基于红外传感器的城市客车客流统计系统的研制2

毕业设计《基于红外传感器的城市公交客流统计系统的设计与制作》专业（系）电气工程系班级铁道自动化101学生姓名任弘指导老师张文初汤俊秀完成日期2012-12-2122013届毕业设计任务书一、课题名称：基于红外传感器的城市公交客流统计系统的设计与制作二、指导老师：张文初汤俊秀三、设计内容与要求1、课题概述城市公交客流统计系统采用红外光电传感器和热释电红外传感器，公交车前后门单独采集公交客流数据，再汇总到数据集中处理单元进行分析处理，从而能够自动、智能、准确的检测公交各站点的上下客流量，分析特定时段车厢内乘客及上下车人数。2、设计内容与要求①.绘制系统组成框图，确定设计方案；②.了解电路所需集成芯片的功能，参数和工作原理；③.绘制整机电路图；④.制作实物并完成软、硬件调试；⑤.提交毕业设计论文。3、技术要求①.公交数据采集单元能只对人体有感应，感应灵敏度大于1米；②.能同时采集前后门的人数并实时显示；③.能统计车厢内的人数并能切换显示，车厢内人数超过70人将发出报警，提示司机已经超载；④.能统计某一时间段内乘坐该公交车的人数并能切换显示；3四、设计参考书《电子CAD》《模拟电子技术》《数字电路设计方法》《电子装置的设计》《单片机原理及应用》五、设计说明书要求1.封面：包括设计题目，班级，姓名，指导老师，完成时间2.目录：根据说明书的内容决定，一般采用2~3级。3.设计任务书：包括课题名称、目的、用途、主要技术性能指标(参照教材目录编排)。4.中文题目、摘要、关键词；英文题目、摘要、关键词。5.正文：设计方案框图及电路工作原理：包括系统方框图，电气原理图，各单元电路的设计，简述主要部件（包括主要集成电路）的工作原理、工作条件、给定参数、理论公式及详细的计算步骤、计算结果。这是说明书的主要部分。6.元件参数表：包括所选用的元器件名称、参数、型号。7.调试方案：包括调试的条件、方法、使用仪器设备的型号，并对测试数据第2-3周：设计要求说明及课题内容辅导，完成图纸初稿，单元电路调试成功，时间节点：第九阶段第八周星期四下午4点；8.第4-6周：进行系统电路总调，完成各项技术要求，完成说明书初稿，时间节点：第十阶段第三周星期四下午4点；9.第7周：第二次检查设计完成情况，毕业论文定稿打印，进行模拟答辩，时间节点：第十阶段第五周星进行分析。10.设计心得：包括对本课程设计的客观评价、设计特点、存在的问题以及改进意见等。11.参考文献：包括作者、署名、出版地、出版年等4六、设计进程安排第1周：资料准备与借阅，了解课题思路,准备元器件，时间节点：第九阶段第三周星期四下午4点；第2-3周：设计要求说明及课题内容辅导，完成图纸初稿，单元电路调试成功，时间节点：第九阶段第八周星期四下午4点；第4-6周：进行系统电路总调，完成各项技术要求，完成说明书初稿，时间节点：第十阶段第三周星期四下午4点；第7周：第二次检查设计完成情况，毕业论文定稿打印，进行模拟答辩，时间节点：第十阶段第五周星期四下午4点；第8周：毕业答辩与综合成绩评定，时间节点：第十阶段第六～七周。七、毕业设计答辩及论文要求1.毕业设计答辩要求答辩前一周，每个学生应按时将毕业设计说明书或毕业论文、电路成品等必要资料交指导教师审阅，由指导教师写出审阅意见。学生答辩时对自述部分应写出书面提纲，内容包括课题的任务、目的和意义，所采用的原始资料或参考文献、设计的基本内容和主要方法、成果结论和评价。答辩小组质询课题的关键问题，质询与课题密切相关的基本理论、知识、设计与计算方法实验方法、测试方法，鉴别学生独立工作能力、创新能力。2．毕业设计论文要求文字要求：说明书要求打印(除图纸外)，不能手写。文字通顺，语言流畅，排版合理，无错别字，不允许抄袭。图纸要求：按工程制图标准制图，图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释必须使用工程字书写。曲线图表要求：所有曲线、图表、线路图、程序框图、示意图等不准用徒手画，必须按国家规定的标准或工程要求绘制。湖南铁道职业技术学院学生毕业设计（论文）II摘要城市客车客流统计系统APCS作为城市智能公交调度系统的信息采集前端，是车辆调度、运营管理的重要数据来源。城市客车客流统计系统APCS能够自动、智能、准确地采集上下车的客流量。同时，APCS是客流量统计、评估的有效方法，能够用于检测公交线路各个站点上下客人数，分析特定时段车厢内乘客及上下车人数，得出客流方向、数量规律，提高公共交通的运营管理效率。本文提出了利用反射式红外传感器统计乘客数量，并使用热释电传感器区别乘客与货物弥补单一传感器的缺陷，从而得到比较理想的测量效果；给出了传感器单元组、传感器数据处理单元的设计原理，并设计了红外发射接收和热释电传感器接收电路。同时利用了单片机进行计数统计，采用数码管显示统计人数，还设有超载报警系统。本系统具有扩展冗余度高、精度成本适中的特点，能够满足城市客车调度系统的需求。关键词：红外传感器；城市客车；客流统计系统；热释电传感器;单片机湖南铁道职业技术学院学生毕业设计（论文）IIAbstractThepassengerflowcountingsystemisthebasicdatasourceforcitybusesdispatchandmanage-mintforintelligentpublictrafficdispatchingsystem.CitybuspassengerflowstatisticssystemAPCScanautomatic,intelligentandaccuratelygetcollectionofpassengerflow.Atthesametime,theAPCSistrafficstatistics,theeffectivemethodtoevaluate,andcanbeusedfortestingbuslineseachsiteandthenumberoftheanalysisofthespecificperiodoftimeinsideofthetrainpassengersandhoponandoff,itisconcludedthatthenumberofpassengerflowdirectionandquantitylawsandimprovetheefficiencyofpublictransportationoperationmanagementAnAPCSisprovidedusingreflectinginfraredsensorsandpiezoelectricinfraredsensorstodistinguishhumanandcarryings，Soastogetidealeffectmeasurement.Furthermore,theprinciplesofsensorunitsandprocessingmoduleofsensorsaredescribed,andthecircuitofemittingandreceivingofinfraredsensorsandreceivingcircuitofpiezoelectricinfraredsensorsarealsoconcerned.Atthesametime,usingthesinglechipmicrocomputertocountstatistics,usingdigitaltubedisplaystatisticalnumber,butalsoisequippedwiththeoverloadalarmsystemThisAPCSiseasytobeextended,anditscostandprecisionareappropriatetomeettheneedsofpublictrafficdispatchsystem.Keywords:infraredsensor;citybus;passengerflowcountingsystem;piezoelectricinfraredsensor；SCM湖南铁道职业技术学院学生毕业设计（论文）目录摘要...............................................................................................................................................II第1章绪论...............................................................................................................................11.1研究背景............................................................................................................................11.2论文研究目标和意义........................................................................................................11.3客流量统计系统现状........................................................................................................11.4论文章节安排....................................................................................................................2第2章方案论证与设计...............................................................................................................32.1总体设计分析..................................................................................................................32.2方案的选择与设计..........................................................................................................32.3方案的确定......................................................................................................................42.3.1红外传感器统计系统的单元组成..................................................................................52.3.2红外传感器统计系统的数据处理单元..........................................................................6第3章硬件电路设计...................................................................................................................73.1原理图及原理分析...................