用TFmini-Plus实现人流、身高测量

本方案是利用TFmini-Plus和Arduino-UNO板结合开发出的小设备。
其作用为：统计人流数量以及相应目标身高高度。

系统搭建、功能实现——视频链接： https://v.qq.com/x/page/m08832c1v9x.html
北醒（北京）光子科技有限公司： http://www.benewake.com

系统结果展示：

本文结构

实现功能需要的硬件和软件
人流身高测量原理
过程、结果
附加代码

硬件和软件

Benewake TFmini-Plus 标版
Arduino-UNO板
电脑
连接线

Benewake TFmini-Plus 工作原理

Benewake TFmini-Plus 采用的是市场上流行的TOF测距原理。
TOF（Time of fligh），直译为飞行的时间。飞行时间法测距是通过测量发射脉冲与返回脉冲的飞行（往返）时间，来得到目标距离。

人流身高测量原理

雷达启动后，设置安装高度、身高限度、下限值。
当人进入探测区域时，数据会出现上升，输出人数，每出现此情况，人数加1，输出人数。
当人处于探测区域时，数据会在身高限定以上波动，此时比较赋值Height，Height为人在探测区域内数据波动的最大值。
当人走出探测区域时，数据会出现下降，输出Height。

过程

系统接线示意图如下：

TFmini Plus产品线序定义为：红色+5V，黑色GND，绿色TX，白色RX；TFmini-Plus供电电压为5V，所以直接连接Arduino板的5V和GND即可，其他雷达请查阅产品规格书，确保供电正常；
串口通信连接需要注意，对于Arduino UNO板雷达的TX端接板子的pin 2口（软串口Serial1的RX），雷达的RX端接板子的pin 3口（软串口Serial1的TX），这个跟后文中的程序编写有关。

系统工作流程图如下：

系统实际接线图如下：

结果

功能实现代码

#include<SoftwareSerial.h>//软串口头文件
SoftwareSerial Serial1(2,3); //定义软串口名称为Serial1，并把pin2定为RX，pin3定为TX
/*对于有多个串口的arduino板如DUE板，注释掉上面两段代码，直接使用Serial1串口*/
int dist;//雷达实测距离值
int strength;//雷达信号强度，强度在100以下数据不可信
int IH=230;//雷达安装高度（需设置），需要根据实际黑色物体进行校正
int H;//身高值
int h=0;//上一次身高值
int check;//校验数值存放
int i;
int Number=0;//人数
int Height=0;//身高高度最大值
int up=50;//身高限定（需设置），物体身高在此值以上才有效
int down=40;//下限值（需设置），高度在下限值以下突破身高限度才会计数，防止高度处在恰好身高限度时导致数据波动，产生错误数据
int uart[9];//存放雷达测量的数据
const int HEADER=0x59;//数据包帧头
void setup()
{Serial.begin(115200);//设置arduino与电脑连接串口的波特率Serial1.begin(115200);//设置雷达与arduino连接串口的波特率
}
void loop()
{if (Serial1.available())//查看串口是否有数据输入{if(Serial1.read()==HEADER)//判断数据包帧头0x59{uart[0]=HEADER;if(Serial1.read()==HEADER)//判断数据包帧头0x59{uart[1]=HEADER;for(i=2;i<9;i++)//存储数据到数组{uart[i]=Serial1.read();} check=uart[0]+uart[1]+uart[2]+uart[3]+uart[4]+uart[5]+uart[6]+uart[7];if(uart[8]==(check&0xff))//按照协议对收到的数据进行校验{dist=uart[2]+uart[3]*256;//计算距离值strength=uart[4]+uart[5]*256;//计算信号强度值  H=IH-dist;//计算身高值/*测量人数*//*原理：当数据从下限值突破身高限定值则人数加1*/if(H>=up&h<down)//当人进入测量区域，人数加一{Number=Number+1;h=H; Height=H;Serial.print("Number = ");Serial.print(Number);//输出数量值Serial.print('\t');}if(H>=up&h>=down)//当人处于测量区域内，通过比较得出此期间的最大值{if(Height<H){Height=H;}}if(H<down&h>=up)//当人走出测量区域，输出身高最大值，同时将最大值重新置零{Serial.print("Height = ");Serial.print(Height);//输出身高值Serial.print('\n');h=H;Height=0;}
//          Serial.print("H = ");
//          Serial.print(H);//输出身高值
//          Serial.print('\t');
//          Serial.print("dist = ");
//          Serial.print(dist);//输出雷达测试距离值
//          Serial.print('\t');
//          Serial.print("strength = ");
//          Serial.print(strength);//输出信号强度值
//          Serial.print('\n');}}}}
}