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【关键词】红外传感器 实时监测 液晶显示
单片机
近年来，各个高校在不断扩招，学生人
数急剧增加，自习教室便成了学校紧缺的资源
之一，导致自习教室座位紧张，常常会看到在
课下时间学生仅为了找个自习教室座位而穿梭
于各个楼层，甚至去各个教学楼去寻找。自习
教室使用并不均匀，有的自习室人满为患，但
是有的自习室可能空无一人。学生对教室的使
用情况并不清楚，经常在找教室上浪费大部分
时间。针对这种现象，设计一套对自习教室能
够实时显示学生人数的系统是十分重要的。
根据以上因素，本文设计了基于单片机
和传感器的一套多功能实时监测自习室学生人
数统计的液晶显示系统。系统的液晶显示屏幕
可根据学校的需求安装不同的位置，可安装在
各个教学楼的一楼大厅，也可以安装在各个教
室的门牌上面，该屏幕显示本楼的每个教室的
使用情况及状态。在教学楼一楼大厅的各层及
各个教室中的当前人数的动态显示，为学生提
供了更加人性化、更加方便的自习条件。另外，
该系统还能够自动统计各个自习室的人流量，
教室后勤管理人员可以把历史统计数据随时调
出来，从而方便教室后勤管理人员对人流量做
出统计规律，包括每天、每周、每月甚至每学
期人流量统计，从而对资源设施进行更加合理
的调配。
1 系统基本原理
本系统通过单片机和红外传感器对于每
个教室的人数能够做到实时统计，当有人进入
该教室的时候，计数器会自动增加，若有人走
出教室的时候，则计数器会减少。当某个教室
座位被学生占满时，则会进行亮灯并有蜂鸣报
警提示。
多教室显示系统通过总线将教室的使用
情况及信息传送至主机，由主机来进行数据的
文/刘攀
本设计系统以STC89C52 单片
机作为主控芯片，采用对红外传
感器对自习室学生人数进行监测，
此系统不仅开发简单，而且使成
本大大缩减。本系统采用模块化
设计理念，包括人数统计部分、
人流检测部分、液晶显示部分以
及报警提示功能模块，每部分相
互独立，有利于以后的功能扩展。
基于红外传感器的此系统实现了
各个楼层自习教室学生人数的实
时监测，并在每个教学楼的一楼
大厅屏幕上动态显示当前人数，
从而为某大学学生提供了一个更
加人性化、更加方便的自习条件，
让找自习室的学生很好地了解自
习室人数，并更好的选择自习室。
摘 要
集中处理，并将各个统计数据发送给显示控制
单元。通过显示统计数据的大屏幕，学生能够
对各教学楼、各教室的当前人数信息状态一目
了然，节省寻找教室的时间，提高学习的效率。
2 系统的硬件设计部分
本系统硬件设计部分主要包括红外传感
器模块、单片机单元模块、语音模块、电源模
块、时钟系统模块、显示模块等。图1 为本系
统的硬件设计部分框图。
2.1 红外对射型传感器模块
此模块由红外接收和红外发射两个部分
组成。接收部分主要是将接收到的光信号转换
成与之相对应的脉冲电信号；发射部分主要是
将脉冲电信号转化成与之相对应的脉冲红外光
信号。传感器模块主要是完成红外信号的接受
和发射。
2.2 单片机模块
为了避免单片机系统受到各种不利的干
扰，例如温湿度、电磁场等对单片机工作的干
扰，故采用上电自动复位电路，当上电后，使
单片机的工作状态确定，即工作和复位。主机
模块的主要工作是对各组数据进行收集，并对
各子模块进行通讯，对各子模块发送相应的数
据。从机模块的主要工作是对各个自习教室的
进出人数在不停的实时监测。当有学生进出时，
外部中断会被触发，单片机模块对将得到的数
据进行刷新和处理。
2.3 语音模块
语音模块的主要工作是当该自习室要锁
门的时候，此模块会提前通知学生尽快离开教
室。
2.4 电源模块
此部分主要任务是给整个系统进行供电，
给系统提供两组稳压电源，主要包括整流、降
压、稳压、滤波部分，采用7812 以及7805 元
件进行供电。
2.5 时钟系统模块
时钟系统模块的主要工作任务是给整个
系统提供时间信息，而且时钟模块功耗较低。
每天每教室的人流量将会被保存，日后方便后
勤管理人员统计、查询，根据这些数据进行学
校资源设施的合理调度、分配。
2.6 显示模块
实时显示每个教室的使用状态，显示各
个自习教室的当前人数以及还剩多少个空余座
位。
3 结论
本系统采用了红外传感器对整个数据模
块进行采集，单片机作为控制和处理的核心部
分采用的是STC89C52 单片机，此单片机稳定
性好而且成本低，能够满足本设计方案的要求。
本设计完成了多个教学楼，多层多教室学生人
数的实时统计以及教室状态情况的显示，并且
能够对各个教室的历史使用状况数据进行准确
查询和显示。学生可以通过教学楼一楼大厅的
屏幕对各个教室的自习学生人数一目了然，这
为学生提供了更加人性化、更加方便的自习条
件，对学生是十分重要的。
参考文献
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[5] 赖勇. 出入口人数统计系统的设计与实现
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作者简介
刘攀（1985-），女，河北省石家庄市人，现
为山西农业大学信息学院教师。研究方向为电
气工程及其自动化。
作者单位
山西农业大学信息学院 山西省太谷县
030800
图1：系统硬件设计部分框图
258 • 电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering
