学士学位论文大型商场客流量统计系统设计.docx

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学士学位论文大型商场客流量统计系统设计

摘要

在工业自动化领域，可编程控制器作为自动控制的重要组成部分，已成为大多数自动化系统的设备基础。

设计商场客流量统计系统旨在解决统计商场客流的任务。

本设计通过分析商场客流的特点，制定了基于PLC的客流量统计系统的设计方案，详细阐述了主要包括PLC、语音芯片、液晶显示器等元器件的工作方式、执行过程等内容，完成了控制系统的硬件和软件设计，实现了统计商场客流的任务。

商场客流量的统计能帮助商场管理人员更合理地经营，做好预防意外事故的准备，具有很大的应用价值。

关键词：

可编程控制器客流量控制系统硬件和软件设计

ABSTRACT

Intheindustrialautomationdomain,theprogrammablecontrollertooktheautomaticcontroltheimportantconstituent,hasbecomethemajorityautomatedsystemtheequipmentfoundation.Designsthemarketpassengercapacitystatisticssystemtobeforthepurposeofsolvingcountsthemarketpassengerflowtheduty.

Thisdesignthroughanalyzesthemarketpassengerflowthecharacteristic,hasformulatedbasedonthePLCpassengercapacitystatisticssystemdesignproposal,elaboratedindetailmainlyincludesPLC,pronunciationchip,liquid-crystaldisplayandsooncontentsandsoonprimarydeviceworkings,implementation,hascompletedthecontrolsystemhardwareandthesoftwaredesign,realizedhascountedthemarketpassengerflowtheduty.Themarketpassengercapacitystatisticscanhelpthemarketadministrativepersonneltomanagereasonably,prepareforthepreventionaccident,hastheverybigapplicationvalue.

KEYWORDS：

Programmablecontrollerpassengercapacitycontrolsystemhardwareandsoftwaredesign

目录

第一章绪论I

第二章系统设计方案的论证及比较1

第一节PLC的选择1

第二节语音芯片的选择1

第三节显示模块的选择1

第三章系统硬件设计1

第一节统硬件框图1

第二节激光检测电路1

第三节语音播报电路1

第四节液晶显示电路错误！

未定义书签。

第四章系统软件设计21

第一节总体流程设计21

第二节统软件程序说明21

第三节设计相关程序24

总结错误！

未定义书签。

参考文献35

致谢33

第一章绪论

目前绝大数商场都采用传统的进出口系统或者根本没有，并且关于顾客在某个季节对某些商品的喜好与需求没有一个科学合理的统计调查，造成一些商品销售库存、另一些商品销售短缺的尴尬局面，商场客源减少却没有及时了解，不利于商场的最佳运营。

但如果专门安排人员去调研这方面，不仅浪费资源、影响耽误顾客购物，而且得出的结果不一定准确。

鉴于此，设计一个自动检测商场进入顾客的总人数，现在还有多少人在商场内，对顾客进入商场购物表示欢迎的科学系统是很有利用价值的，其中检测可以采用激光传感器。

激光按能量分累，用于此处的传感器应属于第Ⅰ类激光，是无公害激光。

因采用能量不高的激光，对人的身体不会造成伤害，可以放心的使用商场进出口处作检测用。

客流量对于依赖于客流量量的产业来说意义重大。

对于零售业来说，顾客是货币的携带者，又是商品的潜在购买者，研究流量规律，可以增加销售机会，将观看者转变为购物者，最大限度地挖掘商场的销售潜力，增加利润。

客流量是重要的衡量工具，通过这一准确的量化的数据，不但可以获得商场、购物中心、博物馆或者飞机场完整的正在运行的状况，而且还可以利用这些高精度的数据，进行有效的组织运营工作！

第二章系统设计方案的论证及比较

第一节PLC的选择

FX2N系列是FX系列PLC家族中最先进的系列。

由于FX2N系列具备如下特点：

最大范围的包容了标准特点、程式执行更快、全面补充了通信功能、适合世界各国不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块，它可以为自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。

图2.1PLC结构框图

第二节语音芯片的选择

WT588D系列语音芯片是中国广州唯创科技有限公司中国台湾华邦共同研发出来的集单片机与语音电路与一体的可编辑语音芯片。

可控制的语音地址位能达到220个，每个地址位里能加载可组合语音为128段，总共28160段语音，足以应对商场的巨大客流量。

其特点：

1、支持2M～32M的SPI-Flash内存，播放时长较大；

2、内嵌DSP高速音频处理器，处理速度快；

3、内置13Bit/DA转换器，以及12Bit/PWM输出，音质好；

4、可通过专业上位机操作软件，随意组合语音；

5、USB下载方式，支持在线下载/脱机下载，即便在WT588D通电的情况下，也一样可以正常下载数据到SPI-Flash；

6、抗干扰能力强，可用于公共或者工业场合。

由于本系统要求很多的语音段、高速处理和抗干扰能力强等要求，所以选择WT588D作为语音播报的主控芯片。

第三节显示模块的选择

方案一：

VLCM12864液晶显示模块具有可视化编程图形界面、采用串行控制、内含GB231216×16点阵国标一级、二级简体字库及64KB自造图库。

采用台湾EDT公司的蓝膜负显EW32F10BCW，具有128×64的点阵分辨率和CCFT背光源。

字库中的汉字可以显示在液晶屏的任意位置。

具有标准的RS232串行通信口，通过电平转换接口电路可方便地与PLC连接。

方案二：

采用LED数码管动态扫描显示，价格低廉，不仅减少了对I/O口的浪费，而且能够同时驱动多个数码管。

其驱动程序容易编写和理解。

当显示内容不太多，可以排除。

经过二种方案的比较以及本系统实际，由于该系统需要显示两个内容，上述的VLCM12864液晶显示模块比较妥善，所以本设计选择VLCM12864作为所需要的液晶显示模块。

第三章系统硬件设计

第一节系统硬件框图

本部分主要包括PLC控制中心、供电电路、激光检测电路、语音播报模块、稳压电路模块、转换电路模块和液晶显示模块。

系统硬件框图如图3.1所示：

图3.1系统硬件框图

第二节激光检测电路

激光检测电路由接进出口激光传感器的3孔排座2个、10k电阻2个、1k电阻两个、LED指示灯2个及信号输出2孔排座1个等元器件组成。

如图3.2所示。

其中J1、J2分别连接商场进出口激光传感器，J3连接到PLC控制中心。

VCC为+5V直流电源。

图3.2激光检测电路

第三节语音播报电路

AMS1117是一款正电压输出的低压降三端线性稳压电路，在1A输出电流下的压降为1.2V。

AMS1117分为两个版本，固定电压输出版本和可调电压输出版本。

固定输出电压1.5V、1.8V、2.5V、3.3V、5.0V和可调版本的电压精度为1％；固定电压为1.2V的产品输出电压精度为2％。

本设计选用的是固定电压输出版本。

AMS1117芯片内过热切断电路提供了过载和过热保护，以防环境温度造成过高的结温。

AMS1117系列稳压器有可调版与多种固定电压版，设计用于提供1A输出电流且工作压差可低至1V。

在最大输出电流时，AMS1117器件的压差保证最大不超过1.3V，并随负载电流的减小而逐渐降低。

AMS1117的片上微调把基准电压调整到1.5%的误差以内，而且电流限制也得到了调整，以尽量减少因稳压器和电源电路超载而造成的压力。

AMS1117内部集成过热保护和限流电路，固定输出电压为3.3V，具有1%的精度。

作为三端稳压管，AMS1117的应用相当广泛，一般对电源效率要求不高的地方，都有可能用到：

充电器、一些电路板、电池充电器，电话，数据库，LED显示器，卫星接收器等。

为了确保AMS1117的稳定性，需要在输入和输出端各连接一个电解电容。

通常，线性调整器的稳定性随着输出电流增加而降低。

WT588D语音播报电路包括以AMS1117稳压芯片为主控，电容C6、C7，电阻R5和LED组成的稳压供电模块，以WT588D芯片为核心，J5为语音信号输入双孔排座，扬声器输出语音如图3.3所示。

图3.3语音播报电路

第四节液晶显示电路

一、液晶显示模块的控制方式

模块的串行控制模式为：

1个起始位，8个数据位，1个停止位，通讯波特率为9600。

VLCMl2864命令说明如表3.4所示：

表3.4VLCM12864命令说明

命令格式

功能说明

BMPnxy

CLR

CLSxywh

INVxywh

SDTxy

HZAxy

HZD

ASD

BLO

BLF

在以（x，y）为顶点处显示位图n

清除屏幕上所有显示

清除以点（x，y）为顶点，宽w高h的矩形

反色以点（x，y）为顶点，宽w高h的矩形

在（x，y）处画点

设置点（x，y）为汉字或ASCII字符的显示起点

显示汉字或ASCII字符

快捷显示ASCII字符串，一次输入最多64个

背光灯打开

背光灯关闭

其中参数n、x、y、w、h均为十六进制数，其中x和y为显示图形的顶点坐标，模块的左上角为坐标原点，x轴向右为正，y轴向下为正。

向液晶显示模块发送的命令必须是完整命令的ASCII码（汉字为其机内码，ASCII字符为其ASCII码）。

命令HZD和ASD后面加上要显示的汉字机内码或字符的ASCII码即可。

在每条命令首尾还要加上命令起始和结束码“回车键（ODH）”的ASCII码“3044，’，以表明该命令的开始和结束。

如命令“CLSOOOOOaOa”,实际上由串口发送的内容是“3044434C5330303030304130413044”。

二、液晶显示模块与PLC的硬件接口电路

电控系统的控制器采用带有RS232串行通信接口的PLC，由于串行通信接口RS-232采用负逻辑，即：

逻辑“1”为-5～-15V，逻辑“O”为+5v～+15V。

而TTL电平的“l”和“0'’分别为24V和0.4V，因此RS-232与TTL电路接口时需要电平转换，电路采用MAXIM公司的MAX232集成芯片实现电平转换。

PLC与液晶显示模块的连接电路如图3.5所示。

图3.5PLC与液晶显示模块的连接电路

MAX232与就九针串口连接电路如图3.6所示。

九针串口与VLCM液晶显示器相连，MAX232芯片的11和12号引脚分别连接到PLC的相应端口。

从而实现PLC串行控制液晶显示模块。

图3.6串口连接电路

VLCM液晶显示模块以其控制简单、硬件接口方便、不占用PLC的输入输出接口等特点为其与PLC的联合应用提供了便利条件，实现了PLC对液晶显示模块的实时控制。

具有节约PLC