客车客流量计数器的设计

客车客流量计数器的设计

摘要本文介绍一种基于单片机与热释电红外传感技术，统计客车客流量的自动计数器系统的设计过程。本系统通过安装在客车车门上方的双探头热释电传感器，自动扫描进入感应区域的乘客并判断其是否上下车，再通过单片机的数据处理，最后输出到液晶显示屏上显示。本系统实时统计车上的乘客数量，方便大客车司机根据车上人数判断是否满载。

关键词单片机；客车流量计数器；系统设计

中图分类号tp368 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2013）84-0192-02

bus passenger flow counter design

abstract this paper introduces a method based on mcu and pyroelectric infrared sensor technology， statistics of bus passenger flow of the automatic counter system design process. the system through the double probe pyroelectric sensor which installed at the top of the passenger door， automatic scanning into the sensing region and judge whether the passengers get on and off， through the mcu data processing，than output to a liquid crystal display.

keywords single-chip computer；bus passenger flow counter；system design

0 引言

随着社会经济的增长及人们出行频率的增大，无论是公交车还是城际间的客运班车的客流量都非常大。而一般的大巴车上，司机座位的位置比乘客的要低，或者座位靠背过高，挡住了部分乘客的视线，这样就导致司机在开车过程上很难统计车上的实际人数。在某种程度上，既耽误了行车，又会导致交通事故的发生。本系统利用热释电技术，通过单片机控制及数据处理，实时计算上下车的乘客，方便司机了解车上的总人数。

1 客车客流量计数器的设计

1.1 设计思路

本系统通过双探头热释电传感器，采集人体辐射的红外热量，经过放大电路后再把信号输入到单片机上，单片机根据两个信号的前后顺序判断是否上下车，最后计数出总人数并输出到液晶显示屏lcd1602上显示。本系统的整体工作框图如图1所示。

图1 整体框图图2 热悉电传感器

1.2 各模块电路设计

1.2.1 热悉电传感器

热释电红外传感器是基于热电效应原理的热电型红外传感器，如图2所示，该传感器在工艺上将两个特征一致的热电元反向串联或接成差动平衡电路方式，因而能以非接触式检测出物体放出的红外线能量变化，并将其转换为电信号输出。实际使用中，热释电红外人体感应器前面必须安装菲涅尔透镜。菲涅尔透镜是一种由塑料制成的特殊设计的光学透镜，它可以将人体辐射的红外线聚焦到热

释电红外传感器上，从而提高传感器的灵敏度，扩大监视范围。

1.2.2 信号采集放大电路

本设计需要用到两个热悉电传感器探头，两路的电路原理相似，其中的一路信号放大电路如图3所示。热释电红外传感器检测到的信号先通过一个由电阻电容组成的带通滤波器，再经过通用集成运算放大器lm324两级放大，最后输出信号signal1到信号处理电路。

图3 信号采集放大电路图4 单片机电路

1.2.3 信号处理电路

信号放大器输入的信号singal1输入到红外传感信号处理器biss0001中后，先经过运算放大器op1前置放大，再由电容耦合到运算放大器op2进行二级放大，最后经由电压比较器cop1和cop2构成的双向鉴幅器处理后，检出有效触发信号去启动延迟时间定时器。最终输出信号经晶体管vt1后接单片机，输出信号供其读取。本部分电路图略。

1.2.4 单片机电路

单片机电路如图4所示，信号采集放大电路输出的两路信号和进入单片机后，单片机先判断各路输入信号是否有效及误检测处理，再根据两路信号的先后顺序确定计数器的加减，最终计算出车上总人数并输出到lcd1602液晶屏显示。

1.2.5 显示电路

显示电路采用lcd1602芯片，1602液晶是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块，它可以显示两行，每行16

个字符液晶模块（显示字符和数字）。

1.2.6 电源电路

为了长期提供稳定的电源，本设计使用车载电源供电，再通过降压稳压，把电源降到稳定的5v直流电源供各模块电路工作。本部份电路图略。

1.3 软件设计

软件上采用c语言编程，先扫描输入信号的先后顺序，再判断两个信号的间隔是否处于有效的范围内，从而消除干扰信号，最后根据两个有效信号的先后顺序决定是增是减，本部分的程序略。

1.4 效果图

本设计中，采集到的人体红外热信号经过放大及信号处理电路后得到的波型图如下图5所示，lcd1602显示屏输出的客流量总数如图6所示。

2 结论

社会经济的增长及人们出行频率的增大，导致客运班车的客流量都也相应的增大，而普通的客运班车上，司机在开车过程上很难统计车上的实际人数。在某种程度上，既耽误了行车，某种程序上又会导致交通事故的发生。本设计是基于这种前提上设计出来的，它能通过lcd1602显示屏很直观地显示出当时车上的实际总人数，系统稳定性高，计数准确有效，误差小，既方便司机掌握车上的人数，也提高了行车的安全性和速度。本设计无论在实验上还是车上也得到了稳定有效的测试。

图5 信号波形图图6 显示效果图

参考文献

[1]李建忠.单片原理及应用[m].西安：西安电子科技大学出版社，2009.

[2]杨洁，刘海民，舒梅.公交车载客人数电子计数器的设计[j].制造业自动化，2011，10（上）.