一種基于單片機的終端人數(shù)顯示系統(tǒng)

摘 要：本文是一種基于單片機的終端顯示系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以有效的提高檢查工作的工作效率，將傳統(tǒng)的地毯式檢查方式改成針對式檢查方式，檢查人員可以根據(jù)PC端顯示的內(nèi)容，開展針對性的檢查工作，節(jié)約了人力物力。同時檢查人員也可以通過PC端或者紅外遙控器對主機操作，從而使主機單一設(shè)定或批量設(shè)定從機的值，從而達(dá)到不同人數(shù)，顯示不同背景色，更加直觀。該系統(tǒng)主電源使用太陽能供電，充分的利用了太陽能，整個系統(tǒng)采用5V供電更安全節(jié)能，系統(tǒng)通過收發(fā)器采用有線方式，大大提高了信號的可靠性。

關(guān)鍵詞：單片機；終端；顯示系統(tǒng)

背景技術(shù)：現(xiàn)如今隨著大數(shù)字時代的到來，以及人們對智能化時代的期待，智能、高效、準(zhǔn)確已經(jīng)成為今后世界上不可缺少的三大目標(biāo)。現(xiàn)在某些大學(xué)生徹夜不歸，室友未能及時通報，學(xué)校未能及時察覺而造成嚴(yán)重后果的屢見不鮮。雖然有人查房，但采用地毯式查房，效率低，長時間的檢查導(dǎo)致檢查人員厭煩產(chǎn)生疏忽，讓查房變得難辦。像查房這一類的檢查工作效率低下，地毯式檢查的方式也大大浪費了人力物力資源。

使用方式：將基于單片機的終端人數(shù)顯示系統(tǒng)安裝好后，若有太陽，則主電源為太陽能供電，若沒有，則220V交流電進入電源后變?yōu)?V直流電，之后系統(tǒng)會開啟，等待PC端發(fā)送開始監(jiān)測的指令，PC端一開始會發(fā)送自檢的指令，以核對每個從機的地址。每個從機都有一個設(shè)定值，當(dāng)大于設(shè)定值，PC段的上位機該區(qū)域的背景色就為A，等于設(shè)定值，背景色為B，小于設(shè)定值，背景色就為C。

1 硬件內(nèi)容

1.1 總體設(shè)計

系統(tǒng)由電源、記人數(shù)傳感器、編碼區(qū)、收發(fā)器、MCU、PC端、紅外接收頭和RS232轉(zhuǎn)TTL芯片組成，檢查人員可以通過PC端顯示的內(nèi)容，進行針對性的開展檢查工作，系統(tǒng)框圖如下圖所示。

1.2 模塊設(shè)計

單片機模塊，STC89C52單片機在具備良好性能的同時，成本低和功耗低，其本身配備512 RAM、32位I/O接口，還存在3個16位定時器，可以實現(xiàn)對其他功能模塊的控制；二是電源模塊，為主副電源，主電源為太陽能，副電源為220V轉(zhuǎn)5V的開關(guān)電源，大大節(jié)約了能源和確保安全；三是記人數(shù)傳感器為多個紅外傳感器，利用紅外線的物理性質(zhì)，通過算法計算出室內(nèi)現(xiàn)有人數(shù)；四是編碼區(qū)為硬件編碼，可以保障區(qū)域的唯一性，并且每個從機都使用相同的程序；四是收發(fā)器，使用Maxim公司的一種RS-485芯片，五是RS232轉(zhuǎn)TTL芯片，使用CH340G，該芯片在串口方式下，提供常用的MODEM聯(lián)絡(luò)信號，用于計算機擴展異步串口；六是紅外接收模塊，為了防止安裝的PC端為一體機，不方便通過PC端的上位機修改一些參數(shù)，特意在主機上加入紅外接收部分，組成一套完整的終端人數(shù)顯示裝置七是編碼區(qū)，為硬件編碼，這樣可以保障區(qū)域的一致性，并且每個從機都使用相同的程序。大大提高了整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。。

2 系統(tǒng)設(shè)計

2.1 主程序設(shè)計

單片機上電后，需要對使用的外設(shè)進行初始化操作，例如串口，外部中斷，使系統(tǒng)開啟外部中斷、定時器中斷和串口中斷，這些初始化操作只需要執(zhí)行一次即可，之后系統(tǒng)應(yīng)該處于一直運行狀態(tài)，則需要編寫一個無線循環(huán)while，在循環(huán)中，執(zhí)行計算人數(shù)的算法和串口發(fā)送任務(wù)。

2.2 串口程序設(shè)計

串口初始化需要通過以下五步：（1）設(shè)置定時器1的工作方式。（2）設(shè)置串口的工作方式。（3）設(shè)置波特率。（4）開總中斷，開串口中斷。（5）啟動定時器1，具體初始化代碼可以參考一些單片機串口通訊程序[1]。

串口發(fā)送的數(shù)據(jù)內(nèi)容需要自己配置協(xié)議，協(xié)議需要包含包頭、地址位、數(shù)據(jù)位、校驗位，包尾等，如表1，自己定義的一種格式，其中傳輸?shù)牡刂窞榈刂犯呶?256+地址地位，校驗采用累加校驗，校驗位=（包頭+地址高位+地址低位+數(shù)據(jù)位）%256。

3 結(jié)語

總而言之，本文所提的一種基于單片機的終端人數(shù)顯示系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢：

（1）在節(jié)能安全方面，整個裝置以太陽能為主電源，同時整個系統(tǒng)5V低電壓供電。（2）在準(zhǔn)確度方面，檢查裝置采取了雙側(cè)識別，可以解決雙人同時通過識別不出的問題。（3）在控制方面，系統(tǒng)采用低功耗收發(fā)器進行有線方式的多機串口通訊，是因為墻多，無線信號削弱作用大，會導(dǎo)致干擾大，而有線通訊防止信號的丟失。

同時本裝置有助于提高檢查工作的工作效率。可以將傳統(tǒng)的地毯式檢查工作改為針對檢查方式，壓縮了檢查時間，大大節(jié)約了能力物力資源。

本文所提的產(chǎn)品適用對象為廣大小學(xué)、中學(xué)、高中和大學(xué)。由于產(chǎn)品從準(zhǔn)確度、安全、智能方向出發(fā)，優(yōu)于同類系統(tǒng)，是一款性價比極高且準(zhǔn)確智能的系統(tǒng)，具有良好的市場效益和經(jīng)濟效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃亮.基于AT89C51單片機的串口通信程序的設(shè)計[J].電子制作， 2006（7）：29-32.

作者簡介：唐華（1995-），男，漢族，湖南懷化人，本科（在讀），研究方向：電子信息工程技術(shù)與軟件工程。