基于51單片機的會場人數監控儀

楊 揚，李昌平，孫 燕

（中國地質大學（武漢）機電學院，湖北 武漢 430074）

許多重要會議的召開中，與會人員有序進場，同時工作人員也需要記錄到會的人數。目前，人們主要通過人工記錄會場的人數，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單片機為控制核心的會場人數監控儀，性價比高，市場前景廣闊。

1 系統原理

本裝置是一種以51單片機為控制核心的，集實時檢測會場的人數、入口處顯示會場人數、根據用戶的選擇播報當前人數以及通過單片機與計算機通信在計算機上實時顯示當前人數等功能于一體的會場人數監控儀。

每對紅外發送接收傳感器能用來檢測是否有人通過，安裝兩對紅外發送接收傳感器分別用來檢測進入和離開會場的人數，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行數據處理以及用LED顯示人數，進入或者離開會場的人可通過按下指定鍵選擇播放當前會場的人數，同時MCU和計算機通過串口通信標準RS-232實現實時數據的傳輸，同時用VB編程語言制作好顯示窗口在計算機上實時顯示單片機傳送的人數數據。

控制器STC89C51價格便宜，STC89C51單片機的市場價格僅為5～6元，性能很穩定，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入和離開會場的人數，電路簡單，檢測距離相對較長，性能穩定，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容錄入指定的地址中，然后可以根據需要進行組合播報，性價比高。采用RS232串口通信標準實現單片機與計算機的實時通信，傳輸距離在5m以內但是能滿足本裝置的要求，電路簡單，易于實現。

2 硬件電路設計與分析

2.1 人數檢測電路設計

系統的每對傳感器由一個紅外發送管IR333和一個紅外接收管PD333組成，兩對傳感器分別用來檢測進入人數和離開人數。當無人通過時，此電路輸出一個高電平；當檢測到有人通過時，此電路輸出一個低電平給單片機，單片機響應輸入信號并進行數據處理。圖1為人數檢測的電路圖。

圖1 人數檢測電路圖

2.2 語音播報電路

本電路實現錄音和放音的功能。

圖2 語音播報電路

2.3 串口通信電路

串口通信電路實現單片機與計算機的點對點數據傳輸，能把單片機內記錄的人數實時傳輸給計算機。

3 系統軟件設計

本會場人數監控儀是以51單片機為控制核心的，所以程序設計是該人數監控儀的靈魂。檢測紅外接收發送傳感器之間是否有人通過，若檢測到該人是進入會場，則變量m加一；若檢測到有人離開會場，則變量n加一。單片機依S=m-n計算會場的當前人數，同時在液晶顯示器上顯示當前人數，同時通過單片機與計算機之間的串口通信，把單片機當前的人數傳送到計算機中，并用VB編程語言設計計算機上的人數顯示窗口。系統軟件設計流程圖如圖3所示。

4 測試結果

利用萬用表測量電路中關鍵元件的電阻值和關鍵點之間的電壓值。人數檢測電路完成后，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，在正確連接電路并正常供電的情況下，檢測到當紅外對管之間沒有障礙物時，液晶顯示為0;當在用于檢測進入人數的紅外對管之間有一次障礙物經過時，液晶顯示加一，加一的次數等于障礙物經過的次數；當在用于檢測離開人數的紅外對管之間有一次障礙物經過時，液晶顯示減一，減一的次數等于障礙物經過的次數。計算機上顯示的當前人數等于液晶上顯示的當前人數；并且當按下播放鍵時，此裝置正常播報會場當前人數值，播報的數值等于當前液晶上顯示的數值。

圖3 系統軟件設計流程圖

5 結語

本設計通過紅外發送接收傳感器檢測進入和離開會場的人數，以穩定的性能和優異的指標完成了會場人數檢測、顯示、語音播放和計算機監測，具有以下創新點：①通過按下播放鍵能播放當前會場人數值；②通過單片機與上位機之間的串口通信，在計算機上顯示會場人數值。

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