关于arduino:2021爱智先行者人体存在感传感器

【本文正在参加 ”2021 爱智先行者 - 征文大赛 ” 流动】https://mp.weixin.qq.com/s/I2…

上次说了在智能灯光开关的我说了在憋大招，那必定不会只有这点货色，那么明天咱们就来持续！之前智能灯光开关和光照传感器曾经简略的实现了一个小场景的设施搭建，然而这么好玩的点子怎么就只做这么简略的货色呢？那当然不行了啊，得搞事件！搞大事件！

之前的场景仅仅具备查看有没有关灯，并且近程关灯的性能，家里有没有其他人在家，是没方法感知到的，还是不够智能。摄像头又太简单太贵，于是我筹备寻找一个好使的传感器来感知，人的存在。

首先，就是翼辉的边缘计算机 Spirit 1 边缘计算机，这套环境都是建设在这个玩意的根底上。

还有祖传的安信可 ESP32S。

人体存在传感器方面困扰了我好一阵子，所以筹备专门讲一下这个传感器，我尝试了市面上很多人体传感器，常见的大都是 CW 多普勒体制 + 相似 bis0001 芯片把信号放大进行检测，要么是青蛙眼，只能检测到静止，而且是大幅度静止（具体点：2 米间隔我甩手没用，得晃动身材。淘宝买到贼贵的那种）；要么是误报率极高，判断难度很高。都没方法简略的满足我的需要，我在打游戏的时候传感器检测不到我，把我灯关了岂不是很难堪？

不过最初我还是找到了一个好货色：阶跃时进的 HS2BC3A 这是一个毫米波传感器。这玩意可有意思了，采纳相似雷达的原理，向检测区域发射 24GHz 的 FMCW 无线电波，并接管区域内的所有静止、微动、极弱微动的指标反射的无线电波，经传感器零碎中的毫米波 MMIC 电路转换为电信号，并由数字信号算法处理单元进行信号处理（呼吸信号提取算法），解算出指标信息（存在、微动、静止、静止等状态）。

这玩意实际上也是一个青蛙眼，也是通过检测到静止来判断，然而他精度能检测到人呼吸产生的静止，家喻户晓，人不呼吸就会死，所以这个问题也就不复存在了，而且不只是呼吸，包含人的很多大小动作也能被他精确的捕捉到（呼吸都能捕捉到，别说动动手指什么的了），而且还能够通过串口配置很多参数。我理论用起来成果十分棒。

HS2BC3A 能够说是老少皆宜，有简略的 IO 数字量输入满足根本应用需要，还有串口能够进行简单的配置和具体数据输入，串口具体输入甚至能追踪最多 8 个指标，报告指标的数量间隔与信噪比（与数据可靠性相干）。还能够批改模块探测间隔，灵敏度，输入模式，输入延时工夫（确定指标延时与指标失落延时），被动获取数据等性能，须要留神的一点是，串口的配置不影响 IO 口输入，敞开了串口上的被动上报并不会影响 IO 口输入。

因为这个模块太过敏感（HS2BC3A 探测范畴是 100°×100°，近距离探测范畴还会更大一些），在测试和调试的时候，倡议将灵敏度和探测间隔调整到最低，而后将输入延时工夫设置为最短，将模块搁置到高于头顶的地位，不便调试代码，要不然会始终检测到调试人员的存在，加上默认继续 15S 检测不到信号才会判断没人，导致我测试的时候始终没方法切换到无人状态，一度让我狐疑，是不是设施坏了。

理论应用的时候官网默认配置就挺好用（我装置在天花板上，大略 2 - 3 米高），一个传感器齐全能够笼罩主卧和客厅这些地位。手册上写最远 7 米，设置最多能够到 9 米，然而远距离探测角度会变窄。

不过官网手册上说因为是检测人体流动和呼吸，如果环境中有干扰源能够通过缩小灵敏度躲避，或者通过具体串口获取具体数据：点云指标输入 $JYRPO，这个信息蕴含了指标序号，指标间隔，指标信噪比等信息其中信噪比和可靠性无关，信噪比越大，代表以后检测到的指标可靠性越高，不便手动对数据进行筛选。

为了不便解说逻辑，我会打乱代码的程序可能还会进行裁剪，要是想间接拿代码跑的敌人能够间接去灵感桌面的机密宝库获取代码，或者间接 clone：

https://gitee.com/inspiration-desktop/DEV-lib-arduino.git

这次受限于篇幅，我就不在赘述代码获取了，代码在 human_body_induction 文件夹外面，如果有不会应用的敌人，能够参考上一篇文档：2021 爱智先行者—智能灯光开关 -CSDN 社区

通过 Spirit 1 的应用程序或者调试工具嗅探器向传感器设施发送的命令：

{
  "method": "get",
  "obj": ["rtgy"]
}

基于官网 demo 写的不须要做什么批改，次要是设施初始化，管脚配置，和协定初始化局部。

/*
 * 初始化传感器
 */
void sensor_init()
{
    // 初始化 GOIP 口为输出模式，接管传感器发送的信息 
    pinMode(sensor_in,INPUT);
    // 创立传感器工作，周期性传感器的数据并发送给 EdgerOS
    xTaskCreate(periodic_sensor_task, "periodic_sensor_task", ESP_TASK_STACK_SIZE, NULL, ESP_TASK_PRIO, NULL);

}

void setup() {byte mac[6];
    Serial.begin(115200);
    Serial.setDebugOutput(true);
    Serial.println();

    // 初始化传感器
    sensor_init();

    // 革除一下按键状态机的状态
    button.reset();
  
    // 创立按键扫描线程，长按 IO0 按键，松开后 ESP32 将会进入 SmartConfig 模式
    sddc_printf("长按按键进入 Smartconfig...\n");
    button.attachLongPressStop(esp_io0_key_task);
    xTaskCreate(esp_tick_task, "button_tick", ESP_TASK_STACK_SIZE, NULL, ESP_TASK_PRIO, NULL);
    
    // 启动 WiFi 并且连贯网络
    WiFi.begin(ssid, password);
    while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) 
    {delay(500);
        Serial.print(".");
    }
  
    // 获取并打印 IP 地址
    Serial.println("");
    Serial.println("WiFi connected");
    Serial.print("'ip :");
    Serial.print(WiFi.localIP());
    Serial.println("'to connect"); 
  
    // sddc 协定初始化
    sddc_lib_main(&sys_cfg);

    // 获取并打印网卡 mac 地址
    WiFi.macAddress(mac);
    sddc_printf("MAC addr: %02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x\n",
              mac[5], mac[4], mac[3], mac[2], mac[1], mac[0]);
    // 应用网卡 mac 地址设置设施惟一标识 UID
    sddc_set_uid(G_sddc, mac);
}

void loop() {
    // 运行 SDDC 协定循环
    while (1) 
    {sddc_printf("SDDC running...\n");
        sddc_run(G_sddc);
        sddc_printf("SDDC quit!\n");
    }

    // 销毁 SDDC 协定
    sddc_destroy(G_sddc);
}

这部分代码能够配置 WiFi 名字和 WiFi 明码，要应用的引脚，并且配置设施在 Spirit 1 上显示的信息：

#define SDDC_CFG_PORT             680U             // SDDC 协定应用的端口号
#define PIN_INPUT                 0                // 抉择 IO0 进行管制
#define ESP_TASK_STACK_SIZE       4096
#define ESP_TASK_PRIO             25

static const int sensor_in  = 34;                  // 数据输出引脚

static const char* ssid     = "EOS-Tenda";         // WiFi 名
static const char* password = "1234567890";        // WiFi 明码

static int rtgy_state       = 1;
static int xTicksToDelay    = 1000;                // 周期延时工夫
  
OneButton button(PIN_INPUT, true);

/*
 *  零碎对象状态获取注册
 */
DEV_STATE_GET  dev_state_get_reg[] = {{"rtgy",   DEV_IO_TYPE,  get_sensor_state},
};

/*
 *  以后设施的信息定义
 */
DEV_INFO    dev_info = {
            .name     = "人体感应模块",
            .type     = "device.rtgy",
            .excl     = SDDC_FALSE,
            .desc     = "ESP-32S",
            .model    = "IDRTGY01B",
            .vendor   = "inspiration-desktop",
};

/*
 *   零碎注册对象汇聚
 */
SDDC_CONFIG_INFO sys_cfg = {
        .token             = "1234567890",            // 设施明码
        .devinfo           = &dev_info,               
        .io_dev_reg        = io_dev,
        .io_dev_reg_num    = ARRAY_SIZE(io_dev),
        .num_dev_reg       = num_dev,
        .num_dev_reg_num   = ARRAY_SIZE(num_dev),
        .state_get_reg     = dev_state_get_reg,
        .state_get_reg_num = ARRAY_SIZE(dev_state_get_reg),
        .dis_dev_reg       = dis_dev,
        .dis_dev_num       = ARRAY_SIZE(dis_dev),
};

这是收到命令后回调函数注册的地位，在这里注册的函数能力被 SDK 正确的调用，执行正确的动作。

具体 SDK 的解析能够参考同人逼死官网系列！基于 sddc 协定的 SDK 框架 sddc_sdk_lib 解析和同人逼死官网系列！从 DDC 嗅探器到 sddc_sdk_lib 的数据解析

/* 
 *  数字量设施对象函数与解决办法注册
 */
NUM_DEV_REGINFO num_dev[] = {//        {"set_num_demo", demo},                          // 字符串为输出命令，demo 为命令处理函数

};

/*
 *  显示设施对象函数与解决办法注册
 */
DIS_DEV_REGINFO dis_dev[] = {//        {"set_dis_demo", demo},                          // 字符串为输出命令，demo 为命令处理函数

};

/*
 * IO 设施对象设置函数与解决办法注册
 */
IO_DEV_REGINFO io_dev[] = {//        {"set_io_demo", demo},                           // 字符串为输出命令，demo 为命令处理函数
          {"SW_ctrl", SW_ctrl},
};

/*
 *  零碎对象状态获取注册
 */
DEV_STATE_GET  dev_state_get_reg[] = {//        {"demo", DEV_NUM_TYPE, num_get_demo},           // demo 为输出命令，字符串为命令处理函数
//        {"demo", DEV_IO_TYPE, io_get_demo},
//        {"demo", DEV_DISPLAY_TYPE, dis_get_demo},
        {"rtgy",   DEV_IO_TYPE,  get_sensor_state},
};

这里是咱们本人编写的解决流程，能够依据你的需要本人更改，收到 set 或者 get 后依据后面的注册的函数，进入对应的处理函数。

 /*
  * 周期上报函数
  */
static void periodic_sensor_task(void *arg)
{
    int newval = 0;
    int oldval = 0;
    int i = 0;
    // 监控锁开启和敞开状态
    while(1)
    {newval = digitalRead(sensor_in);
        if (newval == 0) {i++;} else {
            i = 0;  
            rtgy_state = 1;
        }
        if(i > 15)
        {if (rtgy_state != 0){
                rtgy_state = 0;
                report_sensor_state();}
            i = 0; 
        } 
        
        // 工作创立之后，设定延时周期
        delay(xTicksToDelay);
    }
}

/* 
 *  被动数据上报函数
 */
static void report_sensor_state()
{  
    int sensorValue = 0;
    cJSON *value;
    cJSON *root;
    char  *msg;
     
    value = cJSON_CreateArray();
    root = cJSON_CreateObject();
    sddc_return_if_fail(value);
    sddc_return_if_fail(root);
      
    sddc_return_if_fail(value);
      
    // 获取传感器数据
    cJSON_AddItemToArray(value, cJSON_CreateString("rtgy"));   // 这里的字符串要和零碎对象状态获取注册构造体里的对应
    cJSON_AddItemToObject(root, "obj", value);
      
    // 发送数据给 EdgerOS
    msg = cJSON_Print(root);
    printf("触发上报: %s\n",msg);
    object_report(root);
      
    cJSON_Delete(value);
    cJSON_free(msg);
}

/* 
 *  单次获取数据
 */
sddc_bool_t get_sensor_state(char *objvalue, int value_len)
{if(rtgy_state)
    {strncpy(objvalue, "ON", value_len);
    }else
    {strncpy(objvalue, "OFF", value_len);
    }
    
    return SDDC_TRUE;
}

这只是最简略的通过读的利用，原本思考应用串口进行配置与获取具体数据的，然而在具体实现的时候遇到一点 BUG，就先用 IO 对付一下，之后有工夫再把简单功能完善。

关于arduino:2021爱智先行者人体存在感传感器

硬件抉择

人体存在传感器

代码解析

获取代码

设施管制命令：

设施和协定初始化流程：

配置设施信息

回调函数注册

数据获取与上报流程

总结

Just My Socks（注册教程内含优惠码）

关于arduino:2021爱智先行者人体存在感传感器

硬件抉择

人体存在传感器

代码解析

获取代码

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配置设施信息

回调函数注册

数据获取与上报流程

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