Arduino

Счетчик посетителей с использованием лазерного датчика движения

Для чего вообще нужен счетчик посетителей? На основе работы этого устройства можно например отследить количество посетивших заведение человек, часы когда в заведении максимальное количество человек и наоборот минимальное. На основе этой информации можно максимально эффективно спланировать график работы.

Но с недавнего времени счетчик посетителей можно еще использовать для оповещения посетителей о количестве находящихся в помещении людей. Эта мера необходима в некоторых странах в целях профилактики КОВИДА.

Счетчик посетителей, который описывается в этой статье, использует лазерный датчик для подсчета людей и может быть подключен к любому устройству с помощью Wi-Fi. Это позволяет отображать простой веб-интерфейс на всех типах устройств.

Инструменты и материалы:
-WEMOS D1 Mini;
-Модуль датчика ToF VL53L1X;
-Макетная плата;
-Перемычки для макетной платы;
-Кабель Micro USB;
-Адаптер питания;
-3D-принтер;
-Паяльник;

Шаг первый: теория, принцип работы, комплектующие
Подсчет людей ничем не отличается от подсчета предметов. Просто нужно разместить детектор в поле движения человека. Детектором может быть любой датчик инфракрасный, лазерный и даже системы распознавания по радиоканалам Wi-Fi и Bluetooth Для того, чтобы можно было подсчитать вход и выход, нужны как минимум два датчика. К тому же, датчик может не среагировать на двух человек идущих рядом или друг за другом. Для более точного подсчета можно использовать системы с распознаванием лиц.

Счетчик людей, о котором идет речь в этой статье, немного отличается от тех, которые доступны в настоящее время. Он использует новый датчик. Данный датчик называется VL53L1X. Это небольшой и недорогой лазерный датчик. Он может работать с любой платой Arduino. Датчик имеет как излучатель, так и приемник. Т.е. устройство способно измерять интервал времени, с которым луч дойдет до объекта, отразится от него и вернется назад.

Датчик измеряет расстояния с углом около 27 градусов. Этот угол называется полем обзора (FOV). Однако датчик не должен охватывать весь конус. Приемник VL53L1X на самом деле представляет собой массив маленьких световых сенсоров 16×16. Можно использовать программное обеспечение, чтобы настроить измерения только в определенной области этого массива. Эта область называется областью интересов (ROI). Используя эту функцию, можно разделить конус, что даст две разные зоны. Т.е. можно обнаружить человека в каждой зоне.

Датчик может считать людей, но у него нет дисплея. Самый простой способ это передать данные по сети Wi-Fi на любое внешнее устройство.
Самый простой способ создать такое «умное» устройство, которое может общаться со смартфонами, ноутбуками и телевизорами, — это использовать микроконтроллер со встроенными возможностями Wi-Fi. Мастер собирается использовать для этой цели модуль ESP8266. Модуль также совместим с Arduino, что делает его очень удобным для программирования и позволяет использовать множество библиотек для датчика.

Шаг второй: сборка
Собирает устройство мастер на макетной плате. Сборка согласно схемы. Подключение следующее.
Микроконтроллер <=> Датчик
3V3 <=> VCC
GND <=> GND
D1 (GPIO5) <=> SCL D2 (GPIO4) SDA

Шаг третий: корпус
Корпус мастер печатает на 3D-принтер. В корпусе должна помещаться макетная плата с комплектующими. У него должно быть отверстие в нижней части для датчика и еще одно для кабеля micro USB.

Корпус мастер напечатал белым PLA с толщиной слоя 0,2 мм и заполнением 20%. Обязательно нужно напечатать верхнюю часть корпуса под углом 135 градусов, как показано на изображении.

Файлы для печати можно скачать ниже.
EnclosureBottom.stl
EnclosureTop.stl

Шаг четвертый: программное обеспечение
После сборки устройства нужно установить программное обеспечение.
Сначала нужно подготовить Arduino IDE.
Загрузите и установите Arduino IDE
В Arduino IDE перейдите в File-> Preferences.
В разделе URL-адреса диспетчера дополнительных плат установите следующий URL-адрес: http: //arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266 … и нажмите OK.
Перейдите в Tools->Board->Boards Manager.
Найдите esp8266 и установите пакет ESP8266
Следующее, что нужно сделать, это скачать прошивку. Загрузите весь репозиторий в виде ZIP-файла и распакуйте его. В Zip-архиве нужно найти папку с именем библиотеки, которая содержит части программного обеспечения, которые нужны для взаимодействия с датчиком и для использования веб-сокетов. Возьмите содержимое этой папки и переместите его в папку с библиотеками Arduino IDE. Она должна быть в Documents / Arduino / libraries.

Дальше нужно открыть файл PeopleCounterFirmware.ino в Arduino IDE. Нужно будет настроить счетчик посетителей с помощью файла конфигурации. Откройте Config.h, который содержит много важных параметров. DEFAULT_PEOPLE_LIMIT определяет максимальное количество людей, которые должны находиться в комнате. Этот предел устанавливается при запуске, но также может быть изменен с помощью дополнительной веб-страницы, которую устройство размещает в / Correction.

Необходимо раскомментировать MOUNTED_INSIDE, если ваш счетчик подсчитывает в минус.
STASSID и STAPSK должны включать имя и пароль локальной сети Wi-Fi.
Дальше нужно подключить кабель Micro USB, который может передавать питание и данные в порт Micro USB счетчика. Другой конец кабеля подключается к ПК.

В Arduino IDE перейдите в Tools->Board->ESP8266 и выберите «LOLIN (WEMOS) D1 R2 & mini». Затем выберите правильный COM-порт через Tools->Port. Может быть несколько разных COM-портов. Чтобы узнать, какой из них правильный для данного счетчика, нужно отключить его и посмотреть, какой порт «отвалиться».

Дальше нужно скомпилировать и загрузить прошивку с помощью кнопки загрузки (вторая круглая кнопка в верхнем левом углу).

Шаг пятый: подключение и установка датчика
Дальше нужно подключить устройство к источнику питания USB, и счетчик установит соединение с указанной сетью Wi-Fi. Затем нужно получить его IP-адрес. Это можно сделать разными способами. Вы можете использовать Serial Monitor в Arduino IDE, чтобы увидеть отладочные данные устройства, или можно получить доступ к веб-интерфейсу WiFi-роутера и проверить, какие устройства находятся в сети.
IP-адрес нужно скопировать и вставить в строку веб-браузера.

Устройство должно быть размещено над входной дверью датчиком вниз. Поскольку зоны обнаружения представляют собой конусы, они становятся шире по мере удаления от датчика. По этой причине нужно установить датчик примерно на 30 см над дверью. Датчик нужно установить так, чтобы он не перекрывался открывающейся дверью. Т.е., если двери открываются наружу счетчик нужно установить внутри и наоборот.

Все готово, теперь можно использовать устройство по назначению.

Источник

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть
Закрыть