摘要：人流身高測量儀說明本方案為利用北醒公司產(chǎn)品和板結合開發(fā)出的小設備。其作用為統(tǒng)計人流數(shù)量以及相應目標身高高度。人流身高測量原理雷達啟動后，設置安裝高度身高限度下限值?？紤]人行走時身高會浮動，盡量讓腳落在光斑左右，探測到最高值，減小誤差。

人流身高測量儀說明

本方案為利用北醒公司產(chǎn)品 TFmini-Plus 和 Arduino-UNO 板結合開發(fā)出的小設備。
其作用為：統(tǒng)計人流數(shù)量以及相應目標身高高度。

試驗設備及接線

2.1 實驗設備
Benewake TFmini-Plus 標版

TFmini-Plus 詳細參數(shù)見 TFmini-Plus 使用說明。
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)顯示功能后期可進行升級優(yōu)化，例如增加顯示屏顯示當前人流
量和身高數(shù)據(jù)，用揚聲器語音播報“歡迎光臨”等問候語。
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，其他雷達請查閱產(chǎn)品規(guī)格書，確保供電正常；串口通信連接需要注意，對于 Arduino UNO 板雷達的 TX 端接板子的 pin 2 口（軟串口 Serial1 的 RX），雷達的 RX 端接板子的 pin 3 口（軟串口 Serial1 的 TX），這個跟后文中的程序編寫有關。

人流身高測量原理

雷達啟動后，設置安裝高度、身高限度、下限值。
當人進入探測區(qū)域時，數(shù)據(jù)會出現(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)。
當人處于探測區(qū)域時，數(shù)據(jù)會在身高限定以上波動，此時比較賦值 Height，Height 為人在探測區(qū)域內數(shù)據(jù)波動的最大值。
當人走出探測區(qū)域時，數(shù)據(jù)會出現(xiàn)下降，輸出 Height。

程序框圖

程序編寫

該例程功能的實現(xiàn)至少需要兩個串口，一個接受雷達的數(shù)據(jù)，另一個用于將數(shù)據(jù)輸出到電腦端顯示出來。可以復制以下代碼粘貼到 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
/對于有多個串口的 arduino 板如 DUE 板，注釋掉上面兩段代碼，直接使用 Serial1 串口/
int dist;//雷達實測距離值
int strength;//雷達信號強度，強度在 100 以下數(shù)據(jù)不可信
int IH=230;//雷達安裝高度（需設置），需要根據(jù)實際黑色物體進行校正
int H;//身高值
int h=0;//上一次身高值
int check;//校驗數(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（需設置），物體身高在此值以上才有效
int down=40;//下限值（需設置），高度在下限值以下突破身高限度才會計數(shù)，防止高度處在恰好身高限度時導
致數(shù)據(jù)波動，產(chǎn)生錯誤數(shù)據(jù)
int uart[9];//存放雷達測量的數(shù)據(jù)
const int HEADER=0x59;//數(shù)據(jù)包幀頭
void setup()
{
Serial.begin(115200);//設置 arduino 與電腦連接串口的波特率
Serial1.begin(115200);//設置雷達與 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)議對收到的數(shù)據(jù)進行校驗
{
dist=uart[2]+uart[3]*256;//計算距離值
strength=uart[4]+uart[5]*256;//計算信號強度值
H=IH-dist;//計算身高值
/測量人數(shù)/
/原理：當數(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)//當人處于測量區(qū)域內，通過比較得出此期間的最大值
{
if(Height{
Height=H;
}
}
if(H=up)//當人走出測量區(qū)域，輸出身高最大值，同時將最大值重新置零
{
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);//輸出雷達測試距離值
// Serial.print("t");
// Serial.print("strength = ");
// Serial.print(strength);//輸出信號強度值
// 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，即可看到雷達實時探測的人流數(shù)量和相應目標的身高高度，如圖：

注意事項

安裝高度需要根據(jù)實際黑色物體進行校正，因為不同顏色物體反射率不同雷達接收的信號不同。
當多人并走時，雷達光斑只能打到一個物體，只能計數(shù)加 1，適用單人出入的場景。
如果光斑未完全打到頭頂，身高數(shù)據(jù)會出錯?？紤]人行走時身高會浮動，盡量讓腳落在光斑左右，探測到最高值，減小誤差。
緩沖區(qū)域為“身高限定-下限值”，避免探測高度恰好在“身高限定”的物體時，數(shù)據(jù)波動產(chǎn)生重復人數(shù)加 1的情況。