博物馆人流量控制系统
本文研究了博物馆人流量控制系统，基于STC89C52单片机提出了对博物馆人流量的控制设计。本系统主要由STC89C52控制芯片、温湿度传感器DHT11、LHI954红外光电开关、LCD12864显示屏和5V供电电路构成，可以实现对博物馆人流量实时监控的功能，具有低功耗、低危险和高效率等特点，完全可以代替人类完成一些效率比较高的简单事宜。它的工作原理是通过光电开关检测人的数量，利用温湿度传感器检测室内温湿度，通知将数据显示在LCD液晶屏上，以供大家参考。温度测量范围0~50摄氏度，湿度测量范围20%-95%RH。LCD12864显示当前博物馆内的座位数、人数、余座、温度、湿度。
目录
一、 引言 1
（一）课题研究背景 1
（二）国内外研究现状 1
（三）课题研究意义 2
二、系统总体设计方案 3
（一）系统的组成 3
（二）主要元器件介绍 3
1、STC89C52控制芯片 3
2、DHT11温湿度传感器 4
3、12864液晶显示 5
4、LHI954红外传感器 6
（三）系统功能 6
1、人数统计 6
2、人数即时显示 6
3、温湿度显示 6
三、 博物馆人流量监控系统的硬件设计 7
（一）STC89C52控制芯片 7
（二）5V电源设计 8
（三）LCD液晶显示 8
（四）DHT11温湿度监测 9
（五）LHI954红外光电开关 9
四、博物馆人流量监控系统的软件设计 10
（一）系统软件总体结构 10
（二）主循环程序 11
（三）光电开关检测人员进出 11
（四）温湿度传感器对博物馆内部温湿度的实时监控 11
五、 博物馆人流量控制系统的测试 12
（一）人员出入检测 12
（二）室内温湿度的检测 12
（三）测试结果 13
总结与展望 14
致谢 15
参考文献 16
附录 18 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
附录一 电路原理图 18
附录二 电路实物图 19
附录三 程序 20
一、 引言
（一）课题研究背景
目前，在闲暇之余，许多人都喜欢旅游、游玩。在面临客流量较大的地方，未免会发生一些踩踏事件的发生，甚至更严重的危险产生。因此，通过一种监测系统来控制客流量，进而可以更好地去避免或减少某些危险事件的发生。利用检测人数，了解博物馆中的游客人数，通过分批进入的方式，可以更好地实现一切不必要事件的发生，更好地保护了游客的人身安全，又避免了给博物馆带来的损失。
（二）国内外研究现状
Regazzoni ( 1994 )提出了用分布式扩展卡尔曼滤波来估计人数的设想，与利用像素统计人数的方法原理相同。考虑到监测区域的人数与时间域相关，作者使用时间域信息来估计人数。该方法首先去除图像的背景，然后提取以下五个特征:边缘点的数量、边缘点直方图中最大值的数量、边缘点直方图中最大值的幅度之和以及边缘点的数量与矩形框的长度和宽度之比。卡尔曼滤波器将这五个特征值接收并用这个方法来估算人数。在进行人数确定的时候，采用计算机特有的透视原理来估算人数。然而，作者只是做了初步研究，没有进行深入研究。
Schofield(1995)设想了一种基于随机存取存储器(RAM)的神经网络分类器计数方法。具体方法如下：首先降低输入图像的分辨率，得到基于RAM的神经网络分类器所需的输入形式；然后将图像作为4×4块输入到神经网络分类器中，用于判断块是否有背景。最后，计算只包含人的图像像素，然后计算出图像中的特定人数。这种方法的精确度不高，也不能解决拥挤情况下的人数问题。
Terada（1999）等人提出了一种基于立体图像的行人计数方法，这种方法是为人员进出房间所设计的。首先，在大门处制作了两条辅助平行线，然后利用模板匹配的方法来判断哪些线路人员第一次通过，以确定人员的进入和退出条件，并对其进行计数。
Lin(2001)提出，用不同头部的不同特征来定位一个人，并计算在人山人海的环境下的人数。分类器接收到特征值后，再去确定分类器的计算系数。在最后确定人数时，利用计算机视觉中的透视原理来计算不同尺寸的人头的个数。
Huang(2003)等人提出了一种以混合RBF神经网络分类器为基础的计算人数的方式。使用宽度为5像素的矩形模板计算每个位置的黑色像素百分比，以获得曲线。然后用混合RBF神经网络的方法来确定曲线的最大值。该方法在一定程度上解决了拥塞问题，但其正确率约为60%。
王长德（2005）开发的传感元件是以JSY1计数器来采用光电元件。基本的设计是在门道的隐蔽地方设置一个不易察觉的光线，以密封门口的通道。只要有人走过，光就会被阻挡一次。然后在另一边装上接收器。当一个人走过时，在光电接收器上产生脉冲。电子计数器接收该脉冲信号并将数据显示在发光数码管上。
铁牛(2005)开发的人员进出双向计数，可以计算一定时间内某一地点的人员总数。使用普通的小型收集器来代替比较复杂的计数器显示电路，为了降低生产成本，电路可以随时拔出供普通的使用，电路制作相对容易。在人员统计站点的两侧和出口上安装了两对由两个光源和两个等分组成的光发射/接收电路。通过检测光源阻塞的顺序，我们可以判断光源的进出。
综上所述，国内外现有的研究和市场体系未能有效解决入口处的双通道检测问题。本课题试图在完成整数检测系统的同时，解决双人通过的检测问题。
（三）课题研究意义
由于博物馆空间一定，容纳人数也是一定的，所以可以通过博物馆内现有人数推算出当前可容纳人数的空间，进而知道现在可以进去的一批人数。检测装置是由两个光电开关组成并实现的，实现原理是：当有人遮挡光电开关时，光电开关就会输出一个低电平，没有遇到遮挡时就输出高电平，观察光电开关输出的高低电平的变化，来判断红外线有没有被遮挡，即有无行人通过。然后控制系统根据光电开关被遮挡的先后顺序，来判断游客是进门是出门，最后得出博物馆内已进入的人数和剩余的可进人数。并且将监测和计算得到的数据显示在大厅的液晶显示屏上，液晶屏上显示博物馆可进的总人数、已经进入的人数以及剩余的可进人数，以便游客做出适当安排，并会博物馆工作人员带来许多方便。
目录
一、 引言 1
（一）课题研究背景 1
（二）国内外研究现状 1
（三）课题研究意义 2
二、系统总体设计方案 3
（一）系统的组成 3
（二）主要元器件介绍 3
1、STC89C52控制芯片 3
2、DHT11温湿度传感器 4
3、12864液晶显示 5
4、LHI954红外传感器 6
（三）系统功能 6
1、人数统计 6
2、人数即时显示 6
3、温湿度显示 6
三、 博物馆人流量监控系统的硬件设计 7
（一）STC89C52控制芯片 7
（二）5V电源设计 8
（三）LCD液晶显示 8
（四）DHT11温湿度监测 9
（五）LHI954红外光电开关 9
四、博物馆人流量监控系统的软件设计 10
（一）系统软件总体结构 10
（二）主循环程序 11
（三）光电开关检测人员进出 11
（四）温湿度传感器对博物馆内部温湿度的实时监控 11
五、 博物馆人流量控制系统的测试 12
（一）人员出入检测 12
（二）室内温湿度的检测 12
（三）测试结果 13
总结与展望 14
致谢 15
参考文献 16
附录 18 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
附录一 电路原理图 18
附录二 电路实物图 19
附录三 程序 20
一、 引言
（一）课题研究背景
目前，在闲暇之余，许多人都喜欢旅游、游玩。在面临客流量较大的地方，未免会发生一些踩踏事件的发生，甚至更严重的危险产生。因此，通过一种监测系统来控制客流量，进而可以更好地去避免或减少某些危险事件的发生。利用检测人数，了解博物馆中的游客人数，通过分批进入的方式，可以更好地实现一切不必要事件的发生，更好地保护了游客的人身安全，又避免了给博物馆带来的损失。
（二）国内外研究现状
Regazzoni ( 1994 )提出了用分布式扩展卡尔曼滤波来估计人数的设想，与利用像素统计人数的方法原理相同。考虑到监测区域的人数与时间域相关，作者使用时间域信息来估计人数。该方法首先去除图像的背景，然后提取以下五个特征:边缘点的数量、边缘点直方图中最大值的数量、边缘点直方图中最大值的幅度之和以及边缘点的数量与矩形框的长度和宽度之比。卡尔曼滤波器将这五个特征值接收并用这个方法来估算人数。在进行人数确定的时候，采用计算机特有的透视原理来估算人数。然而，作者只是做了初步研究，没有进行深入研究。
Schofield(1995)设想了一种基于随机存取存储器(RAM)的神经网络分类器计数方法。具体方法如下：首先降低输入图像的分辨率，得到基于RAM的神经网络分类器所需的输入形式；然后将图像作为4×4块输入到神经网络分类器中，用于判断块是否有背景。最后，计算只包含人的图像像素，然后计算出图像中的特定人数。这种方法的精确度不高，也不能解决拥挤情况下的人数问题。
Terada（1999）等人提出了一种基于立体图像的行人计数方法，这种方法是为人员进出房间所设计的。首先，在大门处制作了两条辅助平行线，然后利用模板匹配的方法来判断哪些线路人员第一次通过，以确定人员的进入和退出条件，并对其进行计数。
Lin(2001)提出，用不同头部的不同特征来定位一个人，并计算在人山人海的环境下的人数。分类器接收到特征值后，再去确定分类器的计算系数。在最后确定人数时，利用计算机视觉中的透视原理来计算不同尺寸的人头的个数。
Huang(2003)等人提出了一种以混合RBF神经网络分类器为基础的计算人数的方式。使用宽度为5像素的矩形模板计算每个位置的黑色像素百分比，以获得曲线。然后用混合RBF神经网络的方法来确定曲线的最大值。该方法在一定程度上解决了拥塞问题，但其正确率约为60%。
王长德（2005）开发的传感元件是以JSY1计数器来采用光电元件。基本的设计是在门道的隐蔽地方设置一个不易察觉的光线，以密封门口的通道。只要有人走过，光就会被阻挡一次。然后在另一边装上接收器。当一个人走过时，在光电接收器上产生脉冲。电子计数器接收该脉冲信号并将数据显示在发光数码管上。
铁牛(2005)开发的人员进出双向计数，可以计算一定时间内某一地点的人员总数。使用普通的小型收集器来代替比较复杂的计数器显示电路，为了降低生产成本，电路可以随时拔出供普通的使用，电路制作相对容易。在人员统计站点的两侧和出口上安装了两对由两个光源和两个等分组成的光发射/接收电路。通过检测光源阻塞的顺序，我们可以判断光源的进出。
综上所述，国内外现有的研究和市场体系未能有效解决入口处的双通道检测问题。本课题试图在完成整数检测系统的同时，解决双人通过的检测问题。
（三）课题研究意义
由于博物馆空间一定，容纳人数也是一定的，所以可以通过博物馆内现有人数推算出当前可容纳人数的空间，进而知道现在可以进去的一批人数。检测装置是由两个光电开关组成并实现的，实现原理是：当有人遮挡光电开关时，光电开关就会输出一个低电平，没有遇到遮挡时就输出高电平，观察光电开关输出的高低电平的变化，来判断红外线有没有被遮挡，即有无行人通过。然后控制系统根据光电开关被遮挡的先后顺序，来判断游客是进门是出门，最后得出博物馆内已进入的人数和剩余的可进人数。并且将监测和计算得到的数据显示在大厅的液晶显示屏上，液晶屏上显示博物馆可进的总人数、已经进入的人数以及剩余的可进人数，以便游客做出适当安排，并会博物馆工作人员带来许多方便。
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