编号：
CJ-51-2021-002-LW
设计摘要：
本设计是基于单片机的红外对管检测教室人数加强版系统，此系统是以红外对管检测人数为主要研究对象，STC89C52单片机为主要控制关键，使用DHT11温湿度传感器获取当前教室温度。LCD12864显示模块主要显示教室人数、当前温度、人数最小值、温度阈值。功能键可以设置温度阈值和教室人数最小值，当人数大于设置的最大值，LED指示灯亮起。当温度大于设置的最大值，继电器闭合，控制风扇工作，蜂鸣器报警提醒。该系统使用的红外对管抗干扰性强，灵敏度高，可靠性高，它可以解决计数中的增减问题，对任意流水线产品及来往客流自动计数，因此研究计数器及扩大其应用，有着非常现实的意义。
关键词：单片机；红外对管；DHT11温湿度传感器
字数：10000+
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摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
2.5 温度检测方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.2.1 STC89C52单片机
3.2.2 晶振电路和复位电路
3.3 液晶屏显示模块
3.4 DHT11温湿度传感器
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4 处理函数流程设计
4.5 显示函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 教室人数和温度检测实物测试
5.3 设置人数最小值实物测试
5.4 设置时间实物测试
结 论
参考文献
致 谢
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
在日常生活中，如大学，汽车站，金融机构，大型购物中心，公交车等人流量大的地区，如果可以对总数进行实时统计分析，它可以为我们提供很多日常生活以及学习带来方便。
例如，在校园中，在一个非常大的班级中，出勤管理对于老师来说是非常不方便的事情，但是如果设计了人员计数器来实时指示教室总数，则出勤管理将变得越来越方便。在教室等人数众多的地区，如果可以实时计算总人数，老师可以减少很多时间去点名等。在公交车上，如果可以设计一个实时人员计数器，那么公交车的总数就可以固定，并且可以改善公交车上的环境。因此，实时计数组件的设计方案对我们的日常生活很有意义，并且可以改善我们的日常生活质量。但是本设计主要是针对教室人数的检测，使得教师可以及时了解本班的学生的情况。较少因为点名而浪费较多的时间，对学生在校学习的质量进一步提高。基于单片机的教室人数检测系统设计具有以下研究意义：
传统的人数统计方法通常依靠人工或手动点击计数器，效率低且容易出错。而基于单片机的教室人数检测系统能够实时准确地监测教室内的人数，提供精确的数据支持。通过准确获取教室人数信息，学校或机构可以更好地规划和优化教育资源的分配。例如，根据实际需求合理安排教学场地、调整教师资源等，以提高教学效果和资源利用率。
基于单片机的教室人数检测系统还可以应用于应急情况下的人员疏散管理。在火灾、地震等突发事件中，及时掌握教室人数信息可以为紧急疏散提供参考，保障师生的人身安全。通过对长期收集的教室
1.2 国内外研究现状
教室是学生上课和自学的主要场所，由于学校教室有限，学生往往需要更多时间才能找到没有课或人少的教室。因此，对课堂学生人数进行实时统计，对于增强学校精神，帮助教师了解课堂情况具有重要意义。开发课堂人口统计系统，帮助学生快速找到合适的自习室，具有十分重要的意义[2]。为了解决课堂学生人数难以自动统计、无法实时的问题。
根据人脸检测原理和参考卷积神经网络目标检测框架，刘明熙提出了适合该框架的特殊单一检测架构和规模分配策略，解决了课堂学生自动计数的困难。该设计采用特定数据集进行验证，取得先进的检测结果，最终获得97.8%的统计准确率。在课堂监控图像中，个别学生是小目标，但现有的基于复杂神经网络的 R-FCN 目标检测算法很难检测小目标。为了解决这个问题，在R-FCN的基础上进行了一系列改进，大大提高了R-FCN目标检测算法识别小目标的能力。在自制数据集上进行验证，准确率高达 89.4%。
有许多计划可以分析教室总数并减少点名时间。例如，马俊伟等， “可以自动分析教室总数的设备”。用学生卡刷校园用卡是一种计算课程总数的方法。这种方法有益于集中检查，但是学生在进出教室时刷校园卡很容易造成交通拥挤和上课速度慢。另外，刷校园卡进入门很可能会因为丢失进入教室的卡而损害统计分析的准确性。
李晓云，何秋生，张森等设计了一种以51单片机为控制核心的方案，并根据WLAN教室的总数设计了一种检查显示设备的方案。系统软件分为两部分：服务器和从机两个部分。从机是基于对工作人员的光电开关。进行出入检查，全面分析收集并返回的数据，并通过无线模块发送给服务器，服务器将在LED显示屏上指示接收到的信息的内容，通过测试检测，系统软件可以实时，准确地检查多个教室的总人数，而且成本低廉[3]。
与上述几种设计方案相比，该设计方案更加方便易懂，便于实际操作，价格低廉，在集成电路的选择上更易于使用和精巧。
1.3 课题主要内容
本设计基于基于单片机的红外管检教室总数的系统软件。系统软件由STC89C52最小单片机，DHT11温湿度模块，红外对管控制模块，继电器控制冷却风扇模块和被动蜂鸣器警报模块设计，并具有单独的功能键控制模块一起形成。主要设计内容如下：
1）使用DHT11温湿度检查当前温度与湿度；
2）红外灯管施加红外光，并根据两个红外对管的触发状态模拟进出。
3）继电器用于控制冷却风扇。当温度超过设定的最大值时，继电器闭合，风扇打开；
4）LCD12864显示屏显示测得的温湿度和教室总人数；
5）根据按钮将警报值设置为检查量的最大值。当检查量超过设定量时，蜂鸣器将发出警报。
