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人数计算的设计与实现
基于ATMEGA328P微控制器的集成空间
I Gusti Agung Putu Raka Agung, I Made Irwan Susanto
Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik UNUD
Kampus Bukit Jimbaran Bali,tlp. (0361)703315
Email, igapraka@yahoo.co.id
Abstract
The increasing world energy demand lately and the more expensive price of oil caused by the higher price of electricity (TDL) of the PLN. This directly led to the operational costs of a building or space is increasing because KWH of energy consumption to be paid every month. To reduce these problems will be created prototype integrated counters the number of people in the room based on AT Mega328P microcontroller. The way this system works
is to count the number of people in and out of a room using infrared sensor with microcontroller ATMega 328P as a controller. These tools will combine the presence or number of people in the room with the life and death of Light and room air conditioners (AC) so the room remains fit for use and energy consumption can be reduced. The number of people in the room gained by reducing the people numberv who go to the room with people number who
go to outside of the room. The number of people in the room and time are displayed on the LCD screen. The System also features a series of lighting control life and death in the next room (outdoors) by using RTC DS 1307. With The control lights can turn on automatically at dusk and off in the morning at the time you set earlier. The prototype system is already able to count the number of people who are in the living room and set off on lights and air conditioners room.
Key Words: ATmega328P, Infrared, RTC DS 1307, On/Off Control
摘要
最近对世界能源的需求增加以及世界石油价格的不断上涨导致来自PLN的较高电价（TDL）。这直接导致运营成本由于使用KWH能源，建筑物或房间正在增加，而KWH能源必须每月支付。为了减少这个问题，将在综合房间内制作一个原型柜台。基于ATMega328P单片机。该系统正在计算进入和离开的人数一个房间使用带有ATMega 328P微控制器的红外传感器作为控制器。该设备可以将房间中的人数或人数与开灯和关灯结合起来照明和空调（空调），使房间仍然适合使用和消耗能源可以减少。通过减少进入房间的人数来获得房间中的人数从房间出来的人数。当时房间的人数和时间在LCD屏幕上显示。该系统还配备了一系列照明开关控制器使用RTC DS 1307在房间（室外）的前部。使用此控制照明灯可以在先前设置的时间下午自动打开，早上自动关闭。原型创建的系统能够计算房间中的人数并管理生活熄灭，房间里的空调。
关键字：ATmega328P，红外，RTC DS 1307，开/关控制
序言
这个房间几乎每天都在使用，例如，用于授课的教室通常配备照明和空调（ac）室。通常在这个房间里，灯光和交流电是通过按下按钮手动关闭的。由于这种情况，即使房间是空的，房间中的照明灯和交流电仍保持活动状态。这导致能量浪费并增加了必须支付的电费。另一方面，我们面临能源危机以及PLN的KWH能源价格上涨。当然，必须通过在房间无人时关闭电灯和交流电，以及在房间里有人的情况下再次打开交流电来减少这种电能浪费。为了克服这个问题，将在基于ATMega328P微控制器的综合机房中制作人数原型。
该系统的工作方式是使用带有ATMega 328P微控制器作为控制器的红外传感器来计算进入和离开房间的人数。进出口处安装了四个红外传感器。如果有人接近入口，则在红外传感器1的范围内，入口将打开，该人进入房间。如果有人通过了红外传感器2，并且计数器升了一个，则入口将自动关闭。如果下一个人进入房间，则会发生相同的过程。如果有人想出去，那么如果他已经进入红外传感器3，则出口将自动打开，该人退出，出口将再次关闭，计数器减一。房间中有人的存在会自动打开所有房间的灯光，而Sc会活一半。如果房间中的人数超过20人，则房间中的所有交流电都将存在。液晶显示屏将显示房间人数和当前时间。根据RTC的实时数据，只有在晚上才打开房间前面的灯。
文献评论
2.1 Arduino AVR微控制器
Arduino微控制器是开放源代码的物理计算平台。物理计算平台的意思是使用交互式软件和硬件的系统或物理设备，该软件或硬件能够接收来自环境的刺激并作出响应。物理计算是一种理解环境之间人道关系的概念，该环境将模拟系统的本质与数字世界相结合。有了这个概念，该系统可以应用于使用传感器和微控制器的工具或项目的设计中。 Arduino的本质是什么，它是开源的，不仅软件开源，而且硬件也是开源，其中Arduino电子电路图免费提供给所有人[1]。
通常，Arduino由两部分组成，即：
1.硬件（输入/输出板（I / O））
2.软件（Arduino软件包括用于编写程序的IDE，用于与计算机连接的驱动程序，示例程序和用于程序开发的库）Arduino中的硬件是指一组组件系统的形式，这些组件系统已与微控制器结合在一起，成为系统和接口的大脑将微控制器系统与计算机系统连接。 Arduino板上的主要组件是Atmel Corporation生产的ATMega 328P品牌的8位微控制器。使用的Arduino类型是Arduino Uno，其主要控制是ATMega 328P微控制器。图1显示了Arduino Uno [1]中使用的ATMega 328P微控制器的简单框图示例。
图1. ATMega328P微控制器框图[1]
2.2 液晶显示器(LCD)
LCD或液体Cristal显示器是可以显示ASCII字符的设备。 该显示可以一次包含字母和数字。 LCD内有一个微处理器，用于控制显示。 LCD上显示的字符取决于LCD的类型。 LCD的显示以及与其他设备进行通信的引脚可见于图2 [2]。
图2. LCD上的引脚[2]
在这项研究中，LCD用于显示房间中的人数和当时的时间。 液晶显示屏还用于显示灯泡在首次设置时在房间前面关闭的时间。
2.3 H-bridge
H-bridge是从总体图形电路描述中获得的。 Hbridge由四个开关组成，如图3所示。 当开关S1和S4闭合且开关S2和S3打开时，电动机将获得一个正电压，以便电动机顺时针运动。 通过断开开关S1和S4并闭合开关S2和S3，电压将反向，从而使电动机逆时针运动[3]。
图3. H-bridge 电路[3]
使用该比较，开关S1和S2绝不能同时闭合，这将导致输入电压源短路。 S3和S4开关也是如此。H桥电路通常用于反转电动机的极性，但也可以用于使电动机停止运转，这可以通过缩短电动机或电动机的端子来使电动机快速停止或突然停止。 通过不将电动机连接到电路，使电动机自由旋转。 在本研究中，H桥使用IC L298，该IC L298用于控制进出口的开闭直流电动机的旋转方向。 表1列出了IC L298的真值表。
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Ven |
输入 |
输出 |
功能 |
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C |
D |
Out3 |
Out4 |
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H |
H |
L |
H |
L |
电机向右旋转 |
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L |
H |
L |
H |
电机向左旋转 |
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H |
H |
H |
H |
电机不动 |
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L |
L |
L |
L |
电机不动 |
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L |
X |
X |
X |
X |
电机自由移动 |
表1真相表 IC L298[4]
2.4 晶体管开关
双极晶体管可以用作放大器或开关。 作为晶体管，该晶体管必须在饱和和断裂点工作。 晶体管开关可用于调节照明灯，电动机或其他电气负载的开和关。 通常，生死设置是通过晶体管基极上的微控制器端口进行的，而负载是与实际电负载直接相关的继电器。 在这项研究中，晶体管开关作为照明和空调的生与死的中介。
2.5 红外线
红外（红外线）是一种电磁束，其波长大于可见光，波长在700 nm和1 mm之间。 红外线是不可见的光。 用分光镜观察时，红外光辐射将出现在电磁光谱中，其波长高于红光的波长。 在这个波长下，红外光对眼睛是不可见的，但是仍然可以感觉到/检测到所产生的热辐射[5]。
在这项研究中，集成的E18-D80NK型红外传感器用作进入或离开房间的人的探测器。 这是一个红外距离开关，其检测范围在3厘米至80厘米之间可调（手动可调红外传感器开关）。 这些传感器体积小，易于组装/使用且价格便宜[6]。
2.6 Real-Time Clock (RTC) DS1307
DS1307是具有并行数据路径的实时时钟（RTC），具有两线串行接口（I2C），该IC的晶体可以很好地保持其频率。 DS1307实时时钟具有以下功能[7]：
1.实时时钟（RTC）存储数据秒，分钟，小时，日期，月份和星期几，以及有效年份，最长2100年。
2. 56字节，电池供电的非易失性RAM（NV）RAM用于存储。
3.两线串行接口（I2C）。
4.可编程方波信
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