单片机的公交车客流量统计系统的设计
目 录
引言 1
（一）研究背景 1
（二）研究意义 1
一、系统总体设计 1
（一）系统硬件组成 1
（二）系统实现的功能 2
二、单片机概述 2
（一）单片机介绍 2
（二）STC89C52RC的引脚功能 2
三、系统硬件设计 4
（一）时钟电路 4
（二）复位电路 5
（三）报警电路 6
（四）红外发射电路 6
（五）LED显示电路 8
（六）红外接收电路 8
（七）红外信号处理电路 9
四、系统软件设计 10
（一）系统主程序设计 11
（二）数据传输子程序设计 11
（三）客流采集子程序设计 12
结束语 13
参考文献 15
致谢 16
附录一 原理图 17
附录二 源程序 18
引言
如今我国国家前进步伐不断加快，全国各地的现代化建设也热火朝天地进行，随之而来的交通运输难题渐渐如礁石般显现于世人眼前。公共巴士对交通运输有着重要的影响，因为其展现出所在地区的综合实力，包括经济与人文。现如今公交运输系统智能化较低，在路线以及站点安排，车辆调整方面有着许许多多的不便，从而有了某站点公共巴士空车率高，而某些路段则时常爆满的情况，造成公共资源使用无法得到合理使用。既浪费了公共资源，又给人民出行带来麻烦。
（一）研究背景
目前国内城市交通运输难题渐渐如礁石般凸显与人们眼前，唯一可行的办法就是大力促进公共交通系统的发展，使市民可以主动的舒适的享受城市公共交通 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
运输系统带来的便利。客流量是公共交通运输系统中的一组关键数据，统计归纳后，我们就能把各个时间段、公交、站点等客流搞得一清二楚。
中国的人口还在不断增长，各地区都在加足马力发展，经济水平也逐渐得到提高，所以人均轿车拥有率也越来越高，这同样也对城市交通提起了严峻的挑战。国家一直寻找既能不影响城市经济建设进度又能同时缓解人口剧增造成的交通压力的解决之道。在此情形之下，现代化公共交通运输系统无疑是给正在迷茫的政府管理层打开了一扇门。
（二）研究意义
客流统计系统可以自主收集各个时间段市民on/off人数，借此可以得到人员流动趋势、人员流动量以及变化，给公共巴士运营高层呈交及时、有效的客流信息作为公司发展前景展望、公共巴士变动、公司运作的基础。借此能够合理安排车次以及站点，避免公共资源不必要的浪费，提升公司业绩与服务质量，缓解公交运输压力，造福百姓。
一、系统总体设计
（一）系统硬件组成
本设计是由52系列单片机以及其他电路模块组成。芯片负责处理信息并调控其他功效电路。功效电路有：热释电处理电路、红外线收发电路、报警电路、LED显示电路、时钟电路，复位电路。系统总体结构如下图。该系统可实现客流统计与显示，另外根据需要亦能通过网络端口将客流信息发送至公交运输企业管理者或者广大市民的手机终端，这样管理人员就能更好的安排车次以及企业规划，人民群众也能享受交通便利带来的好处。除此之外，该系统亦包含超载检测预警模块。假如车内人数达到系统统计设置上限，蜂鸣器将持续报警，以此达到改善车辆超载情况的目的。
图1 系统总结构图
（二）系统实现的功能
1.人数采集统计功能
能精准统计各站点客流信息。
2．数据存储功能
储存各站点客流信息。
3．数据传输功能
客流量统计体系能把每一个站点的客流信息经由因特网发送到终端。
二、单片机概述
（一）单片机介绍
设计采取型号为STC89C52的单片机。因为STC89C52是一个工作电压低，性能强劲的8位单片机，内部含有四千字节可重复擦写的Flash只读存储器以及128字节RAM，元件使用ATMEL公司研究出的高密度非易失性存储技术生产且兼容了标准的MCS-52指令系统，单片机内部安装了标准8位CPU以及Flash存储模块，功能强悍的AT89C52单片机提供了经济可行的实施方法。
STC89C52有四十个PIN，三十二个外置双向I/O端，另外内部还有两个外置中断，两个十六位可编程定时计数器,两个全双工串行通信口，STC89C52能用常用方法编程，亦能Online编程。其把CPU和Flash集成在一块，尤其是可擦写的Flash存储器可显著地减少研发费用。
（二）STC89C52RC的引脚功能
MCS-52单片机家族里的8031、8751和8051都使用的四十引脚封装的两列直接结构，其PIN脚设置如下。单片机引脚有正极电源与接地线2根，2根石英振荡器的时钟线，四组八位共有32个输入/输出端口，中断端口与P3线共用。下面对pin脚的作用进行阐述：
图2 单片机引脚图
P0：P0为一个八位D级开路双向输入/输出端口，每个引脚都能接受8TTL门电流。P1端口的管脚初次读1时，将定义成高阻抗Input。P0端口可用在外部存储器上，其可被定义成数据/地址的第8位。Flash程序编写时P0 端口用作原码input端口，Flash开始核验时，P0 Output原码，这时候P0端口外部一定要拉高。
P1：P1作为内部输出上拉阻抗的八位双向输入/输出端口，P1缓冲器可以接收Output 4TTL门电流。P1端读1时，内部拉高，能用于Input，P1端口经外部拉低时，会Output电流，原因是内部被拉高。当Flash程序编写并核实检验中，P1口用作第八位接收地址。
P2：P2端口作为一内部上拉阻抗的八位双向输入/输出端口，其功能与P1端口相似。当P2端口用作外部程式寄存器或者十六位地址外部信息寄存器存储时，P2端口Output的地址高8位。读取地址“1”时，其凭借内部拉高优势，对外部8位地址数据寄存器R/W时，P2端口Output它专用独特功能寄存器 里的数据。P2端口在Flash程序编写与核准检查时收发高8位的地址与控制信号。
Power 开始供应后，电源VDD通过R29和R30 charge电容C，Us<1/3VDD时，振荡器output Vo=1，放电管截止。Us Charging到大于或等于2/3VDD时，振荡器output Vo转为0，这时放电管导通让放电端(D端)接地，电容C通过R28对地放电，使Us下落。Us下降到小于或等于1/3VDD时，振荡器输出Vo又转为1，这时放电管又截止，使放电端(D端)不接地，电源VDD通过R29和R30又charge电容C，使Us从1/3VDD上升到2/3VDD,触发器又开始转变，就这样反复，以此Output端Vo获得持续变化的振荡脉冲波形，透过红外发射管输出38kHz调制信号，经由三极管放大。脉冲宽度TL≈0.7R2C，由电容C放电时间决定；TH=0.7(R1+R2)C，由电容C充电时间决定，脉冲周期T≈TH+TL。其工作波形如下图。
引言 1
（一）研究背景 1
（二）研究意义 1
一、系统总体设计 1
（一）系统硬件组成 1
（二）系统实现的功能 2
二、单片机概述 2
（一）单片机介绍 2
（二）STC89C52RC的引脚功能 2
三、系统硬件设计 4
（一）时钟电路 4
（二）复位电路 5
（三）报警电路 6
（四）红外发射电路 6
（五）LED显示电路 8
（六）红外接收电路 8
（七）红外信号处理电路 9
四、系统软件设计 10
（一）系统主程序设计 11
（二）数据传输子程序设计 11
（三）客流采集子程序设计 12
结束语 13
参考文献 15
致谢 16
附录一 原理图 17
附录二 源程序 18
引言
如今我国国家前进步伐不断加快，全国各地的现代化建设也热火朝天地进行，随之而来的交通运输难题渐渐如礁石般显现于世人眼前。公共巴士对交通运输有着重要的影响，因为其展现出所在地区的综合实力，包括经济与人文。现如今公交运输系统智能化较低，在路线以及站点安排，车辆调整方面有着许许多多的不便，从而有了某站点公共巴士空车率高，而某些路段则时常爆满的情况，造成公共资源使用无法得到合理使用。既浪费了公共资源，又给人民出行带来麻烦。
（一）研究背景
目前国内城市交通运输难题渐渐如礁石般凸显与人们眼前，唯一可行的办法就是大力促进公共交通系统的发展，使市民可以主动的舒适的享受城市公共交通 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
运输系统带来的便利。客流量是公共交通运输系统中的一组关键数据，统计归纳后，我们就能把各个时间段、公交、站点等客流搞得一清二楚。
中国的人口还在不断增长，各地区都在加足马力发展，经济水平也逐渐得到提高，所以人均轿车拥有率也越来越高，这同样也对城市交通提起了严峻的挑战。国家一直寻找既能不影响城市经济建设进度又能同时缓解人口剧增造成的交通压力的解决之道。在此情形之下，现代化公共交通运输系统无疑是给正在迷茫的政府管理层打开了一扇门。
（二）研究意义
客流统计系统可以自主收集各个时间段市民on/off人数，借此可以得到人员流动趋势、人员流动量以及变化，给公共巴士运营高层呈交及时、有效的客流信息作为公司发展前景展望、公共巴士变动、公司运作的基础。借此能够合理安排车次以及站点，避免公共资源不必要的浪费，提升公司业绩与服务质量，缓解公交运输压力，造福百姓。
一、系统总体设计
（一）系统硬件组成
本设计是由52系列单片机以及其他电路模块组成。芯片负责处理信息并调控其他功效电路。功效电路有：热释电处理电路、红外线收发电路、报警电路、LED显示电路、时钟电路，复位电路。系统总体结构如下图。该系统可实现客流统计与显示，另外根据需要亦能通过网络端口将客流信息发送至公交运输企业管理者或者广大市民的手机终端，这样管理人员就能更好的安排车次以及企业规划，人民群众也能享受交通便利带来的好处。除此之外，该系统亦包含超载检测预警模块。假如车内人数达到系统统计设置上限，蜂鸣器将持续报警，以此达到改善车辆超载情况的目的。
图1 系统总结构图
（二）系统实现的功能
1.人数采集统计功能
能精准统计各站点客流信息。
2．数据存储功能
储存各站点客流信息。
3．数据传输功能
客流量统计体系能把每一个站点的客流信息经由因特网发送到终端。
二、单片机概述
（一）单片机介绍
设计采取型号为STC89C52的单片机。因为STC89C52是一个工作电压低，性能强劲的8位单片机，内部含有四千字节可重复擦写的Flash只读存储器以及128字节RAM，元件使用ATMEL公司研究出的高密度非易失性存储技术生产且兼容了标准的MCS-52指令系统，单片机内部安装了标准8位CPU以及Flash存储模块，功能强悍的AT89C52单片机提供了经济可行的实施方法。
STC89C52有四十个PIN，三十二个外置双向I/O端，另外内部还有两个外置中断，两个十六位可编程定时计数器,两个全双工串行通信口，STC89C52能用常用方法编程，亦能Online编程。其把CPU和Flash集成在一块，尤其是可擦写的Flash存储器可显著地减少研发费用。
（二）STC89C52RC的引脚功能
MCS-52单片机家族里的8031、8751和8051都使用的四十引脚封装的两列直接结构，其PIN脚设置如下。单片机引脚有正极电源与接地线2根，2根石英振荡器的时钟线，四组八位共有32个输入/输出端口，中断端口与P3线共用。下面对pin脚的作用进行阐述：
图2 单片机引脚图
P0：P0为一个八位D级开路双向输入/输出端口，每个引脚都能接受8TTL门电流。P1端口的管脚初次读1时，将定义成高阻抗Input。P0端口可用在外部存储器上，其可被定义成数据/地址的第8位。Flash程序编写时P0 端口用作原码input端口，Flash开始核验时，P0 Output原码，这时候P0端口外部一定要拉高。
P1：P1作为内部输出上拉阻抗的八位双向输入/输出端口，P1缓冲器可以接收Output 4TTL门电流。P1端读1时，内部拉高，能用于Input，P1端口经外部拉低时，会Output电流，原因是内部被拉高。当Flash程序编写并核实检验中，P1口用作第八位接收地址。
P2：P2端口作为一内部上拉阻抗的八位双向输入/输出端口，其功能与P1端口相似。当P2端口用作外部程式寄存器或者十六位地址外部信息寄存器存储时，P2端口Output的地址高8位。读取地址“1”时，其凭借内部拉高优势，对外部8位地址数据寄存器R/W时，P2端口Output它专用独特功能寄存器 里的数据。P2端口在Flash程序编写与核准检查时收发高8位的地址与控制信号。
Power 开始供应后，电源VDD通过R29和R30 charge电容C，Us<1/3VDD时，振荡器output Vo=1，放电管截止。Us Charging到大于或等于2/3VDD时，振荡器output Vo转为0，这时放电管导通让放电端(D端)接地，电容C通过R28对地放电，使Us下落。Us下降到小于或等于1/3VDD时，振荡器输出Vo又转为1，这时放电管又截止，使放电端(D端)不接地，电源VDD通过R29和R30又charge电容C，使Us从1/3VDD上升到2/3VDD,触发器又开始转变，就这样反复，以此Output端Vo获得持续变化的振荡脉冲波形，透过红外发射管输出38kHz调制信号，经由三极管放大。脉冲宽度TL≈0.7R2C，由电容C放电时间决定；TH=0.7(R1+R2)C，由电容C充电时间决定，脉冲周期T≈TH+TL。其工作波形如下图。
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