的座位监测系统也可应用在客车人数监控、商场人流统计、电梯人数报警等方面，使用时，只需更改传感器监测模块的安装位置即可。
[0026]上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
【主权项】
1.一种基于单片机的座位监测系统，其特征在于:包括第一单片机和第二单片机，传感器监测模块通过迟滞电压比较模块与第一单片机输入端相连，第一单片机输出端连接有数码管显示模块，第一单片机和第二单片机通过无线通信模块相连，第二单片机输出端连接有LCD显示模块，所述第二单片机通过串口与上位机相连；所述传感器监测模块采用光电传感器。2.如权利要求1所述的一种基于单片机的座位监测系统，其特征在于:所述第一单片机和第二单片机均采用型号为STC12C5A60S2的单片机。3.如权利要求1所述的一种基于单片机的座位监测系统，其特征在于:所述光电传感器采用型号为E18-D80NK-N集发射与接收与一体的光电传感器，发射光经过调制后发出，接收头对反射光进行解调输出，并将输出信号传递给单片机外部中断口进行计数。4.如权利要求1所述的一种基于单片机的座位监测系统，其特征在于:所述迟滞电压比较模块采用型号为LM358的独立双运放运算放大器，输出电压通过反馈电阻接到输入端构成正反馈电路，使电路工作在非线性区。5.如权利要求1所述的一种基于单片机的座位监测系统，其特征在于:所述无线通信模块采用型号为NRF24L01的无线通信芯片。6.如权利要求1所述的一种基于单片机的座位监测系统，其特征在于:所述第一单片机采用三节1.5V电池进行供电，这样更便于安装，同时所选的电池盒上自带开关方便使用。7.如权利要求1所述的一种基于单片机的座位监测系统，其特征在于:所述第二单片机采用上位机供电，通过USB数据线接到上位机通过电容进行高频和低频滤波，减少电源对系统的干扰。
【专利摘要】本实用新型公开一种基于单片机的座位监测系统，包括第一单片机和第二单片机，传感器监测模块通过迟滞电压比较模块与第一单片机输入端相连，第一单片机输出端连接有数码管显示模块，第一单片机和第二单片机通过无线通信模块相连，第二单片机输出端连接有LCD显示模块，所述第二单片机通过串口与上位机相连；所述传感器监测模块采用光电传感器。上述基于单片机的座位监测系统，采用单片机控制传感器监测模块统计人流量，通过显示模块实时显示座位空闲情况，便于灵活选择，大幅度提了座位的利用率。
【IPC分类】G06Q50/20, G07C9/00, G06Q10/06
【公开号】CN204791224
【申请号】CN201520385729
【发明人】陈杰华, 周峰, 廖琪
【申请人】绍兴文理学院
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年6月5日