设计说明书
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摘要
随着智慧图书馆建设的不断推进，精准的人流统计与安全管理对优化馆藏资源配置、保障读者安全具有重要意义。传统的图书馆人流管理主要依靠人工计数和安检，不仅效率低下、数据滞后，还存在统计误差大、安全隐患排查不及时等问题，难以满足现代化图书馆高效、安全的管理需求。
基于 STC89C52 单片机的高精度图书馆人流统计控制系统，整合了分离式红外对射管、MX90614 体温传感器、金属探测器、步进电机、按键、LCD1602 显示屏及声光报警与 TTS 语音播报模块，实现了图书馆入口的自动化人流统计与安全管控。系统核心功能包括：通过分离式红外对射管实时检测进出人数，当人数超过预设阈值时，触发声光报警并进行 TTS 语音播报；通过 MX90614 检测进入人员体温，发现体温异常时立即启动报警与语音提示；通过金属探测器排查管制刀具，检测到金属物品时同步触发报警机制；当检测到人员进入且体温正常时，控制步进电机转动实现自动开门，否则保持关门状态；支持通过按键设置人数上限和体温阈值；通过 LCD1602 实时显示当前在馆人数和检测到的体温数据。
该系统的实现，有效提升了图书馆人流管理的精度和安全性，减少了人工干预，确保了人流数据的实时性和安全管控的及时性，为图书馆的高效运营和读者安全提供了可靠保障，同时为同类公共场所的人流统计与安全控制设备研发提供了参考，具有较高的实际应用价值。
关键词：STC89C52；图书馆；人流统计；传感器；安全控制；LCD 显示
ABSTRACT
With the continuous improvement of public cultural demand, the scientific management of library order and safety has become an important part of public service guarantee. The traditional manual management method not only has problems such as lagging statistics, high labor intensity, and difficulty in timely handling of abnormal situations, but also is difficult to meet the needs of modern library safety management and efficient operation.
The high-precision library passenger flow statistics and control system based on STC89C52 single-chip microcomputer integrates split infrared correlation tubes, MX90614 temperature sensor, metal detector, stepper motor, buttons, LCD1602 display, sound and light alarm module and TTS voice broadcast module, realizing automatic passenger flow statistics and safety control in the library. The core functions of the system include: real-time detection of the number of people entering the library through split infrared correlation tubes, and when the number exceeds the set value, the sound and light alarm and TTS voice broadcast are triggered; detection of the user’s body temperature through MX90614, and sound and light alarm and voice prompt for abnormal body temperature; detection of whether the entering personnel carry controlled knives through the metal detector, and alarm and voice reminder for detected metals; when someone is detected and the body temperature is normal, the stepper motor is controlled to rotate to open the door, otherwise the door remains closed; support for setting the number of people and temperature thresholds through buttons; real-time display of the number of people and body temperature through LCD1602.
The implementation of the system effectively improves the automation level of library safety management, reduces manual intervention, ensures the timeliness of abnormal situation handling, provides an efficient and reliable solution for the safe and orderly operation of the library, and also provides a reference for the research and development of similar public place safety management equipment, which has high practical application value.
Keywords:STC89C52; Library; Passenger flow statistics; Safety control; Sensor; Single-chip microcomputer
目录
第1章 绪论
1.1 研究的目的及意义
1.2 国内外发展情况
国外研究现状
国内研究现状
1.3 本文主要研究内容
第2章 设计思路与方案论证
2.1 主要元器件选择
2.1.1 主控芯片选择
2.1.2 红外对射检测模块选择
2.1.3 温度传感器选择
2.1.4 金属探测器模块选择
2.1.5 显示模块选择
2.1.6 按键模块选择
2.1.7 执行模块选择
2.1.8 报警与语音模块选择
2.2整体设计方案
第 3 章 硬件设计
3.1 主控电路模块
3.2 分离式红外对射管电路
3.3 体温检测模块电路
3.4 金属探测器电路
3.5 步进电机驱动电路
3.6 显示模块电路
3.7 按键模块电路
3.8 报警与语音模块电路
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 系统主流程设计
4.3 独立按键
4.4 LCD1602液晶显示子流程
4.5 步进电机子流程
4.6 语音播报模块子流程设计
第 5 章 实物测试
5.1 整体实物测试
5.2 人流统计与报警功能测试（分离式红外对射管）
5.3 体温检测与异常响应功能测试（MX90614）
5.4 危险物品检测功能测试（金属探测器）
5.5 步进电机开门控制功能测试
5.6 参数设置与显示功能测试（按键 + LCD1602）
5.7 综合功能测试
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
附录一：原理图
附录二：PCB
附录三：主程序
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