智能储物柜将实现的功能：





1在超市或者机场场景下，用户需要进行物品暂存时。按下储物柜键盘的需求按键，智能储物柜将会随机为用户分配一个还没使用的柜子，屏幕提示用户选择密码存储方式或者身份证存储方式；

2 用户选择密码存储方式后，用户需要根据屏幕提示（提示出可选柜子编号）输入想要的柜子编号（实物柜子有大有小可以选择），用户需要输入想要设置的8位数字密码，然后输入第二次相同的8位数字密码进行确认。用户输入的密码不能和之前别人设置的密码相同，智能储物柜系统检测到用户输入密码有5位和别人设置的密码相同就会提示重新设置一个数字密码。如果两次输入的数字密码一样，则智能储物柜系统将会把这个数字密码和分配的柜子号码进行绑定，然后控制柜门自动打开。如果两次输入的数字密码不一样，屏幕将提示用户重新进行操作；

3 用户选择身份证证存储方式，和密码存储方式相似，用户输入想要的柜子编号后，需要根据屏幕提示将身份证放入刷卡区域，等待系统确认后自动为其打开储物柜。用户将想要存储的物品放置于柜中后，需要手动关闭柜门；

5 当用户想要取回物品时，需要按下储物柜键盘的取回按键，然后根据屏幕提示选择密码方式取回或者身份证方式取回，根据屏幕提示输入自己设置的八位密码或者刷身份证，最后智能储物柜系统就会自动将用户的柜子打开；

6 当遇到恶意操作，比如某人想要盗取不属于自己的物品，如果使用者进行了3次取回操作后依旧打不开对应柜子，智能储物柜系统将会进行蜂鸣器报警3秒钟起到威慑作用，然后自行解除报警。

![在这里插入图片描述](/static/img/images/03069.png)

![在这里插入图片描述](/static/img/images/03070.png)

代码和原理图

```cpp
https://docs.qq.com/sheet/DUEdqZ2lmbmR6UVdU?tab=BB08J2
```

【TB作品】MSP430G2553单片机，智能储物柜

msp430f5529d单片机墨水屏，口袋板，tmp421温度，温控风扇





基本要求：高于20度开转，温度越高转速越快，高于40度风扇停转，温度报警器报警，同时水墨屏上显示实时温度。


# 一、扬声器模块介绍


//BEEP P36

平时没事就低电平。需要响就高低电平变换pwm输出。

蜂鸣器拔起来看看，是不是接对了。

蜂鸣器的正负别接错了，在蜂鸣器最顶上+号就是接vcc。

![在这里插入图片描述](/static/img/images/03071.png)

![在这里插入图片描述](/static/img/images/03072.png)


# 二、驱动介绍

P1.5 输出高电平，驱动芯片就处于工作状态。

P2.4 输出低电平，那么OUT1就输出低电平。

P2.5 输出低电平，那么OUT2就输出低电平。

P6跳线帽接1和2，那么OUT1高电平，OUT2低电平，灯就亮。控制灯亮的程度可以让P2.5输出PWM控制，占空比越高，灯就越亮。

电机同理，但是这个驱动供电是3.3v，电机需要也是3.3v的小电机，太大是带不动的，就需要外接驱动了。



![在这里插入图片描述](/static/img/images/03073.png)

# 三、程序介绍

最高最低温度改这里：

![在这里插入图片描述](/static/img/images/03074.png)

![在这里插入图片描述](/static/img/images/03075.png)



# 四、全部代码下载


下载：

```cpp
https://docs.qq.com/sheet/DUEdqZ2lmbmR6UVdU?tab=BB08J2
```


资料：

[https://qq742971636.blog.csdn.net/article/details/112093263](https://qq742971636.blog.csdn.net/article/details/112093263)

[https://qq742971636.blog.csdn.net/article/details/103341709](https://qq742971636.blog.csdn.net/article/details/103341709)

【TB作品】msp430f5529单片机墨水屏，口袋板，tmp421温度，温控风扇

# 一、部分程序





```cpp
int main(void)
{
    WDTCTL = WDTPW | WDTHOLD; //关闭看门狗
    init();                     //屏幕初始化
    InitIIC();     //I2C初始化
    TMP_Init();     //tmp421初始化
    SetupRTC();
    _EINT();
    while (1)
    {
    }
}
#pragma vector=RTC_VECTOR
__interrupt void RTC_ISR(void)
{
    switch (__even_in_range(RTCIV, RTC_RT1PSIFG))
    {
    case RTC_NONE:
        break;
    case RTC_RTCRDYIFG:
    {
        Temp_MSB = R_I2C(0x55, 0x00);          //读MSB  高八位，表达整数部分
        Temp_LSB = R_I2C(0x55, 0x10);       //读LSB  第八位，高四位有效，表达小数部分，一格代表0.0625℃
        Temp_LSB = Temp_LSB >> 4;           //右移四位
        float Temp_value = Temp_LSB * 0.0625; //小数部分处理
        unsigned char Temp_LSB1 = Temp_value * 100;
        sprintf(buf1, "%d", Temp_MSB);        //类型转换
        sprintf(buf2, "%d", Temp_LSB1);
        Init_buff();                        //数据显示
        //display("Temperature:", 20, 12, 0, 1, 0, 0);
        display(&buf1, 80, 84, 0, 1, 0, 0);
        display(".", 128, 84, 0, 1, 0, 0);
        display(&buf2, 144, 84, 0, 1, 0, 0);
        /* RTCDOW   RTCMON   RTCDAY  RTCHOUR  RTCMIN RTCSEC */
        //读取时间
        nian = RTCYEAR;
        yue = RTCMON;
        ri = RTCDAY;
        shi = RTCHOUR;
        fen = RTCMIN;
        miao = RTCSEC;
        zhou = RTCDOW;
    }
        break;
    case RTC_RTCTEVIFG:
        break;
    case RTC_RTCAIFG:
        break;
    case RTC_RT0PSIFG:
        break; /* 分频器 0 */
    case RTC_RT1PSIFG:
        break; /* 分频器 1 */
    default:
        break;
    }
    __no_operation();
}
```


# 二、展示

显示实时时间和温度。

![在这里插入图片描述](/static/img/images/03076.png)

# 三、全部代码下载


下载：

```cpp
https://docs.qq.com/sheet/DUEdqZ2lmbmR6UVdU?tab=BB08J2
```


![在这里插入图片描述](/static/img/images/03077.png)

资料：

[https://qq742971636.blog.csdn.net/article/details/112093263](https://qq742971636.blog.csdn.net/article/details/112093263)

[https://qq742971636.blog.csdn.net/article/details/103341709](https://qq742971636.blog.csdn.net/article/details/103341709)

【TB作品】msp430f5529单片机墨水屏，口袋板，显示温度和万年历，tmp421温度，RTC时间

DS2401是由Analog Devices公司生产的一种硅序列号芯片，它提供了一个绝对唯一的64位ROM识别码，用于确保可追溯性。以下是对DS2401器件的分析：





### 特点和优势：

1. **唯一性**：每个DS2401芯片都有一个独一无二的64位注册码，由8位家族代码、48位序列号和8位CRC校验码组成。

2. **简化的1-Wire®接口**：降低了成本和接口复杂性，允许多个DS2401设备共享一个1-Wire网络。

3. **内置多路复用控制器**：确保与其他1-Wire网络产品的兼容性。

4. **低成本封装**：提供TO-92、SOT-223和TSOC表面贴装封装。

5. **宽电压和温度范围**：适用于-40°C至+85°C的工业温度范围，工作电压范围为2.8V至6.0V。

### 应用领域：

- **PCB识别**：用于识别和追踪印刷电路板。

- **网络节点ID**：在网络系统中作为节点的唯一标识。

- **设备注册**：用于设备注册和管理。

### 引脚配置：

- **DATA (DQ)**：数据引脚，用于1-Wire通信。

- **GROUND**：地线引脚。

- **N.C. (No Connect)**：无连接引脚。

### 订购信息：

提供了不同温度范围和封装类型的DS2401变体，例如：

- DS2401+：-40°C至+85°C，3引脚TO-92封装。

- DS2401P+：-40°C至+85°C，6引脚TSOC封装。

- DS2401Z+：-40°C至+85°C，4引脚SOT-223封装。

### 工作原理：

- DS2401通过1-Wire协议进行数据传输，该协议只需要一条数据线和地线返回。

- 电源通过数据线本身提供，无需外部电源。

- DS2401与DS2400完全反向兼容，但提供了多点能力，允许多个设备共存于单一数据线上。

### 1-Wire总线系统：

- 1-Wire总线系统由一个总线控制器和一个或多个外设组成，DS2401作为外设。

- 总线控制器通常是微控制器。

- 1-Wire总线的空闲状态为高电平，最大数据传输速率为16.3kbps。

### 存储器映射：

DS2401的64位ROM包括：

- 8位CRC校验码

- 48位序列号

- 8位家族代码[01h]

### 交易序列：

通过1-Wire端口访问DS2401的序列包括初始化、ROM功能命令和数据读取。

### 1-Wire信号：

DS2401要求严格的协议以确保数据完整性，包括重置序列、写0、写1和读数据。

### CRC生成：

为了验证从DS2401传输的数据，总线控制器可以从接收到的数据生成CRC值，并与DS2401中存储的最后8位的值进行比较。

### 定制DS2401：

Analog Devices提供定制服务，可以在48位序列号的12位最显著位中注册并分配特定的客户ID。

### 绝对最大额定值和电气特性：

文档提供了详细的电气特性和绝对最大额定值，包括工作电压范围、存储温度范围、引脚温度（焊接时）等。

### 封装信息：

提供了不同封装类型的详细信息，包括TO-92、TSOC、SOT-223、Flip Chip和WLP。




接线：

![在这里插入图片描述](/static/img/images/03131.png)



![在这里插入图片描述](/static/img/images/03132.png)


![在这里插入图片描述](/static/img/images/03133.png)


帮助：

```cpp
https://docs.qq.com/sheet/DUEdqZ2lmbmR6UVdU?tab=BB08J2
```

【TB作品】stm32单片机读取DS2401程序

https://github.com/cv516Buaa/tph-yolov5





# 问询、帮助

```csharp
https://docs.qq.com/sheet/DUEdqZ2lmbmR6UVdU?tab=BB08J2
```

 



“防火未燃”——渡船汽车火源和烟雾检测研究

2.1设计思路

1. 获取数据集。由于在船舱内部的火源图像数据较少，通过百度AI Studio、Kaggle公开的火源数据集、爬取百度火源图片等作为数据集来源，通过数据清洗，最终获得训练集8268张，测试集1167张，验证集1166张共计10601张。

2.标注数据集。采用标注工具LabelImg对未标注数据集进行标注，对已标注但格式不同的数据集进行格式转换，共标记两个类别，分别是yanwu（烟雾）和fire（火）。

3.搭建模型。模型采用TPH-YOLOv5[10]算法为基础，该模型识别密集物体，小物体效果显著。

4.修改模型。算法引入轻量化模块Ghost模块[11]，训练后的模型计算量参数量有效降低，加速模型推理。

5.训练模型。实验环境使用Ubuntu20.04操作系统，使用RTX5000显卡进行运算，显存大小为64GB，CPU配置为Intel@Xeon(R) Silver 4210R CPU @ 2.40GHz ×40，CUDA版本为10.1，Pytorch版本为1.10.1，Python语言环境为3.6.13。

6.目标检测。使用训练好的模型进行目标检测。

 图3设计思路

2.2研究方法

2.2.1计算机视觉原理（Computational Vision）

计算机视觉就是给出一张二维图像，计算机视觉系统识别出图像中的对象及其特征，如形状、纹理、颜色、大小、空间排列等，从而尽可能完整地描述该图像。

 

图4计算机视觉原理

2.2.2卷积原理（Conv）

Conv 是从视觉皮层的生物学上获得启发的。视觉皮层有小部分细胞对特定部分的视觉区域敏感。Hubel 和 Wiesel 发现视觉皮层的神经元细胞（卷积核）会寻找特定特征，这在机器中同样适用。

 

图5卷积原理

3.创新特色

通过引入C3Ghost模块替代原有的C3模块，用线性变换替代了部分卷积，降低了模型的计算量和参数量，加快了推理速度，下面从TPH-YOLOV5、Ghost模块、GhostBottleneck、改进进行详细介绍。

3.1采用TPH-YOLOV5应用到火源检测

TPH-YOLOV5为解决航拍高速和低空飞行导致的密集小物体的检测较差问题，增加了一个预测head以适应检测小物体；用Transformer Prediction Head（TPH）[12]代替了原有预测头，用自注意力机制进行预测；融合了CBAM[13]找到密集物体的注意区域采用数据增强，多尺度测试，多模型融合，用额外的分类方式提高了模型精度。

 

图5 TPH-YOLOV5网络结构图

3.2引入轻量化模型

深度卷积神经网络通常引用由大量卷积组成的卷积神经网络，导致大量的计算成本。Google的MobileNet[14 ]和ShuffleNet [15 ]引入了深度可分离卷积操作，以使用较小的卷积核来构建有效的CNN，其余卷积层仍将占用大量内存和FLOPs，这些卷积层在提取特征图时通常会包含丰富甚至冗余的特征图，以保证对输入数据有全面的理解。轻量化卷积Ghost模块的引入用“廉价”卷积代替普通卷积，改进后的TPH-YOLOV5模型，参数量和计算量都有所降低，推理速度加快。

 

图6普通卷积

Ghost模块是Han等人在保证检测精度的基础上，减少传统卷积神经网络的计算量与参数量而提出的一种轻量化神经网络，模型主要思想是利用“廉价”的方式，通过线性变换操作代替部分产生冗余特征图的传统卷积操作。

 

图7 Ghost 模块

利用Ghost模块生成与普通卷积层相同数量的特征图，可以轻松地将Ghost模块替换卷积层，集成到现有设计好的神经网络结构中，减少计算成本。Ghost模块具有一个恒等映射（Identity）和（s-1）个线性运算，并且每个线性运算的平均内核大小为n/s·h^'·w^'·d·d。理想情况下，（s-1）个线性运算可以具有不同的形状和参数，但是特别是考虑到CPU或GPU的实用性，在线推理会受到阻碍。因此，在一个Ghost模块中采用相同大小的线性运算以高效实现Ghost模块。使用Ghost模块升级普通卷积的理论加速比和模型压缩比为

r_s=(n·h^'·w^'·c·k·k)/(n/s·h^'·w^'·c·k·k+（s-1）·n/s·h^'·w^'·d·d)

=(c·k·k)/(1/s·c·k·k+(s-1)/s·d·d)≈(s·c)/(s+c-1)≈s （1）

r_c=(n·c·k·k)/(n/s·c·k·k+（s-1）·n/s·d·d)≈(s·c)/(s+c-1)≈s （2）

r_s是理论加速比；r_c是模型压缩比，n是输出特征图的通道数：h^' 、w^'分别为输出特征图的高、宽；c是输入的通道数；k·k卷积核大小；d·d是每一个线性操作的平均卷积核大小；s是所分的组数，s-1为Ghost的个数。

Ghost Bottleneck：利用Ghost模块的优势，专门为小型CNN设计的Ghost bottleneck（G-bneck）。如图8所示，Ghost bottleneck类似于ResNet中的基本残差块（Basic Residual Block），其中集成了多个卷积层和shortcut。Ghost bottleneck主要由两个堆叠的Ghost模块组成。

 

图8 Ghost bottleneck

由Ghost bottleneck组成的C3Ghost模块替换C3模块，利用“廉价”的方式获得和普通卷积相同的特征，降低了模型的参数量和计算量，加快了推理速度。

3.3火源和烟雾目标检测

改进后的模型在训练时只用了400个epoch，就可以准确的对火源和烟雾目标进行检测。模型的具体参数放到了补充材料里。因当前关于渡船的小火源目标检测较少，所以后期优化将重点放在火源小目标的获取和检测上，不断提高模型对小目标的检测精度。

 

图9火源和烟雾目标检测效果

【TB作品】tph-yolov5 火焰 烟雾 检测

我是一个专注技术分享的博主,尤其爱搞深度学习和单片机电子。你现在看到的是我的个人博客网站。