大型商场客流量统计系统设计毕业设计

大型商场客流量统计系统 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，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 In the industrial automation domain, the programmable controller took the automatic control the important constituent, .Designs the market passenger capacity statistics system to be for the purpose of solving counts the market passenger flow the duty. This design through analyzes the market passenger flow the characteristic, the PLC passenger capacity statistics system design proposal, elaborated in detail mainly includes PLC, pronunciation chip, liquid-crystal display and so on contents and so on primary device workings, implementation, , realized accident, value. KEY WORDS：Programmable controller passenger capacity control system 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2.1 PLC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13BitDA转换器，以及12BitPWM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GB2312 16×16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IO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3.4 VLCM12864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、 result; } lcd_wcmd(BYTE cmd) { 写入指令数据到LCD while(lcd_bz()); rs = 0; rw = 0; ep = 0; _nop_();_nop_(); P1 = cmd; _nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); ep = 1; _nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); ep = 0; } lcd_pos(BYTE pos) { 设定显示位置 lcd_wcmd(pos | 0x80); } lcd_wdat(BYTE dat) 写入字符显示数据到LCD { while(lcd_bz()); rs = 1; rw = 0; ep = 0; P1 = dat; _nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); ep = 1; _nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); ep = 0; } lcd_init() { LCD初始化设定 lcd_wcmd(0x38); 显示模式 delayms(1); lcd_wcmd(0x0c); 开显示 delayms(1); lcd_wcmd(0x06); 地址加1 delayms(1); lcd_wcmd(0x01); 清除LCD的显示内容 delayms(1); } void xianshi() 数字的转换和显示 { BYTE t1,t2,n1,n2; t1=total10; t2=total%10; n1=num10; n2=num%10; lcd_pos(0x09); lcd_wdat(t1+0x30); lcd_wdat(t2+0x30); lcd_pos(0x46); lcd_wdat(n1+0x30); lcd_wdat(n2+0x30); } 结论 本次设计不仅让我复习了所学知识，同时锻炼了自己的动手能力和查阅资料，从资料中获得所需知识的能力，提高了在现实生活中解决问题的能力。 通过这次的设计，我们熟悉了PLC的基本性能，对PLC的基本应用有了初步了解。设计中通过对语音芯片和液晶显示器等元器件的选择，熟悉了它们的使用方法。通过设计PLC对各种器件的控制，了解了PLC对它们的控制方发，控制过程。 设计虽然基本达到了目的，但仍存在不足。基础知识的欠缺让我们在设计中走了弯路，专业知识掌握的也不够全面，这将会对我们以后的工作或者学习产生不利的影响。所以，无论何时我们都应该保留一颗学习的心，学海无涯！ 这次设计还让我们明白了一个道理，永远不能好高骛远。书本上所学的知识永远是最基本的，只要抓住了最基本的就可以以不变应万变。没有书本上的知识作为铺垫，我们无法学习更高深的知识，就无法应付瞬息万变的社会。 毕业设计，是结束，也是开始！…… 致谢 踉踉跄跄地忙碌了两个月，我的毕业设计课题也终将告一段落。也基本达到预期的效果，虚荣的成就感在没人的时候也总会冒上心头。但由于能力和时间的关系，总是觉得有很多不尽人意的地方。可是，我又会有点自恋式地安慰自己：做一件事情，不必过于在乎最终的结果，可贵的是过程中的收获。以此语言来安抚我尚没平复的心。        毕业设计，也许是我大学生涯交上的最后一个作业了。想籍次机会感谢三年以来给我帮助的所有老师、同学，你们的友谊是我人生的财富，是我生命中不可或缺的一部分。我的毕业指导老师侯爱霞老师，她却能以一位长辈的风范来容谅我的无知和冲动，给我不厌其烦的指导。在此，特向她道声谢谢。        大学生活即将匆匆忙忙地过去，但我却能无悔地说：“我曾经来过。”大学四年，但它给我的影响却不能用时间来衡量，这三年以来，经历过的所有事，所有人，都将是我以后生活回味的一部分，是我为人处事的指南针。就要离开学校，走上工作的岗位了，这是我人生历程的又一个起点，在这里祝福大学里跟我风雨同舟的朋友们，一路走好，未来总会是绚烂缤纷。 参考文献 [1]夏路易 ，石宗义：电路原理图与电路板设计教程 Protrl 99SE[M].北京：北京希望电子出版社，2002。 [2]王兆义，杨新志：小型可编程控制器实用技术[M].北京：机械工业出版社，2007。 [3]程子华：PLC原理与编程实例分析[M].北京：国防工业出版社，2007。 [4]董锦凤：毕业设计指导（电类）[M].西安：西安电子科技大学出版社，2005。 [5]廖常初：FX系列PLC编程及应用[M].北京：机械工业出版社，2005。 [6]孙传友 孙晓斌 汉泽西 张新：测控系统原理与设计[M].北京：北京航空航天大学出版社，2002。 [7]杨帮文：实用电子小制作精选[M].北京：人民邮电出版社，2006。 [8]郭宗仁，吴亦锋,郭永：可编程序控制器应用系统设计及通信网络技术[M].北京：人民邮电出版社，2002。 [9]王永华：现代电气及可编控制技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，2002。 [10]廖常初：可编程序控制器的编程方法与工程应用[M].重庆：重庆大学出版社，2001。 毕业设计（）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 指导教师签名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　 　 　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 指导教师评阅书 指导教师评价： 一、撰写（设计）过程 1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 指导教师： （签名） 单位： （盖章） 年 月 日 评阅教师评阅书 评阅教师评价： 一、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 评阅教师： （签名） 单位： （盖章） 年 月 日 教研室（或答辩小组）及教学系意见 教研室（或答辩小组）评价： 一、答辩过程 1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、学生答辩过程中的精神状态 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 评定成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 教研室主任（或答辩小组组长）： （签名） 年 月 日 教学系意见： 系主任： （签名） 年 月 日 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感谢。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者（本人签名）： 年 月 日 学位论文出版授权书 本人及导师完全同意《中国博士学位论文全文数据库出版章程》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程》(以下简称“章程”)，愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社”在《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》中全文发表和以电子、网络形式公开出版，并同意编入CNKI《中国知识资源总库》，在《中国博硕士学位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播，同意按“章程”规定享受相关权益。 论文密级： □公开 □保密（___年__月至__年__月）(保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 作者签名：_______ 导师签名：_______ _______年_____月_____日 _______年_____月_____日 独 创 声 明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果由本人承担。   作者签名: 二〇一〇年九月二十日   毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。 （保密论文在解密后遵守此规定）   作者签名: 二〇一〇年九月二十日 致 谢 时间飞逝，大学的学习生活很快就要过去，在这四年的学习生活中，收获了很多，而这些成绩的取得是和一直关心帮助我的人分不开的。 首先非常感谢学校开设这个课题，为本人日后从事计算机方面的工作提供了经验，奠定了基础。本次毕业设计大概持续了半年，现在终于到结尾了。本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验。经过这次毕业设计，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步。这期间凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感谢。没有他们的帮助，我将无法顺利完成这次设计。 首先，我要特别感谢我的知道郭谦功老师对我的悉心指导，在我的论文书写及设计过程中给了我大量的帮助和指导，为我理清了设计思路和操作方法，并对我所做的课题提出了有效的改进方案。郭谦功老师渊博的知识、严谨的作风和诲人不倦的态度给我留下了深刻的印象。从他身上，我学到了许多能受益终生的东西。再次对周巍老师表示衷心的感谢。 其次，我要感谢大学四年中所有的任课老师和辅导员在学习期间对我的严格要求，感谢他们对我学习上和生活上的帮助，使我了解了许多专业知识和为人的道理，能够在今后的生活道路上有继续奋斗的力量。 另外，我还要感谢大学四年和我一起走过的同学朋友对我的关心与支持，与他们一起学习、生活，让我在大学期间生活的很充实，给我留下了很多难忘的回忆。 最后，我要感谢我的父母对我的关系和理解，如果没有他们在我的学习生涯中的无私奉献和默默支持，我将无法顺利完成今天的学业。 四年的大学生活就快走入尾声，我们的校园生活就要划上句号，心中是无尽的难舍与眷恋。从这里走出，对我的人生来说，将是踏上一个新的征程，要把所学的知识应用到实际工作中去。 回首四年，取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛。感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护。 学友情深，情同兄妹。四年的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱，给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。 在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成完成学业，感激他们一直以来对我的抚养与培育。 最后，我要特别感谢我的导师赵达睿老师、和研究生助教熊伟丽老师。是他们在我毕业的最后关头给了我们巨大的帮助与鼓励，给了我很多解决问题的思路，在此表示衷心的感激。老师们认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。他无论在理论上还是在实践中，都给与我很大的帮助，使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感谢他耐心的辅导。在论文的撰写过程中老师们给予我很大的帮助，帮助解决了不少的难点，使得论文能够及时完成，这里一并表示真诚的感谢。 I