基于人體感應(yīng)的智能廣告屏顯示系統(tǒng)

李博 高松 王長璟

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)計了一種智能廣告屏顯示系統(tǒng)。系統(tǒng)由單片機、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感應(yīng)范圍內(nèi)的行人進行探測，對單片機接收到的電信號進行分析來控制廣告屏的工作狀態(tài)，實現(xiàn)了廣告屏的智能顯示。

關(guān)鍵詞：人體感應(yīng)；單片機；熱釋電傳感器；顯示屏

中圖分類號：TP213 文獻標識碼：A 文章編號：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也給市民的出行帶來了困擾，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吸引潛在客戶的注意，從而實現(xiàn)廣告宣傳作用，然而晝夜長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，在夜間還造成了嚴重的光污染，浪費了寶貴的電資源。隨著廣告屏越來越多，其吸引關(guān)注的作用大大降低，為了改善廣告屏帶來的光污染和提高關(guān)注度，設(shè)計了一種智能人體感應(yīng)廣告屏顯示系統(tǒng)。

由于人們往往對運動、變化的事物表現(xiàn)出更強的興趣，從而增加關(guān)注，將此理論運用于廣告屏顯示系統(tǒng)能帶來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]時廣告屏開始工作，感應(yīng)距離應(yīng)適當，廣告屏的工作應(yīng)能吸引行人的關(guān)注而不會對其造成驚嚇。

1 熱釋電紅外傳感器

熱釋電紅外傳感器[4]通過探測人體發(fā)射的10μm左右的紅外線進行工作，為了消除環(huán)境干擾，使探測到的紅外線通過菲泥爾濾光片增強后聚集到紅外感應(yīng)源上。在傳感器感應(yīng)的錐形區(qū)域內(nèi)，一旦有可被識別的熱紅外信號變化，在傳感器的信號輸出端就會輸出一個高電平，否則就輸出零電平。利用這個特性，傳感器可以感應(yīng)到人員進入這個區(qū)域和在區(qū)域內(nèi)移動的狀態(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是一款由運算放大器、電壓比較器、狀態(tài)控制器、延遲時間定時器以及封鎖時間定時器等構(gòu)成的數(shù)?；旌蠈Ｓ眉呻娐?。通過結(jié)合熱釋電紅外傳感器和少量外接元器件構(gòu)成被動式的熱釋電紅外開關(guān)。它能自動快速開啟各類白熾燈、熒光燈、蜂鳴器、自動門、電風(fēng)扇、烘干機和自動洗手池等裝置，特別適用于企業(yè)、賓館、商場、庫房及家庭的過道、走廊等敏感區(qū)域，或用于安全區(qū)域的自動燈光、照明和報警系統(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SW1與1端連通時，芯片處于可重復(fù)觸發(fā)工作方式；當SW1與2端連通時，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)計了一種以單片機[6-7]為核心的智能廣告屏顯示系統(tǒng)，由單片機、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

單片機選用STC12C5A60S2，此單片機自帶內(nèi)存、寫入程序可通過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，探頭采用德國進口LHI778，具有高靈敏度、高可靠性以及低功耗等優(yōu)點，探測區(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，由左右兩塊獨立的64×64顯示點陣組成128×64個顯示點的顯示屏，左右半屏驅(qū)動電路及存儲器由片選信號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單片機作為處理單元，當單片機的INT1端接收到高電平信號時執(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區(qū)域的行為來調(diào)節(jié)，行人進入探測區(qū)顯示屏開始顯示，行人走出探測區(qū)則顯示停止；若行人收到吸引在探測區(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INT1端，若為零電平，繼續(xù)檢測，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INT1。

4 結(jié)束語

本文采用單片機技術(shù)結(jié)合傳感器技術(shù)，設(shè)計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，并通過單片機控制顯示屏工作，實現(xiàn)了廣告屏的智能顯示。即在感知范圍內(nèi)無行人經(jīng)過廣告屏不工作，有行人經(jīng)過時廣告屏開始工作，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：

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