迎门人体检测/zh

概述 项目名称：Microduino迎门人体检测 目的：当有人靠近时，彩灯变色并播报欢迎语音 难度：中 耗时：2小时 制作者： 简介: 本次教程我们将使用Microduino产品模块快速搭建一个迎门人体检测体统， 该系统通过热释传感器探测3米范围内是否有人靠近，在有人靠近时，可以通过彩色LED灯变换色彩进行提示，并播报出欢迎语音。 文件:Doorwelcome0.jpg 600px 材料清单 Microduino设备 模块 数量 功能 Microduino-Core/zh 1 核心板 Microduino-USBTTL/zh 1 下载程序 Microduino-Audio/zh 1 音频控制 Microduino-Amplifier/zh 1 功率放大 Microduino-Sensorhub/zh 1 与传感器和舵机相连 Microduino-PIR/zh 1 热释红外传感器 Microduino-Lantern/zh 1 彩色LED灯 其他设备 模块 数量 功能 Micro-USB线 1 下载程序，供电 喇叭 2 发声 螺丝 5 固定模块 外壳 1 实验原理 迎门人体检测系统主要分为检测与控制两个部分。检测部分采用红外热释传感器Microduino-PIR，能探测附近人体的红外特征信号。控制部分为声光控制，发光部件采用Microduino-Lantern模块，能让LED呈现美轮美奂的颜色；音频部分通过Microduino-Aduio模块管理音频文件，Microduino-Amplifier功率放大模块驱动2个喇叭发出洪亮的声音。 整体系统的控制原理即接入以上两个部分，Microduino-Core核心通过PIR传感器探测到附近有人靠近后，控制Lantern模块变换颜色，Auido模块播报“欢迎光临”语音，从而达到迎宾欢迎的效果。 主要传感器 Microduino-PIR/zh 人体都有恒定的体温，一般在37摄氏度，所以会发出特定波长10um左右的红外线，热释传感器就是通过被动式红外探头探测10um左右红外线而进行工作的。人体发射的10um左右的红外线经过菲涅尔滤光片增强后聚集到红外探头上。 红外探头通常采用热释电元件，这种元件在接受到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经过处理就能产生可以处理的电信号。 菲涅尔透镜利用透镜的特殊光学原理，在探测器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏区”，以提高他的探测接收灵敏度。当有人从透镜前走过时，人体发出的红外线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”，这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入，从而增强其能量幅度。热释红外传感器只有配合菲涅尔透镜使用才能发挥最大作用。 文档 调试过程 下载程序 将Microduino-Core与Microduino-USBTTL叠加（无上下顺序），通过USB数据与电脑连接起来。 打开Arduino IDE编程软件，点击【文件】->【打开】 浏览到项目程序地址，点击“body_welcome.ino”程序打开。 文件:Doorwelcome2.jpg 600px 点击【工具】，在板选项里面选择板卡（Microduino-Core），在处理器选项里面选择处理器（Atmega328p@16M,5V），再在端口选项里面选择正确的端口号，然后直接烧录程序。 使用USB数据线将Microduino-Audio模块与电脑连接。 连接成功能显示出一个名为Microduino Audio的CD驱动器，然后执行以下步骤： 打开CD驱动器后会出现音乐更新软件Music Update tool，选择“音频加载”选项； 点击“浏览”，选择“music”文件夹中的"001.wav"音频文件，将音频文件添加到软件中 文件:Doorwelcome3.jpg 600px 在”更新下载”选项中选择“更新”，更新完成后，音频文件就已写入flash中。 搭建 将热释传感器接到Sensorhub的D4接口，Lantern灯接到Sensorhub的A0接口。 文件:Doorwelcome4.jpg 600px 把用到的设备叠加起来（无上下顺序） Microduino-Core Microduino-Audio Microduino-Amplifier Microduino-Sensorhub 文件:Doorwelcome5.jpg 600px 把叠加好的模块放入外壳中，把喇叭、热释传感器、LED灯固定到相应位置 文件:Doorwelcome6.jpg 600px 将两个喇叭接到Amplifier的扬声器接口 文件:Doorwelcome7.jpg 600px 用USB数据线连接Audio模块的USB接口，确认系统已供电 文件:Doorwelcome8.jpg 600px 此时热释传感器检测到附近有人后，LED灯会变换颜色，喇叭播放出欢迎语音 文件:Doorwelcome0.jpg 600px 程序说明 主函数部分 #include "audio.h"    //audio模块功能  #include "key.h"    //按键检测功能    #include <Adafruit_NeoPixel.h>  #define PIN A0             //LED灯控制引脚  Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(12, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);    #include <SoftwareSerial.h>    uint32_t color[9] =  {      strip.Color(0, 0, 0), strip.Color(255, 0, 0),  strip.Color(248, 141, 30), strip.Color(255, 255, 0),  strip.Color(0, 255, 0), strip.Color(0, 127, 255),      strip.Color(0, 0, 255), strip.Color(139, 0, 255),  strip.Color(255, 255, 255)  };                        //LED灯要显示的9种颜色    #define body_pin 4       //热释传感器输入引脚    int i = 1;  int music_vol = 28;      //初始音量0~30    boolean play_pause;  boolean play_stop;    void setup()  {      // initialize serial:      Serial.begin(9600);      //串口初始化      pinMode(body_pin, INPUT);        key_init();        audio_init(DEVICE_Flash, MODE_One_END, music_vol);      //audio模块初始化：存储设备为Flash，单次播放模式，音量设置28      strip.begin();    //初始化LED      strip.show(); // Initialize all pixels to 'off'        for (int i = 0; i < 9; i++)      {          colorWipe(color[i]);          delay(300);      }                 //LED循环显示一遍9种颜色      colorWipe(color[0]);    //LED灯关闭  }    void loop()  {      if (key_get(body_pin, 0))       //判断热释传感器触发      {          colorWipe(color[random(1, 10)]);    //LED随机显示一种颜色          audio_choose(1);            //控制audio播报语音      }      Serial.println(digitalRead(body_pin));      if (!digitalRead(body_pin))   // 判断热释传感器没有触发          colorWipe(color[0]);      //LED灯关闭  }  LED灯控制部分 void colorWipe(uint32_t c)  {      for (uint16_t i = 0; i < strip.numPixels(); i++)      {          strip.setPixelColor(i, c);          strip.show();      }  }  音频控制部分 #include "arduino.h"  #include <SoftwareSerial.h>    SoftwareSerial mySerial(2, 3); // RX, TX    //#define AUDIO_PORT Serial1    //Core+  #define AUDIO_PORT mySerial  //Core     byte sn_reset[4] =                    //复位指令  {      0x7E, 0x02, 0x0C, 0xEF  };    byte sn_choose[6] =                   //选择曲目指令  {      0x7E, 0x04, 0x03, 0x00, 0x01, 0xEF  };    byte sn_vol[5] =                      //调节音量指令  {      0x7E, 0x03, 0x06, 0x18, 0xEF  };    byte sn_device[5] =                  //设备设置指令  {      0x7E, 0x03, 0x09, 0x01, 0xEF  };    byte sn_pause[4] =                  //暂停指令  {      0x7E, 0x02, 0x0E, 0xEF  };    byte sn_play[4] =                   //播放指令  {      0x7E, 0x02, 0x0D, 0xEF  };    byte sn_mode[5] =                   //设置播放模式指令  {      0x7E, 0x03, 0x11, 0x00, 0xEF  };    byte sn_down[4] =                   //下一曲目指令  {      0x7E, 0x02, 0x01, 0xEF  };    byte sn_up[4] =                     //上一曲目指令  {      0x7E, 0x02, 0x02, 0xEF  };    byte sn_eq[5] =                     //设置播放风格指令  {      0x7E, 0x03, 0x07, 0x01, 0xEF  };    //-----------------------------  void audio_pause()                  //音频暂停  {      AUDIO_PORT.write(sn_pause, 4);      delay(50);  }    void audio_play()                    //音频播放  {      AUDIO_PORT.write(sn_play, 4);      delay(50);  }    //play eq    (Normal/Pop/Rock/Jazz/Classic/Base)  0-5  void audio_eq(byte _audio_eq)      //设置播放风格  {      sn_mode[3] = _audio_eq;      AUDIO_PORT.write(sn_eq, 5);      delay(100);  }    #define MODE_loopAll 0  #define MODE_loopOne 1  #define MODE_One_STOP 2  #define MODE_One_END  4  //play mode    (ALL/FOL/ONE/RAM/ONE_STOP)  0-4  void audio_mode(byte _audio_mode)   //设置播放模式  {      sn_mode[3] = _audio_mode;      AUDIO_PORT.write(sn_mode, 5);      delay(100);  }    #define DEVICE_Flash  5  #define DEVICE_TF  1  //device select    (U/TF/AUX/SLEEP/FLASH)  0-4  void audio_device(byte _audio_device)  //设置存储方式  {      sn_device[3] = _audio_device;      AUDIO_PORT.write(sn_device, 5);      delay(1500);  }    void audio_down()     //播放下一曲目  {      AUDIO_PORT.write(sn_down, 4);      delay(500);  }    void audio_up()     //播放上一曲目  {      AUDIO_PORT.write(sn_up, 4);      delay(500);  }    void audio_vol(byte _audio_vol)    //设置音量  {      sn_vol[3] = _audio_vol;      AUDIO_PORT.write(sn_vol, 5);      delay(50);  }    void audio_choose(byte _audio_choose)   //选择曲目  {      sn_choose[4] = _audio_choose;      AUDIO_PORT.write(sn_choose, 6);      delay(100);  }    void audio_reset()      //音频复位  {      AUDIO_PORT.write(sn_reset, 4);      delay(500);  }    void audio_init(int _audio_init_device,  int _audio_init_mode, int _audio_init_vol)  {      AUDIO_PORT.begin(9600);      delay(500);      audio_reset();      audio_device(_audio_init_device);      audio_mode(_audio_init_mode);      audio_vol(_audio_init_vol);      audio_pause();  }  视频