李博 高松 王長(zhǎng)璟

摘要：為了解決廣告屏在夜間造成的光污染和增加行人關(guān)注，設(shè)計(jì)了一種智能廣告屏顯示系統(tǒng)。系統(tǒng)由單片機(jī)、顯示屏和人體紅外感應(yīng)模塊組成，采用熱釋電紅外線傳感器對(duì)感應(yīng)范圍內(nèi)的行人進(jìn)行探測(cè)，對(duì)單片機(jī)接收到的電信號(hào)進(jìn)行分析來(lái)控制廣告屏的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了廣告屏的智能顯示。

關(guān)鍵詞：人體感應(yīng)；單片機(jī)；熱釋電傳感器；顯示屏

中圖分類號(hào)：TP213 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）03-0230-02

Intelligent Advertisement Screen Display System Based on Human Body Detection

LI Bo， GAO Song， WANG Chang-jing

（Shandong University of Technology， School of Traffic & Vehicle Engineering， Zibo 255049， China）

Abstract：A kind of intelligent advertisement screen display system was designed in order to solve light pollution caused by the advertising screen at night and increase the attention to pedestrians.The system is composed of MCU， display and infrared sensor module.The pyroelectric sensor can sense the existence of the human in a sensing area.The MCU takes the screen in control by the received analysis of signals， and make the intelligent advertising screen display system completed.

Key words： human body detection； MCU； pyroelectric sensor； display screen

戶外廣告屏在為夜晚增添色彩的同時(shí)也給市民的出行帶來(lái)了困擾，店鋪商家為了宣傳自家商品往往選用體積大色彩亮的廣告屏來(lái)吸引潛在客戶的注意，從而實(shí)現(xiàn)廣告宣傳作用，然而晝夜長(zhǎng)亮的廣告屏從最初的吸引眼球逐漸變成了人們眼睛的傷害者，在夜間還造成了嚴(yán)重的光污染，浪費(fèi)了寶貴的電資源。隨著廣告屏越來(lái)越多，其吸引關(guān)注的作用大大降低，為了改善廣告屏帶來(lái)的光污染和提高關(guān)注度，設(shè)計(jì)了一種智能人體感應(yīng)廣告屏顯示系統(tǒng)。

由于人們往往對(duì)運(yùn)動(dòng)、變化的事物表現(xiàn)出更強(qiáng)的興趣，從而增加關(guān)注，將此理論運(yùn)用于廣告屏顯示系統(tǒng)能帶來(lái)更好的廣告宣傳能力。采用人體紅外傳感器[1]，感應(yīng)到人體靠近[2][3]時(shí)廣告屏開始工作，感應(yīng)距離應(yīng)適當(dāng)，廣告屏的工作應(yīng)能吸引行人的關(guān)注而不會(huì)對(duì)其造成驚嚇。

1 熱釋電紅外傳感器

熱釋電紅外傳感器[4]通過(guò)探測(cè)人體發(fā)射的10μm左右的紅外線進(jìn)行工作，為了消除環(huán)境干擾，使探測(cè)到的紅外線通過(guò)菲泥爾濾光片增強(qiáng)后聚集到紅外感應(yīng)源上。在傳感器感應(yīng)的錐形區(qū)域內(nèi)，一旦有可被識(shí)別的熱紅外信號(hào)變化，在傳感器的信號(hào)輸出端就會(huì)輸出一個(gè)高電平，否則就輸出零電平。利用這個(gè)特性，傳感器可以感應(yīng)到人員進(jìn)入這個(gè)區(qū)域和在區(qū)域內(nèi)移動(dòng)的狀態(tài)[5]，如果人員保持靜止，傳感器可以持續(xù)輸出高電平。

人體紅外感應(yīng)模塊由熱釋電紅外傳感器結(jié)合BISS0001芯片構(gòu)成，感應(yīng)角度為120°，感應(yīng)距離為7m，輸出高電平為3.3v，工作電壓范圍2V～6V。

BISS0001是一款由運(yùn)算放大器、電壓比較器、狀態(tài)控制器、延遲時(shí)間定時(shí)器以及封鎖時(shí)間定時(shí)器等構(gòu)成的數(shù)?；旌蠈Ｓ眉呻娐?。通過(guò)結(jié)合熱釋電紅外傳感器和少量外接元器件構(gòu)成被動(dòng)式的熱釋電紅外開關(guān)。它能自動(dòng)快速開啟各類白熾燈、熒光燈、蜂鳴器、自動(dòng)門、電風(fēng)扇、烘干機(jī)和自動(dòng)洗手池等裝置，特別適用于企業(yè)、賓館、商場(chǎng)、庫(kù)房及家庭的過(guò)道、走廊等敏感區(qū)域，或用于安全區(qū)域的自動(dòng)燈光、照明和報(bào)警系統(tǒng)。

圖1 熱釋電紅外傳感器

圖2 BISS0001管腳圖

圖3 人體紅外感應(yīng)模塊電路

R3為光敏電阻。SW1是工作方式選擇開關(guān)，當(dāng)SW1與1端連通時(shí)，芯片處于可重復(fù)觸發(fā)工作方式；當(dāng)SW1與2端連通時(shí)，芯片則處于不可重復(fù)觸發(fā)工作方式。

2 系統(tǒng)方案

本文設(shè)計(jì)了一種以單片機(jī)[6-7]為核心的智能廣告屏顯示系統(tǒng)，由單片機(jī)、顯示屏和人體紅外感應(yīng)模塊組成。

圖4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

單片機(jī)選用STC12C5A60S2，此單片機(jī)自帶內(nèi)存、寫入程序可通過(guò)串口下載的方式且寫入的程序可以加密，大大提高了安全性能。

人體紅外感應(yīng)模塊采用HC-SR501，探頭采用德國(guó)進(jìn)口LHI778，具有高靈敏度、高可靠性以及低功耗等優(yōu)點(diǎn)，探測(cè)區(qū)域如下圖所示：

圖5 感應(yīng)區(qū)域示意圖

圖6 系統(tǒng)電路圖

顯示屏采用LGM12641BS1R，由左右兩塊獨(dú)立的64×64顯示點(diǎn)陣組成128×64個(gè)顯示點(diǎn)的顯示屏，左右半屏驅(qū)動(dòng)電路及存儲(chǔ)器由片選信號(hào)CS1和 CS2控制選擇。

人體紅外感應(yīng)模塊采集人體存在信息，STC12C5A60S2單片機(jī)作為處理單元，當(dāng)單片機(jī)的INT1端接收到高電平信號(hào)時(shí)執(zhí)行程序控制顯示屏工作。系統(tǒng)電路圖6所示。

3 軟件流程

顯示屏的工作按照行人在探測(cè)區(qū)域的行為來(lái)調(diào)節(jié)，行人進(jìn)入探測(cè)區(qū)顯示屏開始顯示，行人走出探測(cè)區(qū)則顯示停止；若行人收到吸引在探測(cè)區(qū)停留則持續(xù)顯示，直到行人離開。

程序流程如下圖所示：

圖7 程序流程圖

1） 檢測(cè)INT1端，若為零電平，繼續(xù)檢測(cè)，若為高電平，控制顯示器開始工作；

2） 顯示器開始顯示，顯示完畢后再次檢測(cè)INT1端，若為零電平，結(jié)束顯示，若為高電平，持續(xù)顯示；

3） 結(jié)束顯示后若選擇退出則退出，若選擇繼續(xù)則繼續(xù)檢測(cè)INT1。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文采用單片機(jī)技術(shù)結(jié)合傳感器技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種智能廣告屏顯示系統(tǒng)。利用熱釋電紅外線傳感器構(gòu)成的傳感器系統(tǒng)能夠感知一定區(qū)域范圍內(nèi)人體的存在，并通過(guò)單片機(jī)控制顯示屏工作，實(shí)現(xiàn)了廣告屏的智能顯示。即在感知范圍內(nèi)無(wú)行人經(jīng)過(guò)廣告屏不工作，有行人經(jīng)過(guò)時(shí)廣告屏開始工作，若行人停留則持續(xù)工作。智能廣告屏顯示系統(tǒng)改善了廣告屏濫用造成的光污染，增加了廣告宣傳能力。

參考文獻(xiàn)：

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