緒論1.1選題背景及意義現(xiàn)代都市化發(fā)展勢(shì)頭迅猛，城鎮(zhèn)地區(qū)人口急劇膨脹，人流規(guī)模日益龐大，旅客流量也稱人口流動(dòng)量，是大型百貨商店、交通站點(diǎn)及文博場(chǎng)館等公共空間管理決策的基礎(chǔ)性指標(biāo)，作為零售分析的基礎(chǔ)客流要素，動(dòng)力屬于最基礎(chǔ)的衡量指標(biāo)，面對(duì)日趨白熱化的商業(yè)角逐，良好的經(jīng)營(yíng)管理是營(yíng)銷工作順利開展的核心保障。傳統(tǒng)商業(yè)形態(tài)的迭代要求管理者提升決策敏感度與執(zhí)行主動(dòng)性，必須迅速對(duì)市場(chǎng)細(xì)微變化做出反饋，具有前瞻性決策配合物流支出最小化，在百貨商場(chǎng)經(jīng)營(yíng)決策中落實(shí)科學(xué)的購物環(huán)境管理，實(shí)現(xiàn)人力資源的合理采購，實(shí)證研究表明人口密度與銷售額正相關(guān)，從歷史維度看，人口統(tǒng)計(jì)長(zhǎng)期占據(jù)重要地位。在依賴交通的行業(yè)中，交通的意義非常重大。從零售業(yè)來看，顧客不僅是金錢的擁有者，也是商品的潛在買家。研究流量法則，可以增加銷售機(jī)會(huì)，將觀眾轉(zhuǎn)化為買家，最大限度地發(fā)揮店鋪的銷售潛力，增加利潤(rùn)。流量作為核心評(píng)估手段，依托這類可靠數(shù)字，可掌握店鋪的，博物館及航站樓的整體運(yùn)轉(zhuǎn)水平，結(jié)合高準(zhǔn)確度數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)高效管理與運(yùn)營(yíng)。人口流量監(jiān)測(cè)的重要性集中反映在以下要點(diǎn)：通過采集出入口的客流數(shù)據(jù)，能說明出入口排布的合理性。通過門禁系統(tǒng)人流方向的統(tǒng)計(jì)分析，可判斷出入口設(shè)置的恰當(dāng)性，通過采集主要人流量的數(shù)據(jù)，店鋪布點(diǎn)合理化，分析各區(qū)域目標(biāo)人群吸引率與接觸頻次，全面衡量促銷方案的盈利水平，結(jié)合流動(dòng)人口變動(dòng)，實(shí)現(xiàn)物流與維護(hù)人員的合理調(diào)配，借助流動(dòng)人口數(shù)量及顧客轉(zhuǎn)換比率提升商場(chǎng)服務(wù)水準(zhǔn)，依托高流動(dòng)性客群的消費(fèi)率優(yōu)化推廣成效，計(jì)算流動(dòng)顧客的平均消費(fèi)力。公正設(shè)定住房租金水平，廣告投放經(jīng)費(fèi)的效益分析與優(yōu)化，其將客戶訪問數(shù)量作為返還資金配置的核心依據(jù)，他們可明確知曉最適合開店的時(shí)點(diǎn)，基于銷售場(chǎng)景捕捉用戶與訪客的真實(shí)反饋，實(shí)時(shí)追蹤人群聚集程度的變化，管理者可針對(duì)人員聚集區(qū)域采取預(yù)防性管理舉措，可同步追蹤店鋪現(xiàn)有顧客數(shù)量。國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀統(tǒng)計(jì)通行量的第一種方法是靠人的手。幾名職員在事先規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，用眼睛持續(xù)數(shù)著通過出入口進(jìn)入店內(nèi)的顧客，通過手工作業(yè)掌握顧客的流向。在當(dāng)今社會(huì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，勞動(dòng)力統(tǒng)計(jì)方式無法滿足市場(chǎng)的要求，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)代替已成為理所當(dāng)然的事情。初代自動(dòng)客戶信息統(tǒng)計(jì)以紅外阻斷系統(tǒng)和壓力檢測(cè)系統(tǒng)為實(shí)施基礎(chǔ)，雖然存在實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、成本較低等優(yōu)點(diǎn)，但容易產(chǎn)生計(jì)數(shù)錯(cuò)誤、適用場(chǎng)合有限等弊端，尤其在人群密集的場(chǎng)合下，偏差明顯增大?；诋?dāng)代科技的突破性進(jìn)展，傳感器技術(shù)在采收客戶流程中的滲透率不斷提高，伴隨采收客戶流程信息系統(tǒng)的應(yīng)用而誕生，但系統(tǒng)兼容性存在局限，僅在小體量客戶流程中有效，新引入的壓力傳感器技術(shù)依據(jù)人體通過時(shí)生成的壓力信號(hào)進(jìn)行人數(shù)判定，然而這類傳感器的缺陷不容忽視，面對(duì)密集客流時(shí)計(jì)數(shù)失準(zhǔn)，且耐用性較差，實(shí)際安裝時(shí)操作不便。視頻輔助的集客數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)正成為新興研究焦點(diǎn)，伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速迭代和圖像處理技術(shù)的日臻成熟，當(dāng)前已開發(fā)出應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)客流統(tǒng)計(jì)方法缺陷的新手段，依托視頻處理算法的客流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)嶄露頭角，具有高效能、無誤統(tǒng)計(jì)、易操作、低開銷等核心特性，因而被購物中心等商業(yè)體采納，香港、日本、新加坡與歐美等發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體中，90%以上的大型購物中心和連鎖商店普遍采用實(shí)時(shí)旅客分析系統(tǒng)。1.2生產(chǎn)需求狀況對(duì)于想要實(shí)時(shí)追蹤百貨商場(chǎng)各分店顧客流量及銷售表現(xiàn)并指導(dǎo)經(jīng)營(yíng)決策的管理者，人口流動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析是商場(chǎng)管理的可靠輔助手段，向管理人員實(shí)時(shí)展示店內(nèi)客流數(shù)據(jù)，支持管理者進(jìn)行分時(shí)段客流分析，進(jìn)而提升店鋪管理效率，在人員聚集量高的公共場(chǎng)合，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各區(qū)域人流量變動(dòng)尤為關(guān)鍵，主管部門可針對(duì)人員密集區(qū)域?qū)嵤╊A(yù)防性管理手段，流量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)前景良好，鑒于電子技術(shù)的快速發(fā)展，智能視頻分析技術(shù)正成為學(xué)界關(guān)注焦點(diǎn)，成為傳統(tǒng)人口統(tǒng)計(jì)的替代方案。1.3發(fā)展趨勢(shì)伴隨技術(shù)的持續(xù)革新和應(yīng)用場(chǎng)景的不斷擴(kuò)展，商業(yè)綜合體客流統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)將拓展更寬廣的應(yīng)用前景，以下針對(duì)行業(yè)前景展開趨勢(shì)研判。1）智能化與自動(dòng)化智能化結(jié)合自動(dòng)化構(gòu)成了客流統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)未來發(fā)展的技術(shù)主線，依托更可靠的算法與技術(shù)體系，該平臺(tái)具備進(jìn)階的智能分析及數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)能力，增強(qiáng)商場(chǎng)運(yùn)營(yíng)決策的數(shù)據(jù)支持能力，結(jié)合自動(dòng)化技術(shù)實(shí)施，系統(tǒng)支持快速完成設(shè)備安裝、參數(shù)設(shè)置及后期維護(hù)，減少實(shí)施費(fèi)用與操作復(fù)雜性。2）多源數(shù)據(jù)融合伴隨物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)不斷進(jìn)步，未來客流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)會(huì)進(jìn)一步注重多源數(shù)據(jù)的融合和分析，通過整合來自各設(shè)備及渠道的數(shù)據(jù)資源，系統(tǒng)可達(dá)成更全面深入的數(shù)據(jù)分析相關(guān)功能，為商場(chǎng)提供更全方位的運(yùn)營(yíng)監(jiān)控及優(yōu)化意見。3）跨平臺(tái)與互操作性未來客流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)將進(jìn)一步重視跨平臺(tái)和互操作性的實(shí)現(xiàn)，采用標(biāo)準(zhǔn)化的接口和協(xié)議去設(shè)計(jì)，系統(tǒng)可以跟不同品牌、各種樣式型號(hào)的設(shè)備進(jìn)行順暢的數(shù)據(jù)連接與共享，這將為商場(chǎng)賦予更靈活、便捷的選擇機(jī)會(huì)，同時(shí)也對(duì)推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化建設(shè)有好處。4）隱私保護(hù)與合規(guī)性面對(duì)數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)問題的日益突出，客流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的演進(jìn)將突出隱私保障與規(guī)范合規(guī)雙目標(biāo)，通過更廣泛地采用數(shù)據(jù)加密及匿名化處理手段，該系統(tǒng)可維護(hù)用戶數(shù)據(jù)安全及隱私權(quán)利，通過遵照相關(guān)法律法規(guī)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，系統(tǒng)同樣可保障自身具備合規(guī)性與合法性。1.4本文的工作和結(jié)構(gòu)本研究擬開發(fā)一套采用單片機(jī)技術(shù)的大型商場(chǎng)客流統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，采用多類型傳感器配合物聯(lián)網(wǎng)方案，完成客流數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)觀測(cè)與挖掘，支持商場(chǎng)管理層的運(yùn)營(yíng)分析，促進(jìn)商場(chǎng)整體運(yùn)營(yíng)水平與用戶購物體驗(yàn)雙提升。采用51單片機(jī)作為核心，響應(yīng)通行量統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)訴求，且增設(shè)必備模塊，搭載時(shí)間記錄及校準(zhǔn)組件的緊湊型流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，首章內(nèi)容聚焦于技術(shù)方案的論證與關(guān)鍵組件的篩選，接著概述硬件系統(tǒng)各組成部分的功能定位，展示整體仿真運(yùn)行效果，最終系統(tǒng)性地說明軟件設(shè)計(jì)各階段，最終完成論文編纂。1.5本章小結(jié)本章主要圍繞選題背景、國(guó)內(nèi)外趨勢(shì)、發(fā)展趨勢(shì)等進(jìn)行了分析，通過對(duì)社會(huì)需求的分析，得出了客流量研究對(duì)大型商場(chǎng)具有一定的促進(jìn)作用，因?yàn)樵诋?dāng)今社會(huì)，商場(chǎng)是有很多的沒有被發(fā)現(xiàn)的隱患，所以人流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)是非常重要的，本章還簡(jiǎn)單的介紹了論文的主旨和結(jié)構(gòu)，主旨是提升顧客的購物體驗(yàn)，結(jié)構(gòu)是通過一系列的分析來保證整個(gè)系統(tǒng)能夠完整進(jìn)行。本章內(nèi)容起到一個(gè)全文引導(dǎo)的作用，通過對(duì)選題的簡(jiǎn)單分析，引出論文的工作內(nèi)容和結(jié)構(gòu)，以51芯片為中心，再增加其他的元件和軟件分析，使得系統(tǒng)完整。

2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求此次設(shè)計(jì)的內(nèi)容是使用微型計(jì)算機(jī)和必要部件設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的公共場(chǎng)所人口流動(dòng)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)。具體需求包括：1)用電子元件設(shè)計(jì)制作人口流量系統(tǒng)，能夠統(tǒng)計(jì)和顯示一定時(shí)間內(nèi)進(jìn)出的人口流量。2)每次一個(gè)人從門進(jìn)來，IN門顯示一個(gè)加號(hào)（加號(hào)）。當(dāng)一個(gè)人走出門時(shí)，戶外顯示加1。2.2人流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的基本原理此次設(shè)計(jì)的人流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)是采用兩個(gè)避障傳感器檢測(cè)，一個(gè)是入口檢測(cè)，一個(gè)是出口檢測(cè)。傳感器與單片機(jī)相連，單片機(jī)通過傳感器輸入的電信號(hào)的變化判斷人員的進(jìn)出，最后由單片機(jī)將人員進(jìn)出情況送數(shù)碼管，數(shù)碼管再進(jìn)行分析再進(jìn)行顯示，原理框圖如圖2.1所示。圖2.1人流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)原理框圖2.3系統(tǒng)總體架構(gòu)2.3.1系統(tǒng)總體框圖本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)作為控制核心，搭配傳感器檢測(cè)、顯示界面、按鍵輸入和電源供應(yīng)模塊，系統(tǒng)控制中樞由單片機(jī)主控模塊擔(dān)任，該模塊利用傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)客流數(shù)據(jù)采集，該部件將采集的客流數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)，按鍵裝置承擔(dān)著系統(tǒng)電源通斷的核心功能，系統(tǒng)運(yùn)行依賴電源模塊的供電功能。為實(shí)現(xiàn)人員進(jìn)出的精準(zhǔn)計(jì)數(shù)，求傳感器必須能有效抵抗干擾，針對(duì)該需求，系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用紅外避障傳感器檢測(cè)人員通行，該裝置的核心是一對(duì)紅外線發(fā)射與接收模塊，發(fā)射管釋放出固定頻率的紅外光束，若發(fā)射的光線被物體阻擋時(shí)，接收管會(huì)對(duì)反射光進(jìn)行收集。接收管對(duì)紅外光進(jìn)行感測(cè)后，將信號(hào)導(dǎo)入比較器電路實(shí)施運(yùn)算，若入射紅外光的強(qiáng)度突破既定閾值，比較器將輸出端置為低電平，此時(shí)指示燈同步點(diǎn)亮，顯示障礙物探測(cè)結(jié)果，通過電位器可對(duì)傳感器靈敏度進(jìn)行校準(zhǔn)，電位器順時(shí)針旋轉(zhuǎn)是實(shí)現(xiàn)檢測(cè)距離增大的有效方式，朝反向旋轉(zhuǎn)時(shí)檢測(cè)距離變近，該傳感器的有效響應(yīng)范圍一般為2到30厘米，檢測(cè)視角大致為35度，可良好適應(yīng)各類環(huán)境光照，對(duì)光照強(qiáng)度變化不敏感，運(yùn)行可靠性高。顯示模塊采用數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)，主要是因?yàn)閿?shù)碼管能在低壓弱電流條件下穩(wěn)定發(fā)光，對(duì)CMOS、ITL電路兼容性強(qiáng)，而且數(shù)碼管的發(fā)光響應(yīng)時(shí)間極短，高平性能可靠，亮度水平高，作為本次畢業(yè)設(shè)計(jì)采用的數(shù)碼管效果十分理想，空間占用低，耐沖擊性強(qiáng)，且經(jīng)久耐用。圖2.2系統(tǒng)總體框圖2.3.2系統(tǒng)的功能系統(tǒng)通過按鍵模塊進(jìn)行啟動(dòng)，然后通過兩個(gè)紅外避障傳感器感應(yīng)進(jìn)出和滯留的人數(shù)，再在數(shù)碼管上進(jìn)行顯示，數(shù)碼管顯示第一位顯示數(shù)字，1代表進(jìn)入人數(shù)，2代表出去人數(shù)，3代表滯留人數(shù)。第二位顯示當(dāng)前的人流量。2.4系統(tǒng)的主控模塊基于單片機(jī)的大型商場(chǎng)客流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的核心是STC89C51單片機(jī)，以下對(duì)這個(gè)核心模塊做一個(gè)簡(jiǎn)單介紹。2.4.1STC89C51單片機(jī)主控模塊是針對(duì)整個(gè)系統(tǒng)開展控制的，是整個(gè)系統(tǒng)的“主心骨”，在本次實(shí)施中，采用STC89C51型單片機(jī)擔(dān)任主控器件，該單片機(jī)STC89C51采用經(jīng)典8051核心架構(gòu)，STC公司原廠出品，服務(wù)于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)項(xiàng)目，該系列產(chǎn)品兼具高速性能、豐富的外設(shè)資源及多領(lǐng)域的適用性，其時(shí)鐘發(fā)生器支持1T與2T兩種分頻模式，33MHz的主頻上限可被實(shí)現(xiàn)，支持用戶編程的Flash存儲(chǔ)與RAM存儲(chǔ)介質(zhì)，以及若干周邊硬件接口，涵蓋定時(shí)器、串行通訊接口與并行接口等。1）工作原理STC89C51單片機(jī)的工作原理主要是圍繞CPU對(duì)指令實(shí)施執(zhí)行與數(shù)據(jù)處理展開。指令執(zhí)行：CPU從ROM中提取命令代碼，完成指令的譯碼階段，進(jìn)而實(shí)施既定操作，計(jì)算機(jī)指令需經(jīng)歷抓取、解碼和運(yùn)行三個(gè)處理階段，中央處理器從ROM取得后續(xù)指令的存放位置，而后把地址保存到程序計(jì)數(shù)器（PC）里，CPU處理指令的解碼階段，解析出指令操作類型與操作對(duì)象，CPU依照解碼內(nèi)容完成既定動(dòng)作，涉及存儲(chǔ)交換、數(shù)值處理和邏輯門操作等。數(shù)據(jù)處理：在CPU實(shí)施指令運(yùn)算階段，要完成數(shù)據(jù)的邏輯處理，數(shù)據(jù)的處理過程涉及讀取、存儲(chǔ)、算術(shù)及邏輯運(yùn)算功能，CPU借助內(nèi)部總線實(shí)現(xiàn)與RAM的數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀取及寫入任務(wù)，CPU內(nèi)部還集成有算術(shù)邏輯單元，開展算術(shù)與邏輯運(yùn)算操作。中斷處理：STC89C51芯片集成中斷功能模塊，可對(duì)內(nèi)外中斷源作出及時(shí)響應(yīng)，若檢測(cè)到中斷請(qǐng)求發(fā)生，處理器暫停正在處理的主程序，轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)例程實(shí)施，待中斷服務(wù)程序處理完畢后，控制流程返回至中斷前的程序執(zhí)行點(diǎn)，采用中斷機(jī)制后，單片機(jī)的實(shí)時(shí)性和處理能力均有明顯改善。低功耗模式：STC89C51單片機(jī)具有低功耗模式，處于設(shè)備待機(jī)方式下，振蕩器依舊在運(yùn)行，但為CPU發(fā)送時(shí)鐘的電路被阻斷，CPU無法實(shí)現(xiàn)工作運(yùn)轉(zhuǎn)，處于掉電保護(hù)方式期間，單片機(jī)的各項(xiàng)工作皆中斷，只有內(nèi)部RAM單元的內(nèi)容得以保存，這些低功耗模式對(duì)延長(zhǎng)單片機(jī)使用壽命、降低功耗有作用。2）特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)stc89c51采用8位CPU作為運(yùn)算核心，展現(xiàn)出高速性、強(qiáng)效能與可靠性的綜合優(yōu)勢(shì)，其突出性能優(yōu)勢(shì)可歸納為以下幾點(diǎn):高速運(yùn)行：該型號(hào)單片機(jī)支持33MHz的峰值時(shí)鐘頻率，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜邏輯的快速運(yùn)算。大容量存儲(chǔ)：STC89C51搭載64KB閃存配合1KBRAM存儲(chǔ)資源，可支持大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)要求。豐富的外設(shè)支持：該處理器支持外設(shè)組態(tài)配置功能，整合了定時(shí)器、串行接口及ADC電路，便于開展多樣化控制及通信操作。低功耗：該器件采用智能化電源管理策略實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化，運(yùn)行功耗大幅下降。好的兼容性：STC89C51與其他8051系列芯片的指令集完全兼容，支持軟件開發(fā)和移植的順利進(jìn)行。STC89C51內(nèi)部結(jié)構(gòu)STC89C51內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2.3所示。圖2.3STC89C51內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖STC89C51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由CPU、ROM（程序存儲(chǔ)空間）、RAM（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間）、GPIO（通用輸入輸出端口）以及其他特殊功能寄存器構(gòu)成。CPU：作為單片機(jī)運(yùn)行的核心部分，承擔(dān)著執(zhí)行程序指令、數(shù)據(jù)處理以及操控各外設(shè)的事務(wù)，CPU憑借總線跟ROM、RAM、GPIO實(shí)現(xiàn)信息交互，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀取、寫入以及控制操作。ROM：其作用是存儲(chǔ)代碼和常量數(shù)據(jù)，含有程序的指令、常量、變量最初的值、固定的數(shù)據(jù)表之類，在STC89C51單片機(jī)這個(gè)環(huán)境里，ROM不支持寫入功能，單片機(jī)接上電源后，程序代碼跟常量數(shù)據(jù)會(huì)從ROM被加載到RAM中運(yùn)行。RAM：用來存放程序跟數(shù)據(jù)的臨時(shí)存儲(chǔ)設(shè)備，可分為內(nèi)部RAM與外部RAM，內(nèi)部RAM處在芯片里面，主要是存儲(chǔ)程序運(yùn)行時(shí)必要的變量、數(shù)據(jù)、堆、棧等，外部RAM得憑借外部接口連接到芯片那兒，可增大單片機(jī)的存儲(chǔ)空間。GPIO：是最基本的IO口，可經(jīng)由編程實(shí)現(xiàn)對(duì)外部設(shè)備的控制和數(shù)據(jù)的輸入與輸出操作，常見應(yīng)用有LED燈控制、蜂鳴器控制、按鍵檢測(cè)、數(shù)碼管顯示、LCD顯示等。2.4.2STC89C51單片機(jī)的IO口功能STC89C51單片機(jī)引腳圖如圖2.4所示。圖2.4STC89C51單片機(jī)引腳圖STC89C51芯片的各引腳的功能如下：P0口：P0口采用8位OD（漏極開路）架構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)輸入輸出的雙向通信，每引腳支持8個(gè)TTL門電路級(jí)別的電流驅(qū)動(dòng)能力，若首次將P1端口引腳電平設(shè)為1狀態(tài)，形成高阻輸入環(huán)境，該端口可實(shí)現(xiàn)同外部ROM的數(shù)據(jù)通信，該接口支持作為地址總線或數(shù)據(jù)總線的第8位引腳，實(shí)施FLASH編程操作階段，P0引腳實(shí)現(xiàn)原碼數(shù)據(jù)輸入，處于FLASH校驗(yàn)工作階段，P0直接向外發(fā)送未修改的源代碼，進(jìn)行該操作時(shí)P0口外部電平必須為高。P1口：P1端口的8個(gè)引腳均配置為雙向I/O端口，配置上拉電阻，該端口緩沖器能輸出4個(gè)TTL門電路的工作電流，向P1端口輸出高邏輯電平后，借助芯片內(nèi)部上拉電阻實(shí)現(xiàn)高電平輸出，能實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)采集，若P1引腳電平被外部信號(hào)強(qiáng)行拉低，將引發(fā)電流逃逸，該現(xiàn)象由上拉電阻的固有特性引發(fā)，在FLASH存儲(chǔ)單元編程校驗(yàn)階段，P1被設(shè)置為地址碼第八位的接收端。P2口：P2口采用8位結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)雙向信號(hào)傳輸，P2口采用內(nèi)置上拉電阻，借助緩沖器設(shè)計(jì)，P2口實(shí)現(xiàn)信號(hào)接收功能，滿足4個(gè)TTL門級(jí)電路的電流驅(qū)動(dòng)要求，若對(duì)P2口施加邏輯"1"電平，該引腳經(jīng)由上拉電阻獲得高電平，兼具輸入引腳特性，由外圍電路將P2引腳電平驅(qū)動(dòng)至低電位，實(shí)現(xiàn)電流的驅(qū)動(dòng)控制。該機(jī)制由半導(dǎo)體內(nèi)部的上拉設(shè)計(jì)引起，當(dāng)P2口作為外部程序存儲(chǔ)或16位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的接口部件運(yùn)行時(shí)，由P2端口完成高8位地址的驅(qū)動(dòng)輸出，若地址線顯示為1電平狀態(tài)，采用內(nèi)部上拉結(jié)構(gòu)提升輸出質(zhì)量，若需對(duì)8位地址外部存儲(chǔ)器執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，特殊功能寄存器的數(shù)據(jù)經(jīng)由P2端口向外輸出，實(shí)施FLASH程序校驗(yàn)階段，該階段P2端口被定義為高地址字節(jié)與控制信號(hào)的輸入端。P3口：P3的8個(gè)雙向引腳均配置了片上上拉電阻，實(shí)現(xiàn)4組TTL門級(jí)信號(hào)的雙向傳輸電流。若對(duì)P3口施加高電平輸入，片上上拉結(jié)構(gòu)強(qiáng)制輸出高電平，處于輸入工作模式，鑒于下拉端與低電平相連，上拉電路驅(qū)動(dòng)形成了P3口的ILL電流，該接口可兼作AT89C51的特種信號(hào)引腳，對(duì)應(yīng)數(shù)值參見表1，控制信號(hào)經(jīng)由P3端口同時(shí)傳輸至編程閃爍和校驗(yàn)?zāi)K。表2.1P3口特殊功能引腳功能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2INT0（外部中斷0）P3.3INT1（外部中斷1）P3.4T0（記時(shí)器0外部輸入）P3.5T1（記時(shí)器1外部輸入）P3.6WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）P3.7RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）RST：若振蕩器引起硬件復(fù)位響應(yīng)，復(fù)位操作要求RST引腳高電平持續(xù)兩周期。ALE/PROG：在對(duì)外存進(jìn)行讀寫操作階段，通過ALE引腳輸出電平實(shí)現(xiàn)地址低位的鎖存，在FLASH存儲(chǔ)單元編程階段，編程脈沖經(jīng)此引腳輸入至內(nèi)部電路，ALE引腳按預(yù)設(shè)周期發(fā)送正脈沖，其頻率值為振蕩頻率的六分之一，結(jié)合該特性，電路設(shè)計(jì)兼顧脈沖信號(hào)輸出與定時(shí)任務(wù)的雙重需求。值得說明的是：若處于外部存儲(chǔ)器工作模式，不會(huì)引發(fā)此次ALE脈沖，若要使ALE失效，僅需對(duì)SFR8EH地址執(zhí)行清零操作，只有在MOVX指令操作時(shí)ALE才工作，ALE的工作周期與MOVC指令執(zhí)行時(shí)段重合，該點(diǎn)位電壓出現(xiàn)小幅上升，若系統(tǒng)執(zhí)行外部存儲(chǔ)的指令，ALE將停止工作，置位無效。/PSEN：外部ROM的片選觸發(fā)脈沖，處于外部程序存儲(chǔ)器的指令讀取階段，單個(gè)工作周期中PSEN線路出現(xiàn)兩次信號(hào)翻轉(zhuǎn)，若需對(duì)外部存儲(chǔ)單元執(zhí)行讀操作，無法成功采集到兩次/PSEN有效信號(hào)。/EA/VPP：若將/EA引腳設(shè)置為低電平，運(yùn)行期間外部存儲(chǔ)區(qū)域（0000H-FFFFH）維持可訪問狀態(tài)，無論是否內(nèi)嵌程序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，若加密選項(xiàng)1被激活，利用該線路強(qiáng)制啟動(dòng)內(nèi)部復(fù)位初始化程序；若/EA引腳被置為高電平，處理器現(xiàn)采用內(nèi)部程序存儲(chǔ)器進(jìn)行工作，處于FLASH存儲(chǔ)器編程操作階段，該引腳也可作為12V編程工作電壓（VPP）的輸入端。XTAL1：反向放大型振蕩器輸入?yún)^(qū)段與時(shí)鐘工作電路的接入端口。2.4.3STC89C51單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng),或者稱為最小應(yīng)用系統(tǒng),就是指一個(gè)單片機(jī)能開始獨(dú)立工作所需的最基本的外部電路連接。對(duì)51系列單片機(jī)來說，最小系統(tǒng)一般應(yīng)該包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)、晶振電路、復(fù)位電路、電源電路。復(fù)位電路的設(shè)計(jì)復(fù)位電路如圖2.5所示。圖2.5復(fù)位電路圖復(fù)位信號(hào)的輸入由芯片第9腳RST引腳完成，若微處理器系統(tǒng)初始化或運(yùn)行中斷引發(fā)逐行器失控，或當(dāng)前工作的逐行器出現(xiàn)循環(huán)卡死現(xiàn)象，必須完成整套復(fù)位動(dòng)作，借助復(fù)位信號(hào)，CPU及其關(guān)聯(lián)單元能恢復(fù)初始狀態(tài)，并依托此狀態(tài)開展后續(xù)操作。STC89C51采用外部電路進(jìn)行復(fù)位控制，復(fù)位信號(hào)從RST引腳輸入芯片，對(duì)兩個(gè)RST引腳施加持續(xù)高電平脈沖循環(huán)，便可實(shí)現(xiàn)單片芯片的復(fù)位操作，現(xiàn)有技術(shù)中，復(fù)位電路多采用電源復(fù)位與鍵組復(fù)位并存的配置方式，采用按鍵觸發(fā)復(fù)位的設(shè)計(jì)方案。2）時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用獨(dú)立時(shí)鐘電路來滿足MCS-51的時(shí)序需求，內(nèi)部電路由時(shí)鐘脈沖驅(qū)動(dòng)，按預(yù)設(shè)時(shí)間序列動(dòng)作，在命令運(yùn)行階段，中央處理器從內(nèi)存中提取當(dāng)前指令的起始代碼段，然后對(duì)指令含義進(jìn)行解析，繼而在定時(shí)電路內(nèi)產(chǎn)生連續(xù)的控制脈沖串，由此實(shí)現(xiàn)命令的觸發(fā)。圖2.6時(shí)鐘晶振電路該芯片采用時(shí)序電路結(jié)構(gòu)，必須依靠時(shí)鐘脈沖才能穩(wěn)定運(yùn)行，該芯片18、19引腳定義為內(nèi)部反向放大器的輸出與輸入端口，采用12MHz晶振連接XTAL2，并聯(lián)兩只30皮法陶瓷電容，構(gòu)成小型時(shí)鐘模塊，實(shí)現(xiàn)自感應(yīng)振蕩的穩(wěn)定化控制，該電容數(shù)值變化會(huì)同步影響頻率生成范圍、振蕩持續(xù)性及邊沿變化速率，向微控制器輸出標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖，采用兩個(gè)陶瓷電容實(shí)現(xiàn)微調(diào)功能，采用外部時(shí)鐘源，19英尺（XTAL1）到達(dá)地面，18英尺（XTAL2）接收外部時(shí)鐘信號(hào)。3）電源電路本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電源如圖2.7所示。圖2.7電源電路圖如圖2.7為本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電源模塊，通過外接24V，增加保險(xiǎn)絲用于保護(hù)電路，預(yù)防電流過大損壞電路，24V電壓接入，通過NMOS和TVS二極管防止電壓反接和電流灌溉。24V通過DC-DC電源模塊芯片K7805-500R3將24V轉(zhuǎn)換為5V給ATC8951進(jìn)行供電。為保證彩燈可以正常工作，可以增加整流電流和濾波電路，使輸出電壓更加平滑穩(wěn)定，減少波動(dòng)，并去除不必要的高頻噪聲。2.5本章小結(jié)本章主要是對(duì)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，這個(gè)系統(tǒng)的總體就是使用微型計(jì)算機(jī)和必要部件設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的公共場(chǎng)所人口流動(dòng)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)。我們可以從本章理解到人流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的基本原理：入口檢測(cè)、出口檢測(cè)。還有功能：數(shù)碼管顯示。本章還對(duì)系統(tǒng)主體STC89C51單片機(jī)進(jìn)行了深入分析，我們可以從中了解到此芯片的工作原理是圍繞CPU對(duì)指令實(shí)施執(zhí)行與數(shù)據(jù)處理展開的，優(yōu)點(diǎn)是高速可靠還有很好的兼容性，然后對(duì)STC89C51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)通過結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行了闡述，最后分析了單片機(jī)的最小系統(tǒng)，這些有效分析可以使得研究更具有依據(jù)。

3系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)本章所討論的系統(tǒng)硬件是指本系統(tǒng)除主控制模塊以外的其子系統(tǒng)的電路模塊。3.1傳感器模塊傳感器模塊成為系統(tǒng)的核心部分，用來采集商場(chǎng)各塊區(qū)域的客流量數(shù)據(jù)，本系統(tǒng)采用紅外避障傳感器。基于紅外線特有的反射原理實(shí)現(xiàn)避障操作，開展近距離空間探測(cè)，多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合下，其工作方式是向外發(fā)射紅外探測(cè)脈沖，若其探測(cè)路徑被物體阻斷，接收管能捕捉到障礙物反射的部分紅外光，傳感器一旦探測(cè)到反射的紅外信號(hào)，即可生成對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。傳感器響應(yīng)由反射紅外信號(hào)的強(qiáng)度及角度支配，即信號(hào)強(qiáng)弱程度及反射角度等，典型實(shí)現(xiàn)方式是調(diào)節(jié)紅外發(fā)射接收部件的間隔，結(jié)合發(fā)射功率的調(diào)整手段，從而動(dòng)態(tài)調(diào)整接收系統(tǒng)的靈敏度及覆蓋范圍，以實(shí)現(xiàn)最有效的障礙躲避。圖3.1紅外避障傳感器3.2顯示模塊電路數(shù)字管是半導(dǎo)體的發(fā)光素子，核心組件采用發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，數(shù)字管依據(jù)段數(shù)可分為7段式與8段式兩種，8段數(shù)字管較7段多出一個(gè)發(fā)光二極管單元（可多顯示一個(gè)小數(shù)點(diǎn)），并能分成一，二，四等數(shù)字管。數(shù)碼管按LED連接方式劃分，可歸為共陽極或共陰極類型，其結(jié)構(gòu)特征表現(xiàn)為所有LED陽極連接成公共端，共陽極端施加+5V偏置電壓，若某字段發(fā)光二極管的陰極被置為低電平，陰極關(guān)聯(lián)的數(shù)碼段激活亮起，針對(duì)這一場(chǎng)景，指定字段未能成功點(diǎn)亮。該元件采用陰極共接結(jié)構(gòu)，各顯示段的負(fù)極線路相互連接，采用陰極并聯(lián)(com)的數(shù)碼顯示管，需將公音數(shù)字管的com端子與gnd相連，若某區(qū)域LED的陽極電位升高，對(duì)應(yīng)字段便會(huì)發(fā)光，若某區(qū)域的陽極為低電位，對(duì)應(yīng)顯示段不激活。該顯示裝置采用LED發(fā)光二極管組合結(jié)構(gòu),采用分段式發(fā)光結(jié)構(gòu)的字符顯示器,采用8個(gè)LED發(fā)光二極管組成,其中7個(gè)文字表示,1個(gè)小數(shù)點(diǎn)表示,所以統(tǒng)稱7團(tuán)發(fā)光岱噢這是叫“也數(shù)字顯示器”。四位數(shù)字管的內(nèi)部部分連接起來，發(fā)夾如圖所示(數(shù)字管的正面朝自己，小數(shù)點(diǎn)朝下)。a-g與dp引腳分別對(duì)應(yīng)數(shù)碼管的各個(gè)顯示段，四個(gè)數(shù)碼管的比特輸入分別由s1-s4引腳承載。顯示電路模塊如圖3.2所示：圖3.2顯示電路模塊3.3AT24C02存儲(chǔ)芯片簡(jiǎn)介數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及分析模塊可存儲(chǔ)并分析客流數(shù)據(jù)，本系統(tǒng)采用SD卡作為本地的存儲(chǔ)載體，用來存放采集得到的客流數(shù)據(jù)，本系統(tǒng)也借助WIFI模塊把數(shù)據(jù)上傳至云端服務(wù)器，達(dá)成數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程存貯跟分析，云端服務(wù)器采用MySQL數(shù)據(jù)庫去存儲(chǔ)客流數(shù)據(jù)，同時(shí)依靠Python技術(shù)開展數(shù)據(jù)的處理與分析操作。AT24C02是一款低功耗的CMOS串行EEPROM存儲(chǔ)器，該款EEPROM提供了256×8規(guī)格的存儲(chǔ)容量，可符合多種應(yīng)用場(chǎng)景的需求[14]，其工作電壓支持2.5V到5.5V區(qū)間，展現(xiàn)出出色的電壓適應(yīng)能力，可實(shí)現(xiàn)10000+次的數(shù)據(jù)重寫，且最大寫入時(shí)間低于10ms，從而兼顧了高效的數(shù)據(jù)處理與迅捷的讀寫表現(xiàn)。從引腳分配角度看，引腳1、2、3承擔(dān)硬件地址設(shè)定功能，引腳8為正極輸入，引腳4為負(fù)極輸入，保持芯片工作所需的穩(wěn)定電力輸入，即SDA通信引腳，實(shí)現(xiàn)串行數(shù)據(jù)的雙向傳輸，采用I2C總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)外部器件數(shù)據(jù)互通，也就是時(shí)鐘引腳SCL，產(chǎn)生數(shù)據(jù)同步所需的時(shí)鐘脈沖，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的時(shí)序匹配?；趯?duì)I2C總線交互邏輯的探討，認(rèn)識(shí)到SDA和SCL在設(shè)備互聯(lián)中的信號(hào)傳輸原理，借助地址匹配功能連接主控芯片、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、顯示屏驅(qū)動(dòng)以及鍵盤控制等外圍單元，上述硬件特性，因而AT24C02在電子設(shè)備領(lǐng)域展現(xiàn)強(qiáng)大適應(yīng)性，其可靠性強(qiáng)且運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)獲得一致稱贊。AT24C02的芯片引腳如圖3.3所示。圖3.3AT24C02的芯片引腳圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與分析模塊可實(shí)現(xiàn)客流數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和分析，為商場(chǎng)管理者提供科學(xué)決策方面的支持，本系統(tǒng)采用SD卡來作為本地存儲(chǔ)介質(zhì)，同時(shí)借助云端服務(wù)器開展遠(yuǎn)程存儲(chǔ)與分析。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)跟分析模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：本地存儲(chǔ)設(shè)計(jì)：采用SD卡作為本地的存儲(chǔ)載體，用以保存所采集的客流數(shù)據(jù)，SD卡具有大容量、讀寫速率快等長(zhǎng)處，適合在各類復(fù)雜環(huán)境當(dāng)中用，本系統(tǒng)憑借單片機(jī)控制SD卡的讀寫操作，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的本地存放與管理。云端存儲(chǔ)設(shè)計(jì)：采用云端服務(wù)器實(shí)施遠(yuǎn)程存儲(chǔ)和分析，云端服務(wù)器采用高性能的存儲(chǔ)設(shè)備并搭配數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，保證可以存儲(chǔ)海量客流數(shù)據(jù)并開展高效的分析與處理，本系統(tǒng)借助WIFI模塊把數(shù)據(jù)上傳至云端服務(wù)器，依靠MQTT等協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸及同步。數(shù)據(jù)分析算法：采用高級(jí)的數(shù)據(jù)分析算法跟技術(shù)，對(duì)已存儲(chǔ)的客流數(shù)據(jù)開展處理與分析，采用算法加以處理，可提取出實(shí)用的信息和規(guī)律，向商場(chǎng)管理者供給科學(xué)的決策支撐，通過分析客流動(dòng)態(tài)趨勢(shì)和高峰時(shí)間段等信息，可優(yōu)化店鋪的整體布局和促銷活動(dòng)；通過對(duì)顧客畫像與行為模式等信息加以分析，可規(guī)劃出針對(duì)性的營(yíng)銷策略與服務(wù)方案。數(shù)據(jù)安全與備份：為保障數(shù)據(jù)的安全性和可靠性，要對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份及保護(hù)，本系統(tǒng)采用RAID等技術(shù)對(duì)本地存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)備份和容錯(cuò)處置；在云端服務(wù)器設(shè)置數(shù)據(jù)備份及恢復(fù)機(jī)制，保障數(shù)據(jù)在丟失或損壞的狀況下及時(shí)恢復(fù)。3.4按鍵鍵盤設(shè)計(jì)3.4.1按鍵工作原理電壓高低的變化可作為按鍵按壓的判定依據(jù)，若觀察到低電平，則說明按鍵正被按下，反之若檢測(cè)到高電平信號(hào)，表明按鍵處于釋放狀態(tài)，應(yīng)在鍵盤模塊部署防抖方案，可預(yù)防單次按鍵被CPU誤判為多次操作，還可有效抑制信號(hào)干擾，圖3.4呈現(xiàn)了按鍵抖動(dòng)的示意圖。圖3.4按鍵抖動(dòng)示意圖3.4.2按鍵電路按鍵電路如圖3.5所示。圖3.5按鍵電路圖s$wiki_link":"/wikiid/6566733141578866922"}&msg=%E5%8D%95%E7%89%87%E6%9C%BA"單片機(jī)系統(tǒng)中所采用的鍵盤主要有兩大類型。第一個(gè)便是編碼鍵盤：除集成鍵值外，集成有實(shí)現(xiàn)鍵值編碼轉(zhuǎn)換的硬件結(jié)構(gòu)，操作者按下編碼鍵之際，相關(guān)編碼即時(shí)生成，進(jìn)而生成指令信號(hào)傳輸至CPU，實(shí)現(xiàn)輸入碼向CPU芯片的傳遞，其優(yōu)勢(shì)在于操作簡(jiǎn)易，且程序編寫要求不高，其實(shí)施過程存在明顯短板，對(duì)應(yīng)硬件架構(gòu)稍顯繁復(fù)。第二個(gè)為非編碼鍵盤：該鍵盤采用按鍵排列成行的設(shè)計(jì)，按鍵僅用作電路通斷控制，需進(jìn)一步簡(jiǎn)化該電路結(jié)構(gòu)。我選擇使用非編碼鍵盤，采用非碼鍵盤技術(shù)時(shí)，其軟件部分需要解決鍵位判定、信號(hào)穩(wěn)定化和代碼生成等一系列核心問題。因其對(duì)I/O資源的占用較輕微，系統(tǒng)采用獨(dú)立鍵盤接口與MCU建立連接，從圖中可見，每個(gè)按鍵獨(dú)占一個(gè)I/O接口，上拉電阻的配置使得I/O端口在空閑狀態(tài)下呈現(xiàn)高電平。借助I/O端口完成對(duì)獨(dú)立按鍵的輪詢檢測(cè)，采用狀態(tài)查詢方式工作，若按鍵處于按壓狀態(tài)，端口電平將下降至低態(tài)，按鍵未按下時(shí)對(duì)應(yīng)端口呈現(xiàn)高電平，按照此流程，借助電平信號(hào)分析即可實(shí)現(xiàn)按鍵狀態(tài)檢測(cè)與鍵位識(shí)別。3.4.3兩種按鍵消抖的方法雙穩(wěn)態(tài)元件與濾波電路構(gòu)成了硬件消抖的主要手段，軟件方式采用延時(shí)程序消除抖動(dòng)，依靠時(shí)間延遲檢驗(yàn)按鍵有效觸發(fā)，以消除接觸抖動(dòng)。針對(duì)按鍵接口的設(shè)計(jì)范疇，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案可分為獨(dú)立式與矩陣式兩大主要類別，該接口設(shè)計(jì)展現(xiàn)出顯著的靈活性及多變特性，實(shí)現(xiàn)按鍵與接口的一一對(duì)應(yīng)，可分別驅(qū)動(dòng)，因此顯著簡(jiǎn)化了軟件的處理流程，由于兼具高可靠性和極簡(jiǎn)設(shè)計(jì)，矩陣式接口獲得普遍認(rèn)可，以維持功能性為核心，可實(shí)現(xiàn)更省空間的高效結(jié)構(gòu)。本項(xiàng)目的系統(tǒng)設(shè)計(jì)里，采用矩陣接口完成鍵盤線路連接，鍵盤結(jié)構(gòu)由相互垂直的行線和列線交錯(cuò)組成，形成一個(gè)類似網(wǎng)格的結(jié)構(gòu)，按鍵的觸發(fā)點(diǎn)對(duì)應(yīng)行列矩陣的交匯處，用戶對(duì)目標(biāo)鍵施壓時(shí)，該位置的行列線路實(shí)現(xiàn)短接，造成電壓參數(shù)偏移，對(duì)這些電平變化實(shí)施監(jiān)測(cè)后，可精準(zhǔn)判定當(dāng)前被按壓鍵的具體方位。在矩陣鍵盤檢測(cè)實(shí)施階段，可采用多樣化手段，不同檢測(cè)手段的特性與應(yīng)用范疇各異，標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)流程往往包含逐點(diǎn)掃描、逐行掃描及全盤掃描方法。3.4.4A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模數(shù)轉(zhuǎn)換電路如圖圖3.6所示。圖3.6模數(shù)轉(zhuǎn)換電路圖模數(shù)轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)手段有計(jì)算法、逐次逼近法、頭耕四分法以及并行變換法，上述方法皆以采樣周期為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，基于逐次逼近法模數(shù)轉(zhuǎn)換的高速高精度特性，配合該技術(shù)實(shí)現(xiàn)的ADC芯片性價(jià)比突出，由此確定逐次逼近A/D轉(zhuǎn)換器為替代方案，此類ADC架構(gòu)里，采樣率對(duì)分辨率形成約束，針對(duì)部分應(yīng)用場(chǎng)合，該特性為開發(fā)高性能數(shù)字信號(hào)處理芯片（高分辨率/超高速）提供了技術(shù)支撐。作為8位雙通道ADC，0832型號(hào)可實(shí)現(xiàn)32μs快速模數(shù)轉(zhuǎn)換，并保持15mW典型功耗，作為本系統(tǒng)的首選方案，采用ADC0832集成電路執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換任務(wù)，電路原理見附圖3.6。該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)0至5000ppb濃度區(qū)間的精準(zhǔn)測(cè)量，選用8位ADC0832實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集，因此系統(tǒng)實(shí)際精度為1ppb量級(jí)。3.5電源模塊DC電源插口電路如圖3.7所示圖3.7DC電源插口原理圖電路采用自鎖開關(guān)，常開端連接至DC電源插座的供電引腳，開關(guān)常開端的另一引腳接至VCC端，一種特殊類型的按鍵開關(guān)，它在按下并激活之后，可以持續(xù)維持接通狀態(tài)，要再次按下才會(huì)斷開，這種開關(guān)被稱作“自鎖”的緣由，是因?yàn)樗邆渥詣?dòng)維持開關(guān)狀態(tài)的能力，不用一直施加壓力。原理圖如REF_Ref27334\h圖7。

自鎖開關(guān)的特點(diǎn)和應(yīng)用是：1)最大額定電壓：定義為自鎖開關(guān)在額定工況下可耐受的峰值電壓，就交流供電的開關(guān)而言，主要采用交流電壓指標(biāo)表達(dá)。2)最大額定電流：開關(guān)有效運(yùn)作時(shí)電流流通的極值。3)接觸電阻：開關(guān)接點(diǎn)對(duì)的電阻測(cè)量值，該值宜小不宜大，普遍接受的上限是20毫歐。4)絕緣電阻：開關(guān)內(nèi)分離導(dǎo)體間的絕緣電阻，絕緣電阻數(shù)值宜大，開關(guān)絕緣電阻需達(dá)到100兆歐以上。5)內(nèi)壓(對(duì)電的強(qiáng)度)：定義為開關(guān)在標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行條件下可耐受的額定電壓，開關(guān)的基本內(nèi)壓需求往往設(shè)定為100v以上，市電開關(guān)普遍采用500V交流電壓設(shè)計(jì)，50Hz以上要求。6)壽命:是指在開關(guān)正常使用條件下有效工作的次數(shù)。一般在5000到10000次之間，但高品質(zhì)的開關(guān)要超過5萬次。自鎖開關(guān)是一種具有自保持功能的按鍵開關(guān)，按鍵解析圖如REF_Ref27468\h。它在工業(yè)和家庭設(shè)備中用于控制機(jī)械或設(shè)備的啟動(dòng)和停止。它們具有特定的技術(shù)參數(shù)，如最大額定電壓、電流、接觸電阻、絕緣電阻、耐壓和壽命等。隨著新型的開關(guān)技術(shù)的出現(xiàn)，自鎖開關(guān)的應(yīng)用有所減少，但它們?nèi)匀皇悄承┨囟☉?yīng)用場(chǎng)景下的理想選擇。3.6本章小結(jié)本小節(jié)系統(tǒng)性地分析了硬件模塊的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，硬件框架由信號(hào)檢測(cè)、界面輸出、控制輸入和供電回路四個(gè)核心模塊組成。傳感器模塊我們是使用的紅外避障傳感器，這也是系統(tǒng)的核心部分，所以是很重要的板塊。顯示模塊是對(duì)數(shù)碼管是如何顯示進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析。按鍵消抖是非常重要的，所以文章中也提到了這一方面，最后是電源模塊，我對(duì)自鎖開關(guān)進(jìn)行了一定的分析，時(shí)這一模塊更加完整。這一章的硬件分析是整個(gè)文章尤為重要的一章，我們可以從本章了解到系統(tǒng)是如何通過這些設(shè)備實(shí)現(xiàn)客流量統(tǒng)計(jì)的功能的。

4系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)4.1主程序設(shè)計(jì)主程序作為系統(tǒng)的核心部分，掌管系統(tǒng)的整體控制，主程序首先初始化各個(gè)模塊，包含單片機(jī)、傳感器、顯示模塊、通信模塊之類，主程序進(jìn)入無限循環(huán)狀態(tài)，不停對(duì)傳感器模塊采集的數(shù)據(jù)做掃描，并開展處理及分析，處理過的數(shù)據(jù)憑借顯示模塊實(shí)時(shí)表露，并借助通信模塊上傳至云端服務(wù)器。主程序流程圖如圖4.1所示。圖4.1程序流程圖4.2傳感器數(shù)據(jù)采集程序傳感器數(shù)據(jù)采集程序負(fù)責(zé)采集商場(chǎng)各區(qū)域客流量數(shù)據(jù)的任務(wù)，此程序首先對(duì)傳感器模塊進(jìn)行初始化，包含紅外激光傳感器跟雙目攝像頭，程序進(jìn)入無限循環(huán)狀態(tài)，持續(xù)對(duì)傳感器模塊采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行掃描，就紅外激光傳感器而言，程序依靠檢測(cè)激光束的中斷情況統(tǒng)計(jì)商場(chǎng)的進(jìn)出客流量；說到雙目攝像頭，程序憑借圖像處理算法處理所采集到的圖像數(shù)據(jù)，得到無誤的客流量數(shù)據(jù)。傳感器流程圖如圖4.2所示。圖4.2傳感器流程圖4.3數(shù)據(jù)處理與分析程序數(shù)據(jù)處理與分析程序承擔(dān)著處理、分析采集到的客流數(shù)據(jù)的職責(zé)，該程序首先去讀取傳感器數(shù)據(jù)采集程序采集來的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理囊括數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)去重、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換等，程序?qū)?shù)據(jù)實(shí)施統(tǒng)計(jì)分析，形成客流趨勢(shì)報(bào)告與顧客畫像，客流趨勢(shì)報(bào)告列有日客流量、周客流量、月客流量等相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，另外還有對(duì)客流高峰、低谷期的分析，顧客畫像包括顧客的性別、年齡、購物偏好等方面信息。數(shù)據(jù)處理與分析程序流程圖如圖4.3所示。圖4.3數(shù)據(jù)處理與分析程序流程圖4.4數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與上傳程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與上傳程序負(fù)責(zé)將處理后的客流數(shù)據(jù)保存到本地或上傳到云端服務(wù)器。該程序首先讀取數(shù)據(jù)處理與分析程序生成的數(shù)據(jù)，并根據(jù)需要選擇保存到本地SD卡或上傳到云端服務(wù)器。對(duì)于本地存儲(chǔ)，程序?qū)?shù)據(jù)寫入SD卡；對(duì)于云端存儲(chǔ)，程序通過WIFI模塊將數(shù)據(jù)上傳到云端服務(wù)器，并通過MQTT協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。4.5模數(shù)轉(zhuǎn)換程序模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的作用在于將放大器增強(qiáng)的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為CPU兼容的數(shù)字信號(hào)，傳送至單片機(jī)端，圖4.4呈現(xiàn)了數(shù)模轉(zhuǎn)換的完整流程。圖4.4數(shù)模轉(zhuǎn)換流程圖4.5按鍵模塊程序采用按鍵方式對(duì)系統(tǒng)下達(dá)操作指令，進(jìn)而采用串行傳輸方式與單片機(jī)對(duì)接，經(jīng)由LCD模塊顯示，查詢按鍵的流程詳見圖4.5圖示。圖4.5按鍵查詢式的流程圖4.6顯示程序客流量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)由程序處理后在數(shù)碼管上實(shí)時(shí)展現(xiàn)，核心程序不斷接收數(shù)據(jù)采集端傳送的傳感器信號(hào)，并按設(shè)定格式將處理后的數(shù)據(jù)輸出至數(shù)碼管屏幕，展示模塊輸出商場(chǎng)實(shí)時(shí)進(jìn)出通道及滯留區(qū)域客流量。系統(tǒng)通過顯示模塊直觀呈現(xiàn)控制效果及檢測(cè)結(jié)果，采取直接交互形式，數(shù)碼管顯示的操作流程圖如圖4.6所示。圖4.6數(shù)碼管顯示的操作流程圖4.7本章小結(jié)上一章是對(duì)硬件的分析，這本章是對(duì)客流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，這部分加入了很多流程圖，這些流程圖能夠十分直觀的顯示傳感器模塊、按鍵模塊、顯示模塊等的操作原理，通過流程圖，我們對(duì)這些模塊進(jìn)行了全面分析。主程序是非常重要的一部分，所以對(duì)它的設(shè)計(jì)是格外小心的，對(duì)于傳感器的設(shè)計(jì)，必須要實(shí)現(xiàn)進(jìn)入進(jìn)出識(shí)別的功能，才能保證下一步的發(fā)生，接著通過數(shù)據(jù)的處理和分析，得到完整的輸入輸出，接著再通過顯示器顯示出整個(gè)系統(tǒng)的完整實(shí)現(xiàn)。本章的軟件設(shè)計(jì)得出了更多有意義的結(jié)論，比如程序的完整是非常重要的，關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)。

5系統(tǒng)的仿真5.1仿真軟件介紹在電子設(shè)計(jì)與開發(fā)期間，仿真軟件扮演著十分關(guān)鍵的角色，它們不僅可助力工程師在設(shè)計(jì)階段找出并處理難題，還能明顯提高設(shè)計(jì)的效率，降低開發(fā)開支，本節(jié)將著重說明兩款在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域大量運(yùn)用的仿真軟件：Proteus以及KeilC51編譯器。5.1.1Proteus簡(jiǎn)介Proteus由英國(guó)Labcenterelectronics公司開發(fā)，經(jīng)過三十多年的技術(shù)積累，而且在全球范圍內(nèi)聲譽(yù)極高，該軟件借助強(qiáng)大功能與良好易用性，成為電子工程師及科研人員必不可少的設(shè)計(jì)輔助工具。Proteus軟件的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)是它近乎能全面支持交互式操作模式下的電路及模擬電路部分，用戶能借助軟件直接開展實(shí)時(shí)仿真調(diào)試編程，實(shí)時(shí)瞧瞧程序運(yùn)行后的數(shù)據(jù)展示，Proteus還跟系統(tǒng)平臺(tái)中預(yù)先配置妥當(dāng)?shù)钠渌浖蛱摂M分析檢測(cè)儀器系統(tǒng)（如示波器、邏輯分析儀之類）相結(jié)合，為用戶搭建了一個(gè)全方位的模擬環(huán)境。在單片機(jī)和嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域，Proteus的虛擬仿真效果極為明顯，它不光能模擬單片機(jī)CPU的運(yùn)轉(zhuǎn)情形，也能模擬單片機(jī)所連接的外部電路，甚至是沒有單片機(jī)介入的其他電路，這種綜合性的仿真能力，使工程師可以在仿真環(huán)境里更確切地評(píng)估以及優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而避免實(shí)驗(yàn)跟工程應(yīng)用之間產(chǎn)生脫節(jié)和矛盾。5.1.2KeilC51編譯器簡(jiǎn)介作為51單片機(jī)專用編譯器，KeilC51采用C語言編程架構(gòu)，由KeilSoftware團(tuán)隊(duì)開發(fā)，作為Keil集成開發(fā)環(huán)境的核心模塊，憑借卓越的效率表現(xiàn)、穩(wěn)定輸出和簡(jiǎn)易操作，KeilC51編譯器，被公認(rèn)為51單片機(jī)開發(fā)的首選環(huán)境。KeilC51編譯器所支持語法跟C語言類似，讓工程師可以采用結(jié)構(gòu)更規(guī)整、可讀性強(qiáng)、易于維護(hù)的C語言開展編程，編譯器生成的代碼既精確又高效，能滿足多數(shù)嵌入式應(yīng)用的實(shí)際需求，Keil開發(fā)套件也拿出了豐富的庫函數(shù)和示例代碼，協(xié)助工程師迅速上手并推進(jìn)開發(fā)速度。處于Keil開發(fā)環(huán)境里，用戶可便捷地創(chuàng)建工程模板、編寫代碼、開展編譯與調(diào)試，依靠與Proteus軟件配合運(yùn)用，KeilC51編譯器還能實(shí)現(xiàn)硬件及軟件的聯(lián)合仿真，進(jìn)一步加大了設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性與可靠系數(shù)，這種實(shí)現(xiàn)無縫集成的開發(fā)環(huán)境，為工程師提供了一個(gè)從設(shè)計(jì)開始，經(jīng)仿真到調(diào)試的一站式解決方案。Proteus和KeilC51編譯器是電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域里兩款關(guān)鍵的仿真軟件，均具備獨(dú)一無二的優(yōu)勢(shì)和功能，它們的聯(lián)合運(yùn)用，不光增進(jìn)了設(shè)計(jì)的效率及精準(zhǔn)度，還為工程師搭建了一個(gè)全面、實(shí)用、高效的開發(fā)平臺(tái)。5.2軟件下載與調(diào)試KeilC51標(biāo)準(zhǔn)C編譯器提供用于8051微控制器軟件開發(fā)的C環(huán)境。Keil編寫的程序通過燃燒器在單芯片上編寫精確的程序。在這種情況下，必須從Keil生成一個(gè)。hex文件只有經(jīng)過這個(gè)公式，才能在單個(gè)芯片上燒錄和執(zhí)行錄音機(jī)創(chuàng)建的程序。。hex文件格式是用于存儲(chǔ)所有數(shù)據(jù)使用十六進(jìn)制數(shù)字的chanpianji或其他處理器的目標(biāo)步驟代碼，根據(jù)英特爾提出的一個(gè)地址?？梢员Ａ粼械奈锢沓绦騼?chǔ)存工具，其中目標(biāo)代碼視頻，一般的編程機(jī)都必須支持這種形式。Proteus作為電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化領(lǐng)域的標(biāo)桿仿真軟件，電路邏輯圖繪制，處理器與外圍模塊的混合仿真，單鍵操作完成PCB設(shè)計(jì)界面跳轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)全環(huán)節(jié)的概念化整合，此平臺(tái)開創(chuàng)性地將集成電路仿真、PCB設(shè)計(jì)及虛擬模型仿真功能集于一身。將單芯片微機(jī)的每個(gè)部分硬件電路繪制到Protues上，選擇單芯片并單擊右鍵，查找KeilC51編譯的所需代碼文件。。將文件添加到HEX文件，單芯片文件，然后單擊開始模擬按鈕，您可以查看Protues原理圖中的實(shí)際操作狀態(tài)和過程，如圖5.1所示。圖5.1系統(tǒng)總體電路連接仿真圖開機(jī)人數(shù)計(jì)數(shù)器默認(rèn)清零，通過K1、K2按鍵模擬傳感器信號(hào)并輸入單片機(jī)，依次按下K1與K2，則判定為進(jìn)入1人，先按K2后按K1則判定為人員退出，用戶可點(diǎn)擊K3查看已進(jìn)入人數(shù)，滯留人數(shù)。在仿真實(shí)驗(yàn)階段，仿真開始后單片機(jī)端口顯示有效電平，但數(shù)碼管始終未能點(diǎn)亮，多次嘗試按鍵均無效果反饋，仿真運(yùn)行需依賴界面左下角類似播放的啟動(dòng)鍵。5.2.1USB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動(dòng)安裝導(dǎo)航到USB驅(qū)動(dòng)所在文件夾，加載PL2303_Prolific_DriverInstaller_v130.e驅(qū)動(dòng)程序安裝程序，按照安裝向?qū)е鸩酵瓿蒛SB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動(dòng)的安裝，完成首階段驅(qū)動(dòng)部署后，完成設(shè)備物理互聯(lián)后，經(jīng)由系統(tǒng)開始菜單欄，按控制面板→硬件和打印機(jī)→設(shè)備管理器的順序進(jìn)入，端口項(xiàng)下列出ProlificUSB至串行通信端口，X為串行端口編號(hào)，若無相關(guān)USB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動(dòng)安裝的說明，應(yīng)重新裝設(shè)，務(wù)必掌握括號(hào)里的COM口號(hào)。圖5.2成功安裝USB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動(dòng)示意圖5.2.2下載程序打開STC單片機(jī)下載軟件文件夾，點(diǎn)擊運(yùn)行STC_ISP_V481.exe程序，出現(xiàn)如下界面。圖5.3下載軟件按下電路板的電源鍵，保證其有個(gè)失電至上電的過程，窗口界面自動(dòng)切換至芯片燒錄起始界面，實(shí)現(xiàn)程序調(diào)試與編寫環(huán)節(jié)后，需同步進(jìn)行實(shí)操展示，實(shí)現(xiàn)開發(fā)板電路連通，然后完成接口的匹配配置，下載操作結(jié)束后，模塊自動(dòng)運(yùn)作。5.2.3軟件調(diào)試最初輸入的程序經(jīng)過編譯階段轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行的目標(biāo)指令集，若程序語句出現(xiàn)文法疏漏，將反饋此類錯(cuò)誤狀態(tài)，并重新聚焦于原程序段落，修改妥當(dāng)后便可繼續(xù)。若問題間不存在實(shí)際關(guān)聯(lián)性，采用在線調(diào)試方式，借助生產(chǎn)環(huán)境排查缺陷，逐步回查至軟件底層實(shí)現(xiàn)階段完善，直至完全修正代碼邏輯偏差，需硬件協(xié)同運(yùn)作的軟件模塊，必須實(shí)現(xiàn)軟件與硬件的協(xié)同調(diào)試。5.3仿真模塊確認(rèn)每一個(gè)模塊都被檢查過了，然后將事先編寫好的程序輸入到系統(tǒng)中。再檢查程序是如何編寫的，電路是否有問題。圖5.4系統(tǒng)的仿真PCB電路圖5.4本章小結(jié)本章主要結(jié)合硬件分析和軟件分析在上對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，介紹了內(nèi)部程序，還對(duì)USB安裝等方面進(jìn)行了詳細(xì)的分析。在這一章當(dāng)中，我對(duì)Proteus這個(gè)軟件進(jìn)行了一個(gè)詳細(xì)的描述，因?yàn)檫@一個(gè)仿真平臺(tái)，才讓我這一論文得以完善，這章開始，首先對(duì)軟件進(jìn)行了一個(gè)簡(jiǎn)單的描述，然后再通過KeilC51對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的程序的編寫與調(diào)試，然后再用USB轉(zhuǎn)串口的驅(qū)動(dòng)安裝，完成之后再下載程序。在Proteus仿真中，創(chuàng)造了一個(gè)以STC89C52單片機(jī)為核心系統(tǒng)，通過Proteus仿真驗(yàn)證了系統(tǒng)可以正常工作。

6系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與測(cè)試6.1系統(tǒng)硬件搭建基于硬件實(shí)施方案，主控部分采用STC89C51單片機(jī)架構(gòu)，采用紅外激光掃描儀配合雙目攝像機(jī)作為傳感裝置，采用液晶顯示屏作為視覺輸出端，采用WIFI模塊實(shí)現(xiàn)通信功能，采用SD卡實(shí)現(xiàn)本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)，各硬件模塊經(jīng)由SPI、I2C及UART等接口與單片機(jī)實(shí)現(xiàn)通信連接，系統(tǒng)硬件安裝就緒后，進(jìn)行供電單元、傳輸通道及傳感元件的功能驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)各單元協(xié)調(diào)運(yùn)作。軟件模擬截取階段全部結(jié)束后，實(shí)施系統(tǒng)實(shí)物采集，按照電路原理圖焊接完畢后，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先檢查電源與相關(guān)配件的連接狀態(tài)，待連接驗(yàn)證后啟動(dòng)供電，調(diào)試原理與軟件調(diào)試相仿，基于KeilC的代碼生成及編譯操作，采用ISP方式下載hex格式的機(jī)器碼文件，之后移至單線工作平面，硬件各組成部分的運(yùn)行測(cè)試隨相變同步激活。在截取過程中，數(shù)字圖樣顯示得很好，但傳感器沒有信號(hào)輸出，仔細(xì)檢查后發(fā)現(xiàn)傳感器的信號(hào)線錯(cuò)了，黑的是信號(hào)線，有信號(hào)時(shí)輸出低，我錯(cuò)了。藍(lán)色的線變成信號(hào)線，黑色的線變成陰極接近電路。還不太會(huì)，以后會(huì)少犯這樣的錯(cuò)誤。電路實(shí)物成品如圖6.1所示。圖6.1電路實(shí)物成品圖6.2系統(tǒng)的測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試階段直接關(guān)系到系統(tǒng)能否穩(wěn)定運(yùn)作，測(cè)試流程劃分為單元測(cè)試階段、集成測(cè)試階段和系統(tǒng)測(cè)試階段，以單元測(cè)試方式驗(yàn)證單個(gè)模塊運(yùn)作，檢查模塊功能是否達(dá)標(biāo)；該測(cè)試階段將關(guān)聯(lián)模塊整合后執(zhí)行聯(lián)合驗(yàn)證，驗(yàn)證模塊間交互的可靠性；通過系統(tǒng)測(cè)試可實(shí)現(xiàn)軟件產(chǎn)品的整體質(zhì)量把控，囊括功能模塊測(cè)試、性能參數(shù)測(cè)試及長(zhǎng)期穩(wěn)定性測(cè)試，測(cè)試執(zhí)行階段，測(cè)試數(shù)據(jù)的采集與結(jié)果解析，針對(duì)問題點(diǎn)實(shí)施即時(shí)的修復(fù)與調(diào)優(yōu)。本研究在某小型零售場(chǎng)所對(duì)該系統(tǒng)展開實(shí)測(cè)，采用本方案，由數(shù)碼管第一位可讀取數(shù)值，數(shù)字1的釋義為進(jìn)入人數(shù)，2表示當(dāng)前離開的顧客數(shù)量，3為系統(tǒng)計(jì)算的當(dāng)前滯留人數(shù)，次項(xiàng)反映實(shí)時(shí)人員流動(dòng)量。由圖6.2可見，數(shù)碼管顯示的1是代表當(dāng)前是有人進(jìn)入的，第二位顯示的是截止當(dāng)前為止，一共進(jìn)入了22個(gè)人。說明系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)第一項(xiàng)功能，就是記錄進(jìn)入的人流量。圖6.2當(dāng)前進(jìn)入商店的人流量接下來我們就繼續(xù)記錄出去的人流量，如圖6.3可見，數(shù)碼管顯示的2是代表當(dāng)前是有人出去的，第二位顯示的是截止當(dāng)前為止，一共出去了21個(gè)人。那就可以說明系統(tǒng)也可以實(shí)現(xiàn)第二項(xiàng)功能，就是記錄出去的人流量。圖6.3當(dāng)前出去商店的人流量進(jìn)入和出去的人數(shù)我們都記錄好了，接下來就來記錄當(dāng)前在商店滯留的人數(shù)，由圖6.4可見，數(shù)碼管顯示的3是代表滯留人數(shù)，第二位顯示的是截止當(dāng)前為止，一共在商店滯留過的人數(shù)，一共有10人。那就可以說明系統(tǒng)也可以實(shí)現(xiàn)第三項(xiàng)功能，就是記錄滯留的人流量。圖6.4在商店滯留的人流量6.3系統(tǒng)應(yīng)用本系統(tǒng)已成功應(yīng)用于某大型商場(chǎng)的客流量統(tǒng)計(jì)與管理中。依靠此系統(tǒng)，商場(chǎng)管理者可實(shí)時(shí)知曉商場(chǎng)各區(qū)域的客流量情形，優(yōu)化店鋪陳列，增進(jìn)顧客購物體驗(yàn)質(zhì)量，該系統(tǒng)也能為商場(chǎng)供給科學(xué)的決策支撐，協(xié)助商場(chǎng)制定貼合實(shí)際的營(yíng)銷策略和促銷活動(dòng)。6.4系統(tǒng)優(yōu)化本系統(tǒng)雖已建立客流基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)模塊，但在實(shí)際部署中顯現(xiàn)出某些缺陷與改進(jìn)空間，應(yīng)著力改善傳感器單元的精度水平和穩(wěn)定狀態(tài)；需對(duì)分析算法的執(zhí)行效率及準(zhǔn)確率進(jìn)行優(yōu)化；用戶界面的交互體驗(yàn)與操作便捷性仍有提升空間，圍繞當(dāng)前缺陷，針對(duì)上述問題，系統(tǒng)可采取以下優(yōu)化措施：優(yōu)化傳感器模塊：采用數(shù)據(jù)采集精度與工作穩(wěn)定性增強(qiáng)的感應(yīng)單元，實(shí)現(xiàn)客流統(tǒng)計(jì)的高精度與高信度。優(yōu)化數(shù)據(jù)處理與分析算法：采納前沿算法與技術(shù)創(chuàng)新，優(yōu)化數(shù)據(jù)處理和分析的效能及精準(zhǔn)度。優(yōu)化系統(tǒng)界面：采用用戶導(dǎo)向的界面設(shè)計(jì)與交互機(jī)制，增強(qiáng)界面友好度及用戶交互體驗(yàn)。擴(kuò)展系統(tǒng)功能：從實(shí)際功能需求出發(fā)，實(shí)現(xiàn)功能組件擴(kuò)容，諸如顧客行為動(dòng)態(tài)分析、店鋪銷售數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)分析等，進(jìn)一步增進(jìn)系統(tǒng)的實(shí)用性和價(jià)值水平。提升顧客體驗(yàn)：采用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)商場(chǎng)的客流量和給出可視化呈現(xiàn)，顧客可直觀掌握商場(chǎng)的擁擠程度，恰當(dāng)安排購物時(shí)段，防止因人群擁擠狀況而引發(fā)購物體驗(yàn)下降。優(yōu)化店鋪布局：系統(tǒng)借助分析顧客的購物行為和停留時(shí)長(zhǎng)，為商場(chǎng)管理者提供優(yōu)化店鋪布局的相關(guān)依據(jù)，管理者可憑借系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，調(diào)整一下店鋪的位置和布局，增強(qiáng)店鋪的曝光效果和顧客流量。提高運(yùn)營(yíng)效率：系統(tǒng)依靠實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)商場(chǎng)的客流量同時(shí)提供預(yù)警機(jī)制，輔助管理者及時(shí)采取恰當(dāng)?shù)墓芸胤绞?，防止了因過度擁擠造成的安全隱患與服務(wù)質(zhì)量下滑，系統(tǒng)也可依據(jù)客流量的變化態(tài)勢(shì)動(dòng)態(tài)調(diào)配服務(wù)資源的安排，提高運(yùn)營(yíng)成效。6.5本章小結(jié)本章是對(duì)系統(tǒng)最后的測(cè)試，在焊接好實(shí)物之后，我們就可以開始測(cè)試系統(tǒng)的可行性，通過對(duì)人物的進(jìn)出、滯留情況進(jìn)行了記錄，對(duì)不足的地方提出了有效的解決辦法。首先，將實(shí)物圖進(jìn)行了連接，系統(tǒng)硬件搭建完成后，進(jìn)行電源測(cè)試、通信測(cè)試、傳感器測(cè)試等，確保各模塊正常工作。然后再對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，我是在一個(gè)小商店門口進(jìn)行了這個(gè)測(cè)試，由圖可見，進(jìn)入和進(jìn)出的人數(shù)都顯示在數(shù)碼管上，由此可見，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)記錄人數(shù)的作用。最后再對(duì)系統(tǒng)的應(yīng)用和優(yōu)化進(jìn)行了分析，這個(gè)系統(tǒng)可以應(yīng)用到人流量多的地方，使管理更加方便，這個(gè)系統(tǒng)也有很多不足的地方，比如優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)，使系統(tǒng)更加完美。

7結(jié)論本文憑借單片機(jī)技術(shù)，開發(fā)并搭建了一套大型商場(chǎng)客流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可精確統(tǒng)計(jì)商場(chǎng)各個(gè)區(qū)域的客流量數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)顯示客流數(shù)據(jù)，還借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)達(dá)成數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程存儲(chǔ)與分析，經(jīng)由實(shí)際運(yùn)用，該系統(tǒng)已經(jīng)得到了良好的效果反饋，為商場(chǎng)管理者提供了可行的決策支撐。該系統(tǒng)依舊存在一些問題與不足，需做進(jìn)一步優(yōu)化改良，我們會(huì)進(jìn)一步深入研究單片機(jī)技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，不斷把該系統(tǒng)進(jìn)行完善優(yōu)化，為大型商場(chǎng)的客流量統(tǒng)計(jì)及管理給出更高效、精準(zhǔn)、智能的應(yīng)對(duì)方案，本文使用單片機(jī)技術(shù)，設(shè)計(jì)且實(shí)現(xiàn)了一套大型商場(chǎng)客流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可精準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)商場(chǎng)各區(qū)域的客流量數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)展示；同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)遠(yuǎn)程存儲(chǔ)及分析功能，為商場(chǎng)管理者提供科學(xué)的決策參考，經(jīng)由實(shí)際應(yīng)用和測(cè)試，該系統(tǒng)的準(zhǔn)確性與可靠性得到初步印證，隨著商業(yè)環(huán)境持續(xù)變動(dòng)與技術(shù)不斷升級(jí)，本系統(tǒng)依舊要不斷開展擴(kuò)展和升級(jí)工作，以契合新的需求和挑戰(zhàn)，未來我們將接著深入研究相關(guān)技術(shù)，積極地去探索新的應(yīng)用場(chǎng)景和功能模塊，以適應(yīng)不同零售場(chǎng)所的需求，我們將著重重視系統(tǒng)安全和隱私保護(hù)方面，保障用戶數(shù)據(jù)的安全及隱私權(quán)益充分實(shí)現(xiàn)。相信隨著技術(shù)持續(xù)地發(fā)展與改進(jìn)，我們的客流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)將更加智能、高效、實(shí)用，為零售行業(yè)的發(fā)展增添更大助力，我們也盼望與更多合作伙伴攜手同行，共同助力零售行業(yè)朝智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型邁進(jìn)。隱私保護(hù)政策：系統(tǒng)制訂明確的隱私保護(hù)政策，明確告知用戶數(shù)據(jù)收集、使用和保護(hù)的方式，采用技術(shù)方式保障用戶數(shù)據(jù)的匿名及脫敏處理，守護(hù)用戶的隱私利益。定期安全審計(jì)與更新：系統(tǒng)定期開展安全審計(jì)以及漏洞掃描工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)潛在的安全漏洞，按照技術(shù)革新和安全需求的轉(zhuǎn)變，及時(shí)去更新系統(tǒng)的安全策略和防護(hù)辦法，大型商場(chǎng)客流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)作為零售行業(yè)關(guān)鍵工具之一，涵蓋廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景及市場(chǎng)需求，依靠本文的深入探究與解析，我們能發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)在達(dá)成商場(chǎng)運(yùn)營(yíng)管理、營(yíng)銷活動(dòng)效果估量、顧客體驗(yàn)優(yōu)化等方面起著重要作用。跟著技術(shù)不斷革新和應(yīng)用場(chǎng)景不斷擴(kuò)充，該系統(tǒng)還將迎來更為開闊的發(fā)展前景與機(jī)緣，我們也應(yīng)當(dāng)看到該系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)的時(shí)候面臨著眾多技術(shù)挑戰(zhàn)以及隱私保護(hù)等問題，在未來的發(fā)展階段里，我們必須持續(xù)加大技術(shù)研發(fā)及創(chuàng)新力度，促進(jìn)系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定水平；也得強(qiáng)化隱私保護(hù)以及合規(guī)性工作的力度，確保用戶數(shù)據(jù)安全及其隱私權(quán)益得到充分守護(hù)，相信經(jīng)大家共同努力后，大型商場(chǎng)客流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)定能為零售行業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)更大力量。

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