一、實驗簡介
1.公交站人流檢測是一項重要的城市交通管理任務,它不僅關系到公交服務的效率和質(zhì)量,還與城市交通規(guī)劃和公共安全緊密相關。首先,公交站人流檢測可以實時反饋乘客流量情況,幫助公交公司了解各線路、各站點的客流需求。其次,公交站人流檢測可以為公交公司制定和優(yōu)化運營策略提供數(shù)據(jù)支持。再次,公交站人流檢測可以及時發(fā)現(xiàn)擁擠、擁堵等情況,提醒調(diào)度中心及時采取措施,保障乘客安全。基于此背景,我們以CW32單片機為核心,采用公交站人流檢測中常見的紅外線檢測技術,設計了一個公交站人流檢測系統(tǒng),該系統(tǒng)可以連接到網(wǎng)絡獲取當前時間,并將人流數(shù)據(jù)實時上傳到OneNET云平臺進行遠程監(jiān)控。
二、實驗器材
本實驗使用到了CW32-48F大學計劃開發(fā)板、ESP8266WIFI模塊、E18-D80NK紅外光電開關及Keil5開發(fā)環(huán)境。
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CW32-48F大學計劃板
ESP8266WIFI模塊
E18-D80NK紅外光電開關
E18-D80NK紅外光電開關
實物圖
開發(fā)板上預留了ESP8266WIFI模塊接口,通過串口與ESP8266通信。
【兩個紅外光電開關與單片機接線】:
藍線 -- GND
棕線 -- 3.3V
黑線 -- PA0、PA4
三、核心代碼
main.c:
//單片機頭文件
#include "main.h"
//網(wǎng)絡設備
#include "esp8266.h"
//網(wǎng)絡協(xié)議層
#include "onenet.h" //OneNET
//硬件驅(qū)動
#include "RTC.h" //CW32RTC
#include "BTIM.h"
#include "usart.h"
#include "Buzzer.h" //板載蜂鳴器
#include "Infrared.h" //紅外光電開關
#include "Lcd_Driver.h"
#include "LCD_calculate.h"
uint8_t send_flag=0; //數(shù)據(jù)上云控制位
uint16_t count=0,accumulation=0; //count--當前站內(nèi)人數(shù),accumulation--累計人數(shù)
enum State{
STATE_A,
STATE_B,
STATE_C,
STATE_D,
}; //枚舉數(shù)據(jù)類型,包含四個狀態(tài)
void System_Init(void)
{
Lcd_Init(); //LCD屏初始化
BTIM_Init(); //基本定時器初始化,調(diào)控數(shù)據(jù)上云頻率
Buzzer_Init(); //蜂鳴器初始化,兩個紅外光電開關同時被遮擋時發(fā)出聲響警告
Infrared_Init(); //紅外光電開關初始化
Usart1_Init(115200); //串口1,用于串口調(diào)試助手打印調(diào)試信息
Usart2_Init(115200); //串口2,與ESP8266進行通信
TFT_Welcome(); //開機界面顯示
Gui_DrawFont_GBK16(0,128,GRAY1,WHITE," 網(wǎng)絡連接中 ");
ESP8266_Init();//聯(lián)網(wǎng),獲取當前時間,接入OneNET云平臺
RTC_ITConfig(RTC_IT_INTERVAL,ENABLE); //開啟RTC周期中斷(RTC中斷開啟的時機要在esp8266連接到onenet平后之后)
Gui_DrawFont_GBK16(0,8,WHITE,BLUE," 公交站人流檢測 ");
Gui_DrawLine(0,32,128,32,GRAY1);
Gui_DrawFont_GBK16(0,64,WHITE,BLUE," 站內(nèi)人數(shù):");
TFTShowNumber(4,12,count);
Gui_DrawFont_GBK16(0,96,WHITE,BLUE," 累計人數(shù):");
TFTShowNumber(6,12,accumulation);
NVIC_EnableIRQ(BTIM1_IRQn); //開啟定時器中斷,中斷周期10ms
}
int main(void)
{
uint16_t state=0xffff; //紅外光電開關當前狀態(tài)
enum State currentState=STATE_A; //開機為狀態(tài)A
System_Init(); //系統(tǒng)初始化
while(1)
{
/*模擬乘客進站的過程:
1.裝置安裝位置:兩紅外光電傳開關一前一后安裝在站口
2.假設站口只允許乘客排隊依次進出
3.乘客進站先遮擋紅外光電開關1
4.乘客繼續(xù)前進,離開紅外光電開關1,遮擋紅外光電開關2
5.站內(nèi)人數(shù)+1,累計人數(shù)+1
(若過程4中同時遮擋兩個紅外光電開關則蜂鳴器發(fā)出警報,等待工作人員解決故障,不計數(shù))
*/
/*模擬乘客出站的過程:
1.裝置安裝位置:兩紅外光電傳開關一前一后安裝在站口
2.假設站口只允許乘客排隊依次進出
3.乘客出站先遮擋紅外光電開關2
4.乘客繼續(xù)前進,離開紅外光電開關2,遮擋紅外光電開關1
5.站內(nèi)人數(shù)-1
(若過程4中同時遮擋兩個紅外光電開關則蜂鳴器發(fā)出警報,等待工作人員解決故障,不計數(shù))
*/
state=CW_GPIOA- >IDR & 0x0011; //獲取兩個紅外光電開關數(shù)據(jù)IO當前狀態(tài)
if(state==0x0000) Buzzer_RING; //控制蜂鳴器
else Buzzer_OFF;
switch(currentState) //初步模仿狀態(tài)機編程模式
{
case STATE_A:
if(state==0x0011) currentState=STATE_B; break;
case STATE_B:
if(state==0x0001) currentState=STATE_C;
else if(state==0x0010) currentState=STATE_D; break;
case STATE_C: if(state==0x0010) {count++;accumulation++;currentState=STATE_A;TFTShowNumber(4,12,count);TFTShowNumber(6,12,accumulation);} break;
case STATE_D: if(state==0x0001) {if(count!=0) count--; currentState=STATE_A;TFTShowNumber(4,12,count);} break;
}
if(send_flag)
{
OneNet_SendData(); //數(shù)據(jù)上傳到OneNET
ESP8266_Clear(); //清除緩存
send_flag=0;
}
}
}
```審核編輯 黃宇
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