摘要：人流身高測(cè)量?jī)x說(shuō)明本方案為利用北醒公司產(chǎn)品和板結(jié)合開發(fā)出的小設(shè)備。其作用為統(tǒng)計(jì)人流數(shù)量以及相應(yīng)目標(biāo)身高高度。人流身高測(cè)量原理雷達(dá)啟動(dòng)后，設(shè)置安裝高度身高限度下限值?？紤]人行走時(shí)身高會(huì)浮動(dòng)，盡量讓腳落在光斑左右，探測(cè)到最高值，減小誤差。

人流身高測(cè)量?jī)x說(shuō)明

本方案為利用北醒公司產(chǎn)品 TFmini-Plus 和 Arduino-UNO 板結(jié)合開發(fā)出的小設(shè)備。
其作用為：統(tǒng)計(jì)人流數(shù)量以及相應(yīng)目標(biāo)身高高度。

試驗(yàn)設(shè)備及接線

2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
Benewake TFmini-Plus 標(biāo)版

TFmini-Plus 詳細(xì)參數(shù)見 TFmini-Plus 使用說(shuō)明。
Arduino-UNO 板

電腦

電腦作為程序編寫上傳和數(shù)據(jù)顯示功能。數(shù)據(jù)顯示功能后期可進(jìn)行升級(jí)優(yōu)化，例如增加顯示屏顯示當(dāng)前人流
量和身高數(shù)據(jù)，用揚(yáng)聲器語(yǔ)音播報(bào)“歡迎光臨”等問(wèn)候語(yǔ)。
連接線

杜邦線——用于 Plus 與 UNO 板連接（Plus 端子可拆）
USB 方口數(shù)據(jù)連接線——用于 UNO 板與電腦連接
2.2接線

TFmini Plus 產(chǎn)品線序定義為：紅色+5V，黑色 GND，綠色 TX，白色 RX；TFmini-Plus 供電電壓為 5V，所以直接連接 Arduino 板的 5V 和 GND 即可，其他雷達(dá)請(qǐng)查閱產(chǎn)品規(guī)格書，確保供電正常；串口通信連接需要注意，對(duì)于 Arduino UNO 板雷達(dá)的 TX 端接板子的 pin 2 口（軟串口 Serial1 的 RX），雷達(dá)的 RX 端接板子的 pin 3 口（軟串口 Serial1 的 TX），這個(gè)跟后文中的程序編寫有關(guān)。

人流身高測(cè)量原理

雷達(dá)啟動(dòng)后，設(shè)置安裝高度、身高限度、下限值。
當(dāng)人進(jìn)入探測(cè)區(qū)域時(shí)，數(shù)據(jù)會(huì)出現(xiàn)上升，輸出人數(shù)，每出現(xiàn)此情況，人數(shù)加 1，輸出人數(shù)。
當(dāng)人處于探測(cè)區(qū)域時(shí)，數(shù)據(jù)會(huì)在身高限定以上波動(dòng)，此時(shí)比較賦值 Height，Height 為人在探測(cè)區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)波動(dòng)的最大值。
當(dāng)人走出探測(cè)區(qū)域時(shí)，數(shù)據(jù)會(huì)出現(xiàn)下降，輸出 Height。

程序框圖

程序編寫

該例程功能的實(shí)現(xiàn)至少需要兩個(gè)串口，一個(gè)接受雷達(dá)的數(shù)據(jù)，另一個(gè)用于將數(shù)據(jù)輸出到電腦端顯示出來(lái)?？梢詮?fù)制以下代碼粘貼到 IDE 程序編輯窗口。
#include//軟串口頭文件
SoftwareSerial Serial1(2,3); //定義軟串口名稱為 Serial1，并把 pin2 定為 RX，pin3 定為 TX
/對(duì)于有多個(gè)串口的 arduino 板如 DUE 板，注釋掉上面兩段代碼，直接使用 Serial1 串口/
int dist;//雷達(dá)實(shí)測(cè)距離值
int strength;//雷達(dá)信號(hào)強(qiáng)度，強(qiáng)度在 100 以下數(shù)據(jù)不可信
int IH=230;//雷達(dá)安裝高度（需設(shè)置），需要根據(jù)實(shí)際黑色物體進(jìn)行校正
int H;//身高值
int h=0;//上一次身高值
int check;//校驗(yàn)數(shù)值存放
int i;
int Number=0;//人數(shù)
int Height=0;//身高高度最大值
int up=50;//身高限定（需設(shè)置），物體身高在此值以上才有效
int down=40;//下限值（需設(shè)置），高度在下限值以下突破身高限度才會(huì)計(jì)數(shù)，防止高度處在恰好身高限度時(shí)導(dǎo)
致數(shù)據(jù)波動(dòng)，產(chǎn)生錯(cuò)誤數(shù)據(jù)
int uart[9];//存放雷達(dá)測(cè)量的數(shù)據(jù)
const int HEADER=0x59;//數(shù)據(jù)包幀頭
void setup()
{
Serial.begin(115200);//設(shè)置 arduino 與電腦連接串口的波特率
Serial1.begin(115200);//設(shè)置雷達(dá)與 arduino 連接串口的波特率
}
void loop()
{
if (Serial1.available())//查看串口是否有數(shù)據(jù)輸入
{
if(Serial1.read()==HEADER)//判斷數(shù)據(jù)包幀頭 0x59
{
uart[0]=HEADER;
if(Serial1.read()==HEADER)//判斷數(shù)據(jù)包幀頭 0x59
{
uart[1]=HEADER;
for(i=2;i<9;i++)//存儲(chǔ)數(shù)據(jù)到數(shù)組
{
uart=Serial1.read();
}
check=uart[0]+uart[1]+uart[2]+uart[3]+uart[4]+uart[5]+uart[6]+uart[7];
if(uart[8]==(check&0xff))//按照協(xié)議對(duì)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)
{
dist=uart[2]+uart[3]*256;//計(jì)算距離值
strength=uart[4]+uart[5]*256;//計(jì)算信號(hào)強(qiáng)度值
H=IH-dist;//計(jì)算身高值
/測(cè)量人數(shù)/
/原理：當(dāng)數(shù)據(jù)從下限值突破身高限定值則人數(shù)加 1/
if(H>=up&h{
Number=Number+1;
h=H;
Height=H;
Serial.print("Number = ");
Serial.print(Number);//輸出數(shù)量值
Serial.print("t");
}
if(H>=up&h>=down)//當(dāng)人處于測(cè)量區(qū)域內(nèi)，通過(guò)比較得出此期間的最大值
{
if(Height{
Height=H;
}
}
if(H=up)//當(dāng)人走出測(cè)量區(qū)域，輸出身高最大值，同時(shí)將最大值重新置零
{
Serial.print("Height = ");
Serial.print(Height);//輸出身高值
Serial.print("n");
h=H;
Height=0;
}
// Serial.print("H = ");
// Serial.print(H);//輸出身高值
// Serial.print("t");
// Serial.print("dist = ");
// Serial.print(dist);//輸出雷達(dá)測(cè)試距離值
// Serial.print("t");
// Serial.print("strength = ");
// Serial.print(strength);//輸出信號(hào)強(qiáng)度值
// Serial.print("n");
}
}
}
}
}

數(shù)據(jù)查看

將程序上傳到 Arduino 板，打開串口監(jiān)視器，即可看到雷達(dá)實(shí)時(shí)探測(cè)的人流數(shù)量和相應(yīng)目標(biāo)的身高高度，如圖：

注意事項(xiàng)

安裝高度需要根據(jù)實(shí)際黑色物體進(jìn)行校正，因?yàn)椴煌伾矬w反射率不同雷達(dá)接收的信號(hào)不同。
當(dāng)多人并走時(shí)，雷達(dá)光斑只能打到一個(gè)物體，只能計(jì)數(shù)加 1，適用單人出入的場(chǎng)景。
如果光斑未完全打到頭頂，身高數(shù)據(jù)會(huì)出錯(cuò)。考慮人行走時(shí)身高會(huì)浮動(dòng)，盡量讓腳落在光斑左右，探測(cè)到最高值，減小誤差。
緩沖區(qū)域?yàn)椤吧砀呦薅?下限值”，避免探測(cè)高度恰好在“身高限定”的物體時(shí)，數(shù)據(jù)波動(dòng)產(chǎn)生重復(fù)人數(shù)加 1的情況。