基于CW32單片機(jī)的公交站人流檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一、實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介

公交站人流檢測(cè)是一項(xiàng)重要的城市交通管理任務(wù)，它不僅關(guān)系到公交服務(wù)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(guān)。首先，公交站人流檢測(cè)可以實(shí)時(shí)反饋乘客流量情況，幫助公交公司了解各線路、各站點(diǎn)的客流需求。其次，公交站人流檢測(cè)可以為公交公司制定和優(yōu)化運(yùn)營(yíng)策略提供數(shù)據(jù)支持。再次，公交站人流檢測(cè)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)擁擠、擁堵等情況，提醒調(diào)度中心及時(shí)采取措施，保障乘客安全?；诖吮尘埃覀円訡W32單片機(jī)為核心，采用公交站人流檢測(cè)中常見的紅外線檢測(cè)技術(shù)，設(shè)計(jì)了一個(gè)公交站人流檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以連接到網(wǎng)絡(luò)獲取當(dāng)前時(shí)間，并將人流數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳到OneNET云平臺(tái)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。

二、實(shí)驗(yàn)器材

本實(shí)驗(yàn)使用到了CW32-48F大學(xué)計(jì)劃開發(fā)板、ESP8266WIFI模塊、E18-D80NK紅外光電開關(guān)及Keil5開發(fā)環(huán)境。

開發(fā)板上預(yù)留了ESP8266WIFI模塊接口，通過串口與ESP8266通信。

【兩個(gè)紅外光電開關(guān)與單片機(jī)接線】：

藍(lán)線 -- GND

棕線 -- 3.3V

黑線 -- PA0、PA4

三、核心代碼

main.c:
//單片機(jī)頭文件
#include "main.h"


//網(wǎng)絡(luò)設(shè)備
#include "esp8266.h"


//網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層
#include "onenet.h"     //OneNET


//硬件驅(qū)動(dòng)
#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(guān)
#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(dāng)前站內(nèi)人數(shù),accumulation--累計(jì)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(gè)狀態(tài)


void System_Init(void)
{
  Lcd_Init();          //LCD屏初始化
  BTIM_Init();         //基本定時(shí)器初始化，調(diào)控?cái)?shù)據(jù)上云頻率
  Buzzer_Init();       //蜂鳴器初始化，兩個(gè)紅外光電開關(guān)同時(shí)被遮擋時(shí)發(fā)出聲響警告
  Infrared_Init();     //紅外光電開關(guān)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(jìn)行通信
  
  TFT_Welcome();     //開機(jī)界面顯示
  Gui_DrawFont_GBK16(0,128,GRAY1,WHITE,"   網(wǎng)絡(luò)連接中  ");
  ESP8266_Init();//聯(lián)網(wǎng)，獲取當(dāng)前時(shí)間，接入OneNET云平臺(tái)
  RTC_ITConfig(RTC_IT_INTERVAL,ENABLE); //開啟RTC周期中斷（RTC中斷開啟的時(shí)機(jī)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(cè) ");
  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(jì)人數(shù)：");
  TFTShowNumber(6,12,accumulation);
  NVIC_EnableIRQ(BTIM1_IRQn);    //開啟定時(shí)器中斷，中斷周期10ms
}


int main(void)
{
  uint16_t state=0xffff;            //紅外光電開關(guān)當(dāng)前狀態(tài)
  enum State currentState=STATE_A;  //開機(jī)為狀態(tài)A
  
  System_Init();                    //系統(tǒng)初始化
  while(1)
  {    
    /*模擬乘客進(jìn)站的過程：
      1.裝置安裝位置：兩紅外光電傳開關(guān)一前一后安裝在站口
      2.假設(shè)站口只允許乘客排隊(duì)依次進(jìn)出
      3.乘客進(jìn)站先遮擋紅外光電開關(guān)1
      4.乘客繼續(xù)前進(jìn)，離開紅外光電開關(guān)1，遮擋紅外光電開關(guān)2
      5.站內(nèi)人數(shù)+1,累計(jì)人數(shù)+1
（若過程4中同時(shí)遮擋兩個(gè)紅外光電開關(guān)則蜂鳴器發(fā)出警報(bào)，等待工作人員解決故障，不計(jì)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(guān)一前一后安裝在站口
      2.假設(shè)站口只允許乘客排隊(duì)依次進(jìn)出
      3.乘客出站先遮擋紅外光電開關(guān)2
      4.乘客繼續(xù)前進(jìn)，離開紅外光電開關(guān)2，遮擋紅外光電開關(guān)1
      5.站內(nèi)人數(shù)-1
（若過程4中同時(shí)遮擋兩個(gè)紅外光電開關(guān)則蜂鳴器發(fā)出警報(bào)，等待工作人員解決故障，不計(jì)數(shù)）
    */
    state=CW_GPIOA->IDR & 0x0011;   //獲取兩個(gè)紅外光電開關(guān)數(shù)據(jù)IO當(dāng)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(jī)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;  
    }
  }
}

四、效果演示

連接網(wǎng)絡(luò)

審核編輯：湯梓紅