基于Dragonboard 410c使用紅外探測(cè)人體運(yùn)動(dòng)情況

紅外監(jiān)測(cè)是安防設(shè)計(jì)中常用的一種傳感器，通過(guò)該傳感器可以快速的探測(cè)到移動(dòng)的物體，目前許多攝像頭上都集成了紅外移動(dòng)偵測(cè)開(kāi)關(guān)，可以在有移動(dòng)物體入侵的時(shí)候快速的啟動(dòng)攝像設(shè)備觀察和拍照記錄，這樣就可以有效的避免了攝像頭長(zhǎng)期工作中浪費(fèi)電能和影響其使用壽命，本節(jié)博客將基于DragonBoard410c開(kāi)發(fā)板來(lái)實(shí)現(xiàn)通過(guò)紅外移動(dòng)偵測(cè)傳感器來(lái)探測(cè)人體的運(yùn)動(dòng)，具體的設(shè)計(jì)如下：

一、硬件設(shè)備的準(zhǔn)備

這里大家首先要準(zhǔn)備的硬件設(shè)備包括一個(gè)Dragonboard 410c開(kāi)發(fā)板、給開(kāi)發(fā)板供電的電源、面包板和杜板線等，如下圖1所示：

圖1 DragonBoard 410c開(kāi)發(fā)板及相關(guān)套件

Dragonboard 410c開(kāi)發(fā)板是由高通推出的一塊面向創(chuàng)客群體的開(kāi)發(fā)套件，體積小但是功能非常強(qiáng)大，具體的資料和相關(guān)的學(xué)習(xí)內(nèi)容可以在http://qualcomm.csdn.NET/上有詳細(xì)介紹。

然后還需要，準(zhǔn)備一個(gè)紅外感應(yīng)模塊，本文使用的是常用的HC-SR501紅外模塊，如下圖2所示，該模塊的技術(shù)參數(shù)如下：

1）工作電壓：DC5V至20V

2）靜態(tài)功耗：65微安

3）電平輸出：高3.3V，低0V

4）延時(shí)時(shí)間：可調(diào)（0.3秒~18秒）

5）封鎖時(shí)間：0.2秒

6）觸發(fā)方式：L不可重復(fù)，H可重復(fù)，默認(rèn)值為H

7）感應(yīng)范圍：小于120度錐角，7米以內(nèi)

8）工作溫度：-15~+70度

9）PCB外形尺寸：32*24mm，螺絲孔距28mm，螺絲孔徑2mm，感應(yīng)透鏡尺寸：（直徑）：23mm（默認(rèn)）

圖2 HC-SR501人體紅外感應(yīng)模塊

以上就是所使用的硬件，開(kāi)發(fā)軟件工具的準(zhǔn)備大家可以參考基于Linux系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)DragonBoard 410c GPIO的控制一文中的軟硬件環(huán)境的搭建過(guò)程，因?yàn)槲覀冏罱K要完成對(duì)紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)的控制主要還是需要通過(guò)GPIO控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。

二、軟件環(huán)境的搭建

本文在設(shè)計(jì)程序過(guò)程中，使用的是Linux操作系統(tǒng)，Dragonboard 410c開(kāi)發(fā)板linux系統(tǒng)的安裝和環(huán)境搭建參考https://developer.qualcomm.com/hardware/dragonboard-410c/tools上的資源和工具，下載linux鏡像和使用手冊(cè)根據(jù)使用手冊(cè)進(jìn)行安裝，完成linux環(huán)境的搭建。

完成linux環(huán)境的搭建后還需要在linux環(huán)境下安裝一個(gè)QT庫(kù)，該庫(kù)的移植可以參考博客QT+Opencv粒子濾波算法實(shí)現(xiàn)視頻目標(biāo)跟蹤——（三）QT環(huán)境安裝及配置，這個(gè)庫(kù)主要是為后續(xù)我們?cè)O(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)紅外人體傳感器模塊提供相應(yīng)的顯示功能，以上就是整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程中的軟件環(huán)境的搭建。

三、硬件連接

準(zhǔn)備好硬件后，我們各個(gè)硬件模塊用杜邦線進(jìn)行連接，如下圖3所示。這里連接過(guò)程需要注意，供電直接從Dragoboard 410c開(kāi)發(fā)板提供的5v電源給紅外感應(yīng)模塊進(jìn)行供電，完成連線后，如果大家手中有萬(wàn)用表最好先測(cè)量一下，看是否有出現(xiàn)短路現(xiàn)象，還有一點(diǎn)就是在I/O口連接的過(guò)程中，不能直接將紅外模塊的輸出I/O口接到Dragoboard410c開(kāi)發(fā)板上，應(yīng)為開(kāi)發(fā)板的I/O電壓為1.8v，而紅外模塊的輸出電壓為3.3v，直接接會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)工作不問(wèn)題，I/O口被燒壞。

圖3 硬件連接示意圖

四、軟件設(shè)計(jì)

完成硬件連接后，接著就可以進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)了，軟件設(shè)計(jì)中主要是采用QT作為界面，然后通過(guò)調(diào)用系統(tǒng)函數(shù)來(lái)訪問(wèn)和控制相關(guān)的GPIO口來(lái)監(jiān)測(cè)和讀取紅外感應(yīng)模塊輸出端的電平變化，對(duì)其輸出進(jìn)行監(jiān)測(cè)，具體的軟件設(shè)計(jì)與基于Linux系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)DragonBoard 410c GPIO的控制一文中的GPIO程序設(shè)計(jì)一樣，只是在上層增加了QT來(lái)進(jìn)行處理，在QT環(huán)境下通過(guò)一個(gè)定時(shí)器來(lái)控制GPIO訪問(wèn)的頻率，然后將獲取的結(jié)果顯示到界面上，核心程序設(shè)計(jì)如下：

int get_Infrared _status(int Key){

int tmp=1;

int TIme=0;

Write_GPIO(Infrared_stat, 1) ;

do{

delay_ms(10);

if(Read_GPIO(infrared_stat, tmp)==0){

TIme++;

}

else return -1;

if(TIme>=100){

break; //輸出的電平維持時(shí)間超過(guò)1s，表示探測(cè)到人體，退出檢測(cè)。

}

}while(!tmp)

if(TIme>=50){ //輸出電平大于0.5s認(rèn)為有人體進(jìn)入，不是干擾

return 1;

}

else return 0;

}

五、測(cè)試

完成軟件設(shè)計(jì)后，利用qmake工具進(jìn)行交叉編譯，編譯后的文件下載到安裝了linux的Dragoboard 410c開(kāi)發(fā)板，并將開(kāi)發(fā)板的HDMI輸出連接到顯示器上，運(yùn)行后用手在傳感器邊上移動(dòng)，可以看到LED燈變亮和熄滅。

總結(jié)，本文介紹了大家如何通過(guò)Dragobard 410c開(kāi)發(fā)板來(lái)實(shí)現(xiàn)紅外感應(yīng)監(jiān)測(cè)，后續(xù)大家還可以結(jié)合前面有關(guān)利用Dragobard和攝像頭實(shí)現(xiàn)幀測(cè)的博客，實(shí)現(xiàn)一個(gè)利用紅外傳感器來(lái)喚醒攝像頭工作進(jìn)行基于觸發(fā)方式的拍照和監(jiān)測(cè)功能。