基于人体感应的智能广告屏显示系统

李博 高松 王长璟

摘要：为了解决广告屏在夜间造成的光污染和增加行人关注，设计了一种智能广告屏显示系统。系统由单片机、显示屏和人体红外感应模块组成，采用热释电红外线传感器对感应范围内的行人进行探测，对单片机接收到的电信号进行分析来控制广告屏的工作状态，实现了广告屏的智能显示。

关键词：人体感应；单片机；热释电传感器；显示屏

中图分类号：TP213 文献标识码：A 文章编号：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

户外广告屏在为夜晚增添色彩的同时也给市民的出行带来了困扰，店铺商家为了宣传自家商品往往选用体积大色彩亮的广告屏来吸引潜在客户的注意，从而实现广告宣传作用，然而昼夜长亮的广告屏从最初的吸引眼球逐渐变成了人们眼睛的伤害者，在夜间还造成了严重的光污染，浪费了宝贵的电资源。随着广告屏越来越多，其吸引关注的作用大大降低，为了改善广告屏带来的光污染和提高关注度，设计了一种智能人体感应广告屏显示系统。

由于人们往往对运动、变化的事物表现出更强的兴趣，从而增加关注，将此理论运用于广告屏显示系统能带来更好的广告宣传能力。采用人体红外传感器[1]，感应到人体靠近[2][3]时广告屏开始工作，感应距离应适当，广告屏的工作应能吸引行人的关注而不会对其造成惊吓。

1 热释电红外传感器

热释电红外传感器[4]通过探测人体发射的10μm左右的红外线进行工作，为了消除环境干扰，使探测到的红外线通过菲泥尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。在传感器感应的锥形区域内，一旦有可被识别的热红外信号变化，在传感器的信号输出端就会输出一个高电平，否则就输出零电平。利用这个特性，传感器可以感应到人员进入这个区域和在区域内移动的状态[5]，如果人员保持静止，传感器可以持续输出高电平。

人体红外感应模块由热释电红外传感器结合BISS0001芯片构成，感应角度为120°，感应距离为7m，输出高电平为3.3v，工作电压范围2V～6V。

BISS0001是一款由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。通过结合热释电红外传感器和少量外接元器件构成被动式的热释电红外开关。它能自动快速开启各类白炽灯、荧光灯、蜂鸣器、自动门、电风扇、烘干机和自动洗手池等装置，特别适用于企业、宾馆、商场、库房及家庭的过道、走廊等敏感区域，或用于安全区域的自动灯光、照明和报警系统。

图1 热释电红外传感器

图2 BISS0001管脚图

图3 人体红外感应模块电路

R3为光敏电阻。SW1是工作方式选择开关，当SW1与1端连通时，芯片处于可重复触发工作方式；当SW1与2端连通时，芯片则处于不可重复触发工作方式。

2 系统方案

本文设计了一种以单片机[6-7]为核心的智能广告屏显示系统，由单片机、显示屏和人体红外感应模块组成。

图4 系统结构图

单片机选用STC12C5A60S2，此单片机自带内存、写入程序可通过串口下载的方式且写入的程序可以加密，大大提高了安全性能。

人体红外感应模块采用HC-SR501，探头采用德国进口LHI778，具有高灵敏度、高可靠性以及低功耗等优点，探测区域如下图所示：

图5 感应区域示意图

图6 系统电路图

显示屏采用LGM12641BS1R，由左右两块独立的64×64显示点阵组成128×64个显示点的显示屏，左右半屏驱动电路及存储器由片选信号CS1和 CS2控制选择。

人体红外感应模块采集人体存在信息，STC12C5A60S2单片机作为处理单元，当单片机的INT1端接收到高电平信号时执行程序控制显示屏工作。系统电路图6所示。

3 软件流程

显示屏的工作按照行人在探测区域的行为来调节，行人进入探测区显示屏开始显示，行人走出探测区则显示停止；若行人收到吸引在探测区停留则持续显示，直到行人离开。

程序流程如下图所示：

图7 程序流程图

1） 检测INT1端，若为零电平，继续检测，若为高电平，控制显示器开始工作；

2） 显示器开始显示，显示完毕后再次检测INT1端，若为零电平，结束显示，若为高电平，持续显示；

3） 结束显示后若选择退出则退出，若选择继续则继续检测INT1。

4 结束语

本文采用单片机技术结合传感器技术，设计了一种智能广告屏显示系统。利用热释电红外线传感器构成的传感器系统能够感知一定区域范围内人体的存在，并通过单片机控制显示屏工作，实现了广告屏的智能显示。即在感知范围内无行人经过广告屏不工作，有行人经过时广告屏开始工作，若行人停留则持续工作。智能广告屏显示系统改善了广告屏滥用造成的光污染，增加了广告宣传能力。

参考文献：

[1] 闫军，庄乾章.热释电红外传感器的类别特性及应用[J].长春大学学报，2004（6）：22-24.

[2] 刘泽华.基于MEMS传感器群的人体运动捕获[J].传感器与微系统，2012，31（9）：18-21.

[3] 战荫伟，张昊.基于Kinect传感器的人体行为分析算法[J].传感器与微系统，2015，34（1）：142-144.

[4] 周江村，华泽玺，苗轶如.传感器网络中人体感应智能节点的设计[J].仪表技术与传感器，2013，3：66-68.

[5] 肖佳，杨波.基于热释电红外传感技术的目标定位研究[J].红外，2011（12）：17-22.

[6] 代杰，樊瑜瑾，张学丽，孙宏德.基于单片机的光电编码器位置检测系统设计[J].计算机测量与控制.2011.19（1）：17-19.

[7] 许海波，廖传书.基于AT89S52单片机的远程监控系统[J].微计算机信息，2007，23（7-2）：66-68.