商场客流量统计计算

西安航空职业技术学院西安航空职业技术学院 毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）文） 论文题目：论文题目： 某商场客流量统计计算某商场客流量统计计算 所属系部：所属系部： 自动化工程系自动化工程系 指导教师：指导教师： 职职 称：称： 学生姓名：学生姓名： 学学 号号: : 专专 业：业： 电气自动化技术电气自动化技术 西安航空职业技术学院制西安航空职业技术学院制 西安航空职业技术学院西安航空职业技术学院 毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书 题目：题目： 某商场客流量统计计算 任务与要求：任务与要求： 1.红外线传感器检测电路，分别监测进入、走出商场的顾客 2.单片机控制系统，用来接收信号、计数处理和显示数据 3.电源电路、显示电路等辅助电路设计 时间：时间： 2011 年 2 月 23 日 至2011 年 4 月 30 日 共 8 周 所属系部：所属系部： 自动化工程系 学生姓名：学生姓名： 学学 号：号： 专业：专业： 电气自动化技术 指导单位或教研室：指导单位或教研室： 电气自动化教研室 指导教师：指导教师： 职职 称：称： 西安航空职业技术学院制西安航空职业技术学院制 毕业设计毕业设计( (论文论文) )进度计划表进度计划表 日日 期期工工 作作 内内 容容执执 行行 情情 况况 指导教师指导教师 签签 字字 2011.2.23-3.16 与老师沟通 3.17-3.20 在图书馆查找相关资料 3.21-3.29 整理所查找的相关资料 3.30-4.10 学习软件，编程 4.11-4.17 写毕业设计并修改格式 4.18-4.22 老师审核，修改 4.23 提交电子稿及打印 教师对进度计划教师对进度计划 实施情况总评实施情况总评 签名 年 月 日 摘要摘要 本论文主要阐述了利用 AT89C51 单片机来实现某商场客流量统计计算系统 的工作原理和硬件电路的设计，当中对单片机系统作了详细的介绍和分析， LM317 稳压电路的概述，以及 LCD 数码管显示器的描述。最后对结果监测与调 试。 关键词：关键词：AT89C51；红外线传感器；LCD 数码管显示器；LM317 稳压电路 Abstract The captio mainly discusses how to use the AT89C52 single chip computer to realize a market volume statistics calculation system working principle and hardware circuit design, among the SCM smallest system makes a detailed introduction and analysis, the final result of monitoring and debugging Key words：AT89C51；laser sensor； LCD mon 目录目录 1 概述概述.1 1.11.1 研究意义研究意义 .1 1.21.2 发展现状发展现状 .1 1.31.3 论文主要内容论文主要内容 .1 2 设计方案选择设计方案选择.2 2.1 方案查询选定方案查询选定 .2 2.2 模块设计模块设计 .2 2.2.1 某商场客流量统计计算设计的基本结构框图.2 2.2.2 某商场客流量统计计算设计的组成部分介绍及选择.3 2.2.3 LCD 数码管显示器的选择.7 3 系统硬件设计系统硬件设计.12 3.13.1 系统结构框图系统结构框图 .12 3.33.3 LCDLCD 液晶显示驱动电路液晶显示驱动电路.14 3.43.4 供电电路图供电电路图.15 4 系统软件设计系统软件设计.14 4.14.1 软件设计步骤软件设计步骤.14 4.24.2 LCMLCM 初始化程序流程图初始化程序流程图.16 4.34.3 系统控制程序系统控制程序.17 结束语.22 谢辞.16 参考文献参考文献 .17 附录附录 .18 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 1 1 概述概述 1.11.1 研究意义研究意义 应用十分广泛，遍布生活的每个角落，像汽车上车载人数统计，车辆流量 统计，大型宾馆、图书馆客流量统计等等。统计面向公众是与国际接轨的需要 所决定的。定期、经常通过各种媒体向社会公众发布统计信息，是一种国际惯 例。在许多国家，各级政府部门及其首脑也是通过媒体或其它载体的发布来获 取非机密的统计信息，而很少提出特殊的“领导需要” 。扩大对外开放， “迎 接入世”挑战，中国的统计信息从计算方法、采集渠道到公布形式，无疑应该 更加详细、公开和透明。更好地为百姓服 1.21.2 发展现状发展现状 随着外资零售企业的大举进入,零售企业的竞争日益激烈。客流量对于零售 业是非常基础的指标,它与销售量直接成正比关系,因此客流量统计尤为重要。 客流量是大型商业、旅游、公共安全、文博、连锁等公共场所在管理和决策方 面不可缺少的数据。作为一项重要的市场研究手段，它能够为大型机关、企业 的运营决策和综合管理提供准确及时的数据参考。商场客流量统计系统的重要 性显而易见。 考虑到设计周期及技术难度，本文对简单的红外对管的人流量检测做简单 的设计实现。 1.31.3 论文主要内容论文主要内容 通过比较现在普遍采用的客流量统计计算的各种解决方案的优缺点得出本 次设计所选定的方案：红外对管的人流量检测设计。进而得出相应的某商场客 流量统计计算设计的基本结构框图。第二章对各个组成模块进行介绍，并且给 出了红外接线和 1602 液晶显示的选择。然后介绍了系统硬件框图设计全过程、 硬件电路设计及测试结构分析。 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 2 2 设计设计方案选择方案选择 2.12.1 方案查询选定方案查询选定 现在所普遍采用的客流量统计解决方案大面上可以分为 2 种，一种采用机 器视觉的技术，通过本地或远程监控摄像头采集视频帧数据，由主机电脑服务 器处理（主要通过人头部，肩部等特征，来识别画面中的人物）并检测出进出 商场或者车箱的人数。这种方法的优点是识别精度高，识别准确。缺点是工程 规模大，相比后一种成本要高出许多。另一种是通过红外线和单片机系统构成 的检测系统。这种方法也大概分为两种，一种是通过人体的热成像来识别判断 人物，然后进行计数。另一种是通过红外线对管发射和接收，来判读是否有人 出入，并计数。这种红外计数的检测设备也有好多种， 有一些是红外对管分别 安 装在人流进出门的两侧，一边发送一边接收，当接受不到后外信号就计数 一次。还有一种方案是将红外对管安装在一起，在检测门对面安装反射镜，这 样设计的系统可以成为一个单个的整体，节省了成本。这里我们选择最后一种 方案进行设计。 2.22.2 模块设计模块设计 2.2.12.2.1 某商场客流量统计计算设计的基本结构框图某商场客流量统计计算设计的基本结构框图 本设计的基本结构框图如下图 2-1 所示： 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 3 图图 2-12-1 某商场客流量统计计算设计的基本结构框图某商场客流量统计计算设计的基本结构框图 2.2.2 某商场客流量统计计算设计的组成部分介绍及选择某商场客流量统计计算设计的组成部分介绍及选择 本设计在结构上可以分为以下几个模块：80C51 单片机主控模块、红外检 测模块、电源模块、1602 液晶显示模块。 （1）红外检测模块 采用两对红外对管，在相隔 10-15cm 的距离内进行 2 次检测，确保检测的 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 4 准确性。红外发射管芯中央凸显，红外接收管管芯有红外感光电极。红外对角 的两引脚一长一短，长引脚是正极，和普通发光管相同。 通电测试方法辨别 用一只发光二极管和一个电阻与被测的电管串联，用遥控器对着被测管 按下任意键时，被测管亮，则是红外接收管，不亮则是红外发射管。 （2）80C51 单片机主控模块 其管脚图如图 2-2 所示 图图 2-22-2 AT89C51AT89C51 单片机管脚图单片机管脚图 P0 口 1 有八条端口线，命名为 P0.0P0.7,其中 P0.0 为低位，P0.7 为高位。每根 线由一个输出锁存器，两个三态缓冲器，输出驱动电路和输出控制电路组成。 P0 口是一个三态双向 I/O 口，它有两种不同的功能，用于不同的工作环境。 P1 口 2 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 5 P1 口有八条端口线，命名为 P1.0P1.7,P1 口是一个准双向口，只作普通 的 I/O 口使用，器功能与 P0 口的第一功能相同。作输出口使用时，由于其内部 有上拉电阻，所以不需外接上拉电阻；作输入口使用时，必须先向锁存器写入 “1” ，使场效应管 T 截止，然后才能读取数据。 P2 口 3 P2 口有八条端口线，命名为 P2.0P2.7,P2 口也是一个准双向口，它有两 种使用功能：一种是当系统不扩展外部存储器时，作普通的 I/O 口使用，其功 能与 P0 口的第一功能相同。作输出口使用时，不需外接上拉电阻；另一种是当 系统外扩存储器时，P2 口作系统扩展的地址总线口使用，输出高 8 位的地址 A7A15，与 P0 口第二功能输出的低 8 位地址相配合，共同访问外部程序或数据 存储器，但它只确定地址并不能像 P0 口那样还可以传送存储器的读写数据。 P3 口 4 P2 口有八条端口线，命名为 P3.0P3.7,P3 口是一个多用途的准双向口， 第一功能是作普通的 I/O 口使用，其功能与 P1 口的第一功能相同。当不对 P3 口寻址时，口锁存器的 Q 端自动置 1。这时 P3 口作为第二功能使用。 并行口的负载能力 5 P0 口每一口线可驱动 8 个 LSTTL 负载 P1,P2,P3 口的每一位能驱动 4 个 LSTTL 负载。可方便地由 OC 门或漏极开 路电路驱动，而无须外接上拉电阻。 AT89C51 芯片具有 8K 字节 FLASH 闪烁存储器 256 字节内部 RAM, 32 个 I/O 口线，3 个 16 位定时/计数器，一个 6 向量两级中断结构，一个全双工串行通 信口，片内振荡器、时钟电路。同时 AT89C52 可降至 0HZ 的静态逻辑操作，并 支持两种软件可逆的节电工作模式，停止 CPU 的工作，允许 RAM，定时/计数器， 串行通信口及中端系统继续工作。结合实际，选择 89C52 单片机来设计。 AT89C51 是一个低功耗，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 4k 字节 Flash 可擦写存储器（PEROM） 。AT89C51 器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存 储技术制造，兼容标准 MCS-51 指令系统及 80C51 引脚结构，AT89C51 的片内 Flash 允许程序存储器通过传统编程器反复编程。由于芯片内集成了通用 8 位 中央处理器和 Flash 存储单元，功能强大的微处理器 ATMEL AT89C51 可为许多 嵌入式控制应用系统提供高度灵活、高性价比的解决方案。 AT89C51 具有如下特点：4k Bytes Flash 存储器、128 bytes 的 RAM、32 个 I/O 口、2 个 16 位定时/计数器,5 个中断优先级 2 层中断嵌套中断、1 个全 双工串行通信口、片内时钟振荡器。 此外，AT89C51 设计和配置了振荡频率可 为 0Hz 并可通过软件设置省电模式。AT89C51 在空闲模式下，CPU 暂停工作，而 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 6 RAM、定时/计数器、串行口和外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器并 保存 RAM 的数据，停止芯片其它功能直至硬件复位。AT89C51 的特性如下： 低功耗空闲和省电模式 兼容 MCS-51 指令系统 4k 可反复擦写(1000 次）Flash ROM 时钟频率 0-24MHz 2 级程序存储器锁 1288 位内部 RAM 32 个双向 I/O 口 2 个 16 位定时/计数器 6 个中断源和可编程串行通道 （3）红外线传感器的选择 红外线接收头(又称红外线接收模组,IRM)是集成红外线接收 PD 二极管、放 大、滤波和比较器输出等的 IC 模块. 红外接收头的主要参数：工作电压：2.74.5V 工作电流：1.72.7mA 接 收频率：37.9kHz 峰值波长：940nm 静态输出：高电平 输出低电平： 0.4V 输出高电平：接近工作电压 红外接收头其特性如下：小型设计 内置专用 IC 宽角度及长距离接 收 抗干挠能力强 能抵挡环境干挠光线 低电压工作; 光电参数如下：光电参数(T=25 Vcc=5v f0=38KHZ)：参 数 符号 测试条 件 Min Type Max 单 位 工作电压 VCC 2.7 5.5 V 工作电流 Icc 0.6 0.8 - mA 静态电流 Ice 无信号输入时 0.1 0.5 mA 接收距离 L 15 18 M 接收角度 1/2 +/-35 Deg 载波频率 f0 37.9 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 7 红外线的模块选择 红外发光二极管是采用砷化镓( GaAs ) 和砷铝化镓( GaAlAs ) 等半导体 材料制成的, 它们的外形和普通的发光二极管基本相同, 用透明的树脂材料封 装。中、大功率的红外发光二极管采用金属或陶瓷材料作底座, 用玻璃或树脂 透镜作窗口。 红外接收二极管 接收电路的红外接收管是一种光敏二极管，使用时要给红外接收二极管加 反向偏置电压，他才能正常工作获得高的灵敏度。红外接收二极管一般有圆形 和方形两种。由于红外发光二极管的发射功率较小，红外接收二极管收到的信 号较弱，所以接收端就要增加高增益放大电路。 红外对射式检测电路 主要分两部分接收与发射，可以采用集中与分散供电方式。 2.2.3 LCD 数码管显示器的选择数码管显示器的选择 （1）1602 字符型 LCD 简介 液晶显示器各种图形的显示原理线段的显示：点阵图形式液晶由 MN 个显 示单元组成，假设 LCD 显示屏有 64 行，每行有 128 列，每 8 列对应 1 字节的 8 位，即每行由 16 字节，共 168=128 个点组成，屏上 6416 个显示单元与显 示 RAM 区 1024 字节相对应，每一字节的内容和显示屏上相应位置的亮暗对应。 例如屏的第一行的亮暗由 RAM 区的 000H00FH 的 16 字节的内容决定，当 （000H）=FFH 时，则屏幕的左上角显示一条短亮线，长度为 8 个点；当 （3FFH）=FFH 时，则屏幕的右下角显示一条短亮线；当（000H） =FFH， （001H）=00H， （002H）=00H，（00EH）=00H， （00FH）=00H 时，则 在屏幕的顶部显示一条由 8 段亮线和 8 条暗线组成的虚线。这就是 LCD 显示的 基本原理。 （2）字符的显示 用 LCD 显示一个字符时比较复杂，因为一个字符由 68 或 88 点阵组成， 既要找到和显示屏幕上某几个位置对应的显示 RAM 区的 8 字节，还要使每字节 的不同位为“1” ，其它的为“0” ，为“1”的点亮，为“0”的不亮。这样一来 就组成某个字符。但由于内带字符发生器的控制器来说，显示字符就比较简单 了，可以让控制器工作在文本方式，根据在 LCD 上开始显示的行列号及每行的 列数找出显示 RAM 对应的地址，设立光标，在此送上该字符对应的代码即可。 （3）汉字的显示 汉字的显示一般采用图形的方式，事先从微机中提取要显示的汉字的点阵 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 8 码（一般用字模提取软件） ，每个汉字占 32B，分左右两半，各占 16B，左边为 1、3、5右边为 2、4、6根据在 LCD 上开始显示的行列号及每行的列数 可找出显示 RAM 对应的地址，设立光标，送上要显示的汉字的第一字节，光标 位置加 1，送第二个字节，换行按列对齐，送第三个字节直到 32B 显示完 就可以 LCD 上得到一个完整汉字。 字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式 LCD，目前常用 16*1，16*2，20*2 和 40*2 行等的模块。下面以长沙太阳人电子 有限公司的 1602 字符型液晶显示器为例，介绍其用法。 （4）1602LCD 的基本参数及引脚功能 1602LCD 分为带背光和不带背光两种，基控制器大部分为 HD44780，带背光 的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别，两者尺寸差别如下图 （5） LCD1602 主要技术参数 显示容量:162 个字符 芯片工作电压:4.55.5V 工作电流:2.0mA(5.0V) 模块最佳工作电压:5.0V 字符尺寸:2.954.35(WH)mm （6）引脚功能说明 1602LCD 采用标准的 14 脚（无背光）或 16 脚（带背光）接口，各引脚接 口说明如表 2-1 表表 2-12-1： 引脚接口说明表引脚接口说明表 编 号 符号引脚说明编 号 符号引脚说明 1VSS电源地9D2数据 2VDD电源正极10D3数据 3VL液晶显示偏压11D4数据 4RS数据/命令选择12D5数据 5R/W读/写选择13D6数据 6E使能信号14D7数据 7D0数据15BLA背光源正极 8D1数据16BLK背光源负极 第 1 脚：VSS 为地电源。 第 2 脚：VDD 接 5V 正电源。 第 3 脚：VL 为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 9 对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影” ，使用时可以通过一个 10K 的电位器 调整对比度。 第 4 脚：RS 为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令 寄存器。 第 5 脚：R/W 为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。 当 RS 和 R/W 共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当 RS 为低电平 R/W 为高电平时可以读忙信号，当 RS 为高电平 R/W 为低电平时可以写入数据。 第 6 脚：E 端为使能端，当 E 端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行 命令。 第 714 脚：D0D7 为 8 位双向数据线。 第 15 脚：背光源正极。 第 16 脚：背光源负极。 1602 液晶模块内部的控制器共有 11 条控制指令，如表 2-2 所示 表表 2-22-2：基本操作时序表：基本操作时序表 序 号 指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D0 1清显示0000000001 2光标返回000000001* 3光标返回000000001I/D S 4显示开/ 关控制 0000000DCB 5光标或字 符移位 0000000S/C R/L * 6置功能00001DLNF* 7置字符发 生存贮器 地址 0001字符发生存贮器地址 8存贮器地 址 001显示数据存贮器地址 9读忙标志 或地址 01BF计数器地址 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 10 10写数到 CGRAM 或 DDRAM） 10要写的数据内容 11从 CGRAM 或 DDRAM 读数 11读出的数据内容 1602 液晶模块的读写操作，屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。 （说明 1 为高电平，0 为低电平） 指令 1：清显示，指令码 01H，光标复位到地址 00H 位置 指令 2：光标复位，光标返回到地址 00H 指令 3：光标和显示位置设置 I/D，光标移动方向，高电平右移，低电平左 移，S：屏幕上所有文字是否左移或右移，高电平表示有效，低电平表示无效。 指令 4：显示开关控制。D：控制整体的显示开与关，高电平表示开显示， 低电平表示关显示。C:控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无 光标 B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁。 指令 5：光标或显示移位 S/C ：高电平时显示移动的文字，低电平时移动 光标 指令 6：功能设置命令 DL：高电平时为 4 位总线，低电平时为 8 位总线 N：低电平时为单行显示，高电平时为双行显示，F：低电平时显示 5X7 的点阵 字符，高电平时显示 5X10 的显示字符。 指令 7：字符发生器 RAM 地址设置。 指令 8：DDRAM 地址设置。 指令 9：读忙信号和光标地址 BF：忙标志位，高电平表示忙，此时模块不 能接收命令或数据，如果为低电平表示不忙。 与 HD44780 相兼容的芯片时序表如下： 表表 2-32-3：基本指令：基本指令 读状态输入RS=L，R/W=H E=H 输出D0-D7=状态字 写指令输入RS=L，R/W=L ，D0D7=指 令码，E=高脉 冲 输出无 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 11 读数据输入RS=H，R/W=H ，E=H 输出D0-D7=数据 写数据输入RS=H，R/W=L ，D0D7=数 据，E=高脉冲 输出无 （7）1602LCD 的 RAM 地址映射及标准字库表 液晶显示模块是一个慢显示器件，所以在执行每条指令之前一定要确认模 块的忙标志为低电平，表示不忙，否则此指令失效。要显示字符时要先输入显 示字符地址，也就是告诉模块在，哪里显示字符， 例如第二行第一个字符的地 址是 40H，那么是否直接写入 40H 就可以将光标定位在第二行第一个字符的位 置呢？这样不行，因为写入显示地址时要求最高位 D7 恒定为高电平 1 所以实际 写入的数据应该是 01000000B（40H）+10000000B(80H)=11000000B(C0H)。 在对液晶模块的初始化中要先设置其显示模式，在液晶模块显示字符时光 标是自动右移的，无需人工干预。每次输入指令前都要判断液晶模块是否处于 忙的状态。 1602 液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM）已经存储了 160 个不同的 点阵字符图形，如图 10-58 所示，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小 写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写 的英文字母“A”的代码是 01000001B（41H） ，显示时模块把地址 41H 中的点阵 字符图形显示出来，我们就能看到字母“A” 。 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 12 3 系统硬件设计系统硬件设计 本系统采用以 STC89C51 系列单片机为控制中心，以及外围供电、复位、晶 振、LM317 稳压电路组成单片机系统电路，单片机作出计数与判断，同时让 LCD1602 液晶显示总人数与剩余人数。 3.13.1 系统结构框图系统结构框图 图图 3-13-1 系统结构框图系统结构框图 整个装置主要由以下电路组成：STC89C51 单片机最小系统、LCD1602 液晶 显示驱动电路、红外线检测电路。LM317 稳压电路 3.2 单片机最小系统电路 AT89C51AT89C51 LM317 稳压 电路 复位电路 晶振电路 LCD1602 液 晶显示 红外检测 电路 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 13 图图 3-23-2 系统结构框图系统结构框图 单片机最小系统主要由复位电路，晶振电路，电源等几部分组成。 （1） 复位电路 复位电路有两种方式：上电复位和按钮复位，我们主要用按钮复位方式。 如下图 3-3 所示： 图图 3-33-3 复位电路复位电路 （2） 晶振电路 晶振电路原理图如图 3-4 所示： 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 14 图图 3-43-4 晶振电路晶振电路 （3）电源 AT89C51 单片机的供电电源是 5V 的直流电源。 （4）EA 非/Vpp 脚 我们没有用外部扩展 ROM，因此 EA 非/Vpp 为高电平 3.33.3 LCDLCD 液晶显示驱动电路液晶显示驱动电路 主要由 16 孔排座、1.8K 电阻和 0 欧电路组成，如图 3-5 所示： 图图 3-53-5 LCD1602LCD1602 液晶显示驱动电路图液晶显示驱动电路图 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 15 3.43.4 供电电路图供电电路图 典型供电电路图中 Lm317 原理图如图 3-7 所示 图图 3-73-7 集成稳压电源电路集成稳压电源电路 如图 3-7 LM317 输出电流为 1.5A，输出电压可在 1.25-37V 之间连续调节， 其输出电压由两只外接电阻 R1、RP1 决定，输出端和调整端之间的电压差为 1.25V，这个电压将产生几毫安的电流，经 R1、RP1 到地，在 RP1 上分得的电压 加到调整端，通过改变 RP1 就能改变输出电压。注意，为了得到稳定的输出电 压，流经 R1 的电流小于 3.5MA。LM317 在不加散热器时最大功耗为 2W，加上 200*200*4MM3 散热板时其最大功耗可达 15W。VD1 为保护二极管，防止稳压器 输出端短路而损坏 IC，VD2 用于防止输入短路而损坏集成电路 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 14 4 系统软件设计系统软件设计 4.14.1 软件设计步骤软件设计步骤 （1）系统定义 所谓系统定义，就是清楚地列出系统的各个部分与软件设计有关的特点， 并进行定义，以作为软件设计的依据。系统定义是对系统任务的描述，系统定 义至少应包括下列内容： 输入定义: 首先列出系统向微机提供的所有输入项，然后对每个输入提出 问题。 输出定义: 首先列出要求微机产生的所有输出项，然后对每个输出提出问 题。 定义存储器: 指对存储器资源如何管理，工作区然后划分？是否采取存储 器掉电保护？ 定义信息处理方式: 从读入输入数据到送出结果之间的阶段称为处理阶 段。在这个阶段必须精确确定用什么方法处理输入数据以获得要求的结果。 定义错误处理方式: 系统出现错误是难免的，因此，设计者必须为排错 及故障诊断做好准备。 定义操作要求: 任何系统都要人来干预，即要进行人机对话。因此必须考 虑操作者最合适的输入方式和操作步骤，何种显示形式才能很容易地提醒操作 人员出现的操作出错。 （2）程序设计 程序设计是制定程序的纲要，也就是将系统定义的问题用程序的方式进行 描述、绘制流程图，结构化程序设计、模块化程序设计和自顶向下设计等，都 是此步骤的有效方法。 （3）编程 所谓编程就是将程序流程图的一系列操作，编译成计算机能够接受的具体 程序。编程人员可以采用机器语言、汇编语言或是高级语言，采用何种语言编 程，应根据相系统的情况、要求和设计人员的技术水平。 （4）查错和测试 查错是让程序去执行设计规定它应该完成的任务，用以发现程序中出现的 错误。测试是用以校验程序是否正确地执行了总的系统任务。查错只能发现编 程中的错误，而很难发现系统在总体结构方面、各任务之间协调配合方面的错 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 15 误。这方面的错误依靠测试阶段来发现。查错和测试是软件设计很关键的步骤。 由于系统应用软件通常都要固化在只读存储器中，所以程序在固化之前必须进 行查错和测试。 （5）文件编制 文件编制是用流程图、注释、存储器分配说明等方法来描述程序来形成文 件，以便用户和操作人员了解。文件编制的好坏，直接影响到程序的使用、维 护和扩充。 （6）维护和再设计 当软件投入现场运行时，一方面可能会发生各种现场问题，因而需要 进一步对系统软件进行改造和完善；另一方面，用户往往会由于环境或技术条 件的变化，提出比原计划更多的要求，因而需要对原系统软件进行改进和扩充， 然后再重新固化，以适应情况变化的要求。 4.24.2 统软件流程图统软件流程图 整个系统软件运行流程如图 4-1 所示： 图图 4-14-1 系统软件流程图系统软件流程图 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 16 对于同时有顾客分别从入口与出口处进出的情况，则计数变量没有增加也 没有减少，但这种情况可以忽略。只要有时间差别，语音均播报欢迎第多少位 顾客。 4.24.2 LCMLCM 初始化程序流程图初始化程序流程图 图图 4-24-2 LCMLCM 初始化程序流程图初始化程序流程图 开始 显示模式设置 关闭显示 显示清屏 显示光标移动设置 显示开关控制指令 显示开关光标 返回 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 17 4.4.3 3 系统控制程序系统控制程序 /文件包含与定义操作 * #include #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar count=210; sbit in =P23; /红外线检测入口接单片机 24 号引脚 sbitout =P24; /红外线检测出口接单片机 25 号引脚 uchar segnum4=0,0,0,0; uchar sum=0,current_sum=0; typedef unsigned char BYTE; typedef unsigned int WORD; typedef bit BOOL ; sbit rs= P20; sbit rw = P21; sbit ep = P22; BYTE code dis1 = welcome!; /延时子程序 * delay1(BYTE ms) BYTE i; while(ms-) for(i = 0; i 250; i+) _nop_(); 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 18 _nop_(); _nop_(); _nop_(); /测试 LCD 忙碌状态 * BOOL lcd_bz() BOOL result; rs = 0;/ 寄存器选择，rs=0 选择指令寄存器 rw = 1; ep = 1; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); result = (BOOL)(P1 ep = 0; return result; / 写入指令数据到 LCD* lcd_wcmd(BYTE cmd) while(lcd_bz(); rs = 0; rw = 0; ep = 0; _nop_(); _nop_(); 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 19 P1 = cmd; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); ep = 1; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); ep = 0; /设定显示位置 * lcd_pos(BYTE pos) lcd_wcmd(pos | 0 x80); /写入字符显示数据到 LCD* lcd_wdat(BYTE dat) while(lcd_bz(); rs = 1; rw = 0; ep = 0; P1 = dat; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); ep = 1; 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 20 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); ep = 0; /LCD 初始化设定 * lcd_init() lcd_wcmd(0 x38); delay1(1); lcd_wcmd(0 x0c); delay1(1); lcd_wcmd(0 x06); delay1(1); lcd_wcmd(0 x01);/清除 LCD 的显示内容 delay1(1); /主程序 * main() uchar i; lcd_init(); lcd_pos(0 x44);/ 设置显示位置为第一行的第一个字符 i = 0; while(dis1i != 0)/ 显示字符welcome! lcd_wdat(dis1i); i+; 西安航空职业技术学院 毕业设计论文 21 for(;) if(!in) while(!in); current_sum+; sum+; Read_Voice(14);/欢迎第 delay_Voice(1400); Read_Num(sum); delay_Voice(900); Read_Voice(15);/位顾客 if(!out) while(!out); if(current_sum) current_sum-; else current_sum=0; segnum2=current_sum%10|0 x30; segnum1=current_sum%100/10|0 x30; segnum0=current_sum/100|0 x30; lcd_pos(0 x85);/ 设置显示位置为第一行的第一个字符 i = 0; while(segnumi != 0)/ 显示字符welcome! lcd_wdat