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[STM32F0]

【STM32F091】+自习室智能监测系统(功能改进)

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楼主
ldxywdg|  楼主 | 2014-12-26 10:17 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 ldxywdg 于 2015-1-19 16:51 编辑

    原帖:自习室乃兵家必争之地,基本上过大学的人都参与过占座的大军,体会过占座的辛苦,往往挤进自习室去发现没有座位了,像个无头苍蝇挨个自习室乱串;也都受过自习室嘈杂声音(谈情说爱,讲题,唠嗑)的打扰。基于以上提出来。我设想可不可以做一个基于STM32F091的自习室智能监测系统,实现的功能大致是实时监测自习室人数、还有声音监测报警的功能。外接一个显示器放在自习室外的门口,可以实时显示自习室内的人数;然后假如自习室内的声音过大的话,会发出警告,大致就是这个设想!

     介绍一下STm32F091芯片,意法半导体(STMicroelectronics,简称ST)最新的STM32F091 ARM Cortex-M0微控制器,克服了目前定位在经济型应用的同类产品的限制,可提供大容量片上存储器和多达8通用同步/异步串行接收/发送器 (USART, Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter),为车载音响或三相电表等应用节省多路复用通信端口。
     STM32F091微控制器单片集成最高256KB的闪存和32KB的SRAM存储器,足以实现Java堆栈,能够运行通常只有大存储容量或昂贵产品才能运行的复杂应用软件,带来令人满意的用户体验。全系列产品(包括经济型48引脚微控制器)均配备6个USART,其中3个USART能够支持智能卡、区域互联网 (LIN, Local Interconnect Network)、红外线传输 (IrDA, Infrared Data Association,IrDA) 和Modbus(Modbus适用于可编程逻辑控制器串行通信协议。) 模式。
     该产品拥有一个灵活的功率架构,模拟电路包括最高工作电压3.6V的12位1.0µsADC和双通道12位DAC,能够最大限度地扩大动态范围,同时数字电路可在更低的电压下工作,最大限度地降低功耗。此外,微控制器的I/O引脚可单独供电,无需电平转换器 (level shifter) 即可直接连接一个低压配套芯片,如应用处理器。
     STM32F091内置CAN2.0A/B支持功能,可用于控制汽车网络的车载信息娱乐应用及工业控制应用。此外,设计人员还可利用芯片内部集成的触控器以及SysTick定时器和实时时钟开发创新应用,其中实时时钟可提高实时处理性能,提供时间日期或日历功能。
     STM32F091采用多种不同的封装,包括48引脚和64引脚封装,以及适用于中国智能电表的符合防盐雾气腐蚀法规的的QFP100封装。STM32F091CBT6采用QFP48封装,内置128KB闪存。


    总结一下各位坛友提供的功能改进,说错莫怪。真心感觉系统越完善,需要考虑的就越多,做的模块也越复杂,看了一下资料,STM32F091的8个USART可以分担不少数据的传输任务,串口功能很强大,上面已经写了,我就不一一说了;功耗也可以,这样要是成功在高校推广,也会省下一大笔电费!

一、人数统计:方式1:【红外对管】在门里和门外分别放一组红外对管,通过比较比比较两组触发先后。优点:成本低,好实现。缺点:误差
                     很大,人并排交叉进入时,计数不准确。
              方式2:【座椅传感器】通过座位传感器感知有没有人。缺点:每个座位安装一个成本大。
              方式3:【刷卡选座】在大厅刷卡选座,离开取消选座,参考地铁刷卡方式
              方式4
:【现场总线+云端智能反占座装置】结合手机APP,实现对占座者的在线鄙视功能,每被鄙一次,RP--,直到RP<=0时,一
                     进教室大喇叭就报警,让其无地自容,甘心撤退。

              方式5:【红外测距原理大致是:将红外测距模块安装在讲台上方,由两个舵机组成一个云台,这样就能覆盖整个教室区域,直                       接对座位位置一定范围内测距采样,然后就得到了教室人数,激光测距模块精度很高,范围一般都在30米以上,价格也                       就小几十块。不过这优点就是防盗防干扰,精度高,安装到顶上@逍遥李
二、声音采集:方式1:【话筒】整个教室采集
              方式2:【定向采集】可以识别区域,甚至通过频率识别具体人。
三、灯光控制:感应教室有没有人,实现自动开关灯
四、温度控制:连接网络,获取当天当地温度情况,自动调节室内的温度,同样控制开关(参考灯光控制)
五、声音报警:方式1:连续30秒(考虑到东西掉地下发出的声音),采集到的声音分贝大于设定上限,发送警报声音1给值班老师,连续60
              秒,发送警报声音2给值班老师。
            
方式2:做成光报警,在自习室内发出光报警。
六、课程表: 课表数据是为了方便上自习的同学避开有课教室
七、大厅交互系统;将所有需要显示的信息呈现在教学楼大厅上,这样学生可以一目了然,方便上课以及自习室选座。
八、数据传输方式:无线or有线?

九、教室一般窗户都比较大,采光条件好,可以使用一个太阳能板挂一节锂电池给系统供电,这个提议着实不错,环保低耗



设想图1(12月26日版)
   
设想图2(12月26日版15:22版)

沙发
ldxywdg|  楼主 | 2014-12-26 10:23 | 只看该作者
希望大家多多指教,看看还可以添加点什么功能!一来来奇思妙想

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板凳
苏山人家| | 2014-12-26 13:55 | 只看该作者
我补充一些  楼主勿怪
弄显示器放在门外没意义,都走到门外了,开门看一眼不就ok了。
应该子机统计每个自习室人数,声音分贝,最好顺道控制灯光,每人的时候自动关灯。在教学楼大厅上结合学校课表,显示哪些教师空闲,人数,环境等等

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地板
ldxywdg|  楼主 | 2014-12-26 15:03 | 只看该作者
苏山人家 发表于 2014-12-26 13:55
我补充一些  楼主勿怪
弄显示器放在门外没意义,都走到门外了,开门看一眼不就ok了。
应该子机统计每个自习 ...

怎么会怪,苏三说的有一定道理,在门口显示意义是不太大!按照你的思想,显示好几个教室显示在大厅上就不是刚刚设想的一对一,变成多对一,这就要考虑到传输方式!

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5
ldxywdg|  楼主 | 2014-12-26 15:22 | 只看该作者
ldxywdg 发表于 2014-12-26 15:03
怎么会怪,苏三说的有一定道理,在门口显示意义是不太大!按照你的思想,显示好几个教室显示在大厅上就不 ...

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6
Adu0227| | 2014-12-26 15:41 | 只看该作者
放在门口还不如开个窗户

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7
596142041| | 2014-12-26 20:21 | 只看该作者
我好奇的是你怎么统计教室人数呢?

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zh113214| | 2014-12-26 21:02 | 只看该作者
这个系统感觉好复杂啊,就声音采集这块估计就不好做吧

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9
ldxywdg|  楼主 | 2014-12-26 22:20 | 只看该作者
596142041 发表于 2014-12-26 20:21
我好奇的是你怎么统计教室人数呢?

恩~~………………用红外对管怎么样,门里和门外分别放一对,比较这两组触发的先后

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10
cauhorse| | 2014-12-26 22:20 | 只看该作者
每个座椅上设置一个应变传感器,挂总线,然后走WIFI上校级终端,你打开手机就知道有多少人了,还不会遇到有人上告你侵犯他人隐私的问题。
那种人起身自动翻起的座位就更好办了,检测凳板翻下来没有就行;想省银子也可以在一长条椅子两头装压应变,测总重,有误差但也不会太大,总之检测手段多多,目的就是给想去自习的人行个方便。
至于讲话聊天打扰他人自习,那就是素质问题了,报警声其实不必,搅扰四邻不说,还可能出现误报,众人报之以白眼就行了。

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11
ldxywdg|  楼主 | 2014-12-26 22:24 | 只看该作者
Adu0227 发表于 2014-12-26 15:41
放在门口还不如开个窗户

开窗户成本也太大了,3楼提出个解决方案

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12
ldxywdg|  楼主 | 2014-12-26 22:27 | 只看该作者
zh113214 发表于 2014-12-26 21:02
这个系统感觉好复杂啊,就声音采集这块估计就不好做吧

我想了,采集声音还好说,用话筒就可以了,关键是对采集到的声音处理这个过程不太好做

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13
ldxywdg|  楼主 | 2014-12-26 22:33 | 只看该作者
cauhorse 发表于 2014-12-26 22:20
每个座椅上设置一个应变传感器,挂总线,然后走WIFI上校级终端,你打开手机就知道有多少人了,还不会遇到有 ...

人数统计的问题不知道你考虑过没有,万一人走了,但是书包放在凳子上,你提出来的这三种方案就不会很有效了!

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14
ldxywdg|  楼主 | 2014-12-26 22:38 | 只看该作者
cauhorse 发表于 2014-12-26 22:20
每个座椅上设置一个应变传感器,挂总线,然后走WIFI上校级终端,你打开手机就知道有多少人了,还不会遇到有 ...

声音报警这个问题确实有待商榷,要是声音报警的话确实会打扰别人,声音报警本身也成了噪音,那最好是能区分声音来源,然后将座位号在自习室内部的显示屏上,这个方案怎样?

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15
ldxywdg|  楼主 | 2014-12-26 22:42 | 只看该作者
ldxywdg 发表于 2014-12-26 22:38
声音报警这个问题确实有待商榷,要是声音报警的话确实会打扰别人,声音报警本身也成了噪音,那最好是能区 ...

但是我不知道,现在有没有这种技术呢

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cauhorse| | 2014-12-26 23:19 | 只看该作者
ldxywdg 发表于 2014-12-26 22:38
声音报警这个问题确实有待商榷,要是声音报警的话确实会打扰别人,声音报警本身也成了噪音,那最好是能区 ...

称重。单个应变还是很好做的,除非有人搞两袋大米来占座,让你分不清凳子上的是何种类人物体(能扛100斤大米来占座的你估计不是他的对手吧);再言之,别说书包占座,就是贴个纸,上书“这个位子俺已经占鸟。。”,一般人也不会自讨没趣直接坐下,书包神马的,那更如同标记领地般,正常人是动不得地,这变成占座心理学分析了嚎。话说回来这个其实算不上什么技术方案,无线分布式传感器很多都是类似的布置方法,唯一乐见的是卖桌椅的老板,嗯。。一个位子装一个,赚多少银子。。现场总线+云端智能反占座装置,结合手机APP,实现对占座者的在线鄙视功能,每被鄙一次,RP--,直到RP<=0时,一进教室大喇叭就报警,让其无地自容,甘心撤退,这才是有特色且能实现的方案。开玩笑的。
通过声音来源辨识座位号,这个有些类似室内空间定位,先不说好不好搞,反正目前的解决方案成本可不低,要显示座位号,精度也不能太不靠谱吧。

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从此消失| | 2014-12-27 08:46 | 只看该作者

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gaoyang9992006| | 2014-12-27 10:50 | 只看该作者
你这个只需要用到红外传感器,ADC外设就可以了。非常好,不过你放教室门口,小心被偷。

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gaoyang9992006| | 2014-12-27 10:50 | 只看该作者
596142041 发表于 2014-12-26 20:21
我好奇的是你怎么统计教室人数呢?

红外检测

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20
xjjspace| | 2014-12-27 12:41 | 只看该作者
在5L楼主回复的基础上加点东西。
显示:在大厅搞个显示屏,显示时间,显示各个教室的人数和声音分贝。可把课表想办法导入程序里,有课时就显示占用,无课时显示自习人数。
计数:在门口搞两组红外检测的,检测是进人还是出人。
报警:可在无课教室检测声音,如超过设定值,可通过播放音乐或者语音提示安静。
之前在学校做过类似的,结果没搞成。
显示人数还可以,就是计数误差很大,人并排交叉进入时,计数都不太准。一般自习室都至少两个门,成本也高了点。
还有就是把课程表导入,本来是以数组形式放进去的,10和11分别代表1号教室无课,有课。但是那样的话每个上课区间都要录入一个数组进去,判定时间段来更新数组,那时也不太会数据库和链表。搞到最后感觉东西越加越多,也没有一个系统的想法,就流产了。

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