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校车乘客数量采集系统的设计
摘 要：随着高校办学规模的不断扩大,多校区办学称为一种趋势,校车是来往于各校区之间的主要通勤交通工具.本设计利用红外线检测乘车人数,统计并通过无线传输方式将数据上传至终端,并通过显示屏实时显示当前车内剩余座位,可高效地统计乘客数量,提高校车运行效率.
关键词：红外计数 GPRS WIFI 液晶显示屏
中图分类号：TN92 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2018）10-0216-01
目前校车存在司机清点乘客人数不便和车下乘客难以对车内人数情况知悉等问题,应运而生了多种乘客流量计数系统,如公交IC卡客流信息提取技术、压敏踏板式检测技术、主被动复合式红外计数技术等,但都存在实现难度大、计数误差大等缺点,本设计提供了一种体积较小,综合性高,可以与终端进行数据交换并将信息实时显示的乘客数量采集系统.
整体设计由红外传感器、单片机、无线通信模块和显示屏等部分构成.开源代码的硬件项目平台选用了ArduinoMega中资源比较丰富的ATMega2560作为核心处理器.系统整体分为主机和从机两部分,主机、从机框图如图1、2所示.
主机主要外设有数据采集部分和液晶显示屏,CPU接受来自红外传感器的计数数据,通过有线连接方式显示在安置于司机前右上方的显示屏上.
数据采集部分将一对红外传感器安放于车门两侧,当人触碰到传感器发出的红外线时,红外线便无法反射回接收管.经过比较器电路处理之后,绿色指示灯亮起,同时信号输出接口输出数字信号（一个低电平信号）.当其中一个传感器触发时,内部定时器开始计时,若在规定时间内另一个传感器无动作则复位.传感器可通过电位器旋钮调节检测距离,有效距离范围2～30cm,工作电压为3.3V-5V.单片机烧入程序就可以实现人数监控,从而实现对乘客的计数过程.
主从机之间通过WiFi连接进行数据传输.同时,主机通过GPRS模块,使用TCP协议连接到主机IP映射的公网IP,从而和服务器实现端到端的通信.中间传输的数据采用数据帧的格式,格式为“标志”+ “时间”+“分隔符”+ “人数”+“结束符”.主机主要用于采集人数,每采集到一次人数变动便把当前人数与系统时钟模块当前时间封装成上述的帧格式发送给服务器.
服务器通过标志和结束符识别一帧数据是否完整,若不完整则丢弃.若接收到完整数据帧则会把它拆封成“时间”+“人数”这样的格式,并把它依次存入数据库.另外,主机和服务器还可以进行双向通信,如服务器可以校准主机的系统时间,并远程监控主机的运行状态等.
这个系统采集到的数据既可以用作人数的实时显示,又可以收集足够多的班车乘客流量信息用作后期的大数据分析,如每天,每周的乘车人数变化规律,使班车调度站可以更合理的安排班车调度.另外这个系统采用模块化设计,预留了丰富的接口,拓展十分方便.经过添加模块可以实现不同场景的应用如学校的图书馆、小型商场,甚至用于商场防盗、汽车防盗等方面.
采集论文范文结:
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