陳強(qiáng)　白朋飛　董劉同　葛爽　胡靜文　韓瑞欣

摘 要：隨著高校辦學(xué)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，多校區(qū)辦學(xué)稱(chēng)為一種趨勢(shì)，校車(chē)是來(lái)往于各校區(qū)之間的主要通勤交通工具。本設(shè)計(jì)利用紅外線檢測(cè)乘車(chē)人數(shù)，統(tǒng)計(jì)并通過(guò)無(wú)線傳輸方式將數(shù)據(jù)上傳至終端，并通過(guò)顯示屏實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前車(chē)內(nèi)剩余座位，可高效地統(tǒng)計(jì)乘客數(shù)量，提高校車(chē)運(yùn)行效率。

關(guān)鍵詞：紅外計(jì)數(shù) GPRS WIFI 液晶顯示屏

中圖分類(lèi)號(hào)：TN92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2018）10-0-01

目前校車(chē)存在司機(jī)清點(diǎn)乘客人數(shù)不便和車(chē)下乘客難以對(duì)車(chē)內(nèi)人數(shù)情況知悉等問(wèn)題，應(yīng)運(yùn)而生了多種乘客流量計(jì)數(shù)系統(tǒng)，如公交IC卡客流信息提取技術(shù)、壓敏踏板式檢測(cè)技術(shù)、主被動(dòng)復(fù)合式紅外計(jì)數(shù)技術(shù)等，但都存在實(shí)現(xiàn)難度大、計(jì)數(shù)誤差大等缺點(diǎn)，本設(shè)計(jì)提供了一種體積較小，綜合性高，可以與終端進(jìn)行數(shù)據(jù)交換并將信息實(shí)時(shí)顯示的乘客數(shù)量采集系統(tǒng)。

整體設(shè)計(jì)由紅外傳感器、單片機(jī)、無(wú)線通信模塊和顯示屏等部分構(gòu)成。開(kāi)源代碼的硬件項(xiàng)目平臺(tái)選用了ArduinoMega中資源比較豐富的ATMega2560作為核心處理器。系統(tǒng)整體分為主機(jī)和從機(jī)兩部分，主機(jī)、從機(jī)框圖如圖1、2所示。

主機(jī)主要外設(shè)有數(shù)據(jù)采集部分和液晶顯示屏，CPU接受來(lái)自紅外傳感器的計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)，通過(guò)有線連接方式顯示在安置于司機(jī)前右上方的顯示屏上。

數(shù)據(jù)采集部分將一對(duì)紅外傳感器安放于車(chē)門(mén)兩側(cè)，當(dāng)人觸碰到傳感器發(fā)出的紅外線時(shí)，紅外線便無(wú)法反射回接收管。經(jīng)過(guò)比較器電路處理之后，綠色指示燈亮起，同時(shí)信號(hào)輸出接口輸出數(shù)字信號(hào)（一個(gè)低電平信號(hào)）。當(dāng)其中一個(gè)傳感器觸發(fā)時(shí)，內(nèi)部定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，若在規(guī)定時(shí)間內(nèi)另一個(gè)傳感器無(wú)動(dòng)作則復(fù)位。傳感器可通過(guò)電位器旋鈕調(diào)節(jié)檢測(cè)距離，有效距離范圍2～30cm，工作電壓為3.3V-5V。單片機(jī)燒入程序就可以實(shí)現(xiàn)人數(shù)監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)乘客的計(jì)數(shù)過(guò)程。

主從機(jī)之間通過(guò)WiFi連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。同時(shí)，主機(jī)通過(guò)GPRS模塊，使用TCP協(xié)議連接到主機(jī)IP映射的公網(wǎng)IP，從而和服務(wù)器實(shí)現(xiàn)端到端的通信。中間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)采用數(shù)據(jù)幀的格式，格式為“標(biāo)志”+ “時(shí)間”+“分隔符”+ “人數(shù)”+“結(jié)束符”。主機(jī)主要用于采集人數(shù)，每采集到一次人數(shù)變動(dòng)便把當(dāng)前人數(shù)與系統(tǒng)時(shí)鐘模塊當(dāng)前時(shí)間封裝成上述的幀格式發(fā)送給服務(wù)器。

服務(wù)器通過(guò)標(biāo)志和結(jié)束符識(shí)別一幀數(shù)據(jù)是否完整，若不完整則丟棄。若接收到完整數(shù)據(jù)幀則會(huì)把它拆封成“時(shí)間”+“人數(shù)”這樣的格式，并把它依次存入數(shù)據(jù)庫(kù)。另外，主機(jī)和服務(wù)器還可以進(jìn)行雙向通信，如服務(wù)器可以校準(zhǔn)主機(jī)的系統(tǒng)時(shí)間，并遠(yuǎn)程監(jiān)控主機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)等。

這個(gè)系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)既可以用作人數(shù)的實(shí)時(shí)顯示，又可以收集足夠多的班車(chē)乘客流量信息用作后期的大數(shù)據(jù)分析，如每天，每周的乘車(chē)人數(shù)變化規(guī)律，使班車(chē)調(diào)度站可以更合理的安排班車(chē)調(diào)度。另外這個(gè)系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，預(yù)留了豐富的接口，拓展十分方便。經(jīng)過(guò)添加模塊可以實(shí)現(xiàn)不同場(chǎng)景的應(yīng)用如學(xué)校的圖書(shū)館、小型商場(chǎng)，甚至用于商場(chǎng)防盜、汽車(chē)防盜等方面。