【正文】 引起了傳統(tǒng)可編程邏輯 控制器和分布式控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)的革命性變化。現(xiàn)場總線的最大化革命是不嫌方式的革命，最小化的不嫌方式和最大化的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫沟孟到y(tǒng)的界限成本和維護成本大大降低。一般總線都具有一定的抗干擾性，同時當(dāng)系統(tǒng)發(fā) 生 故障時，具備一定的診斷能力， 從而可以快速進行檢修和維護。 天津科技大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 11 （二） Wifi優(yōu)點 1） 無線電波的覆蓋范圍廣，基于藍(lán)牙技術(shù)的電波覆蓋范圍非常小， 一般有效傳輸距離在 10米之內(nèi) ，而 WiFi可以達 100米左右。 (二 )藍(lán)牙技術(shù)特性 1） 能傳送語音和數(shù)據(jù) 。 四、 GPS 技術(shù) （一） GPS 概述 GPS 是英文 Global Position System（全球定位系統(tǒng)的簡稱）。 地面監(jiān)控部分：負(fù)責(zé)監(jiān)控全球定位系統(tǒng)的工作，包括一個主控站、三個注入站、五個監(jiān)控站。 2） 觀測時間短。 此外全球定位系統(tǒng)還具有高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡便等特點。也就是說，通信信道的每一段都可以是發(fā)送端，也可以是接收端。簡而言之，就是雙向通信但不同時刻交替進行。 樂聯(lián)網(wǎng)可以提供的功能如下： 天津科技大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 13 設(shè)備集中管理 支持通用的工業(yè)協(xié)議，可以將您的各類設(shè)備集中起來進行管理和維護 ，統(tǒng)一查看和監(jiān)管，提高維護效率，降低維護成本。 圖 29 微信與手機 App 天津科技大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 15 數(shù)據(jù)查詢不但可以通過電腦瀏覽網(wǎng)頁來查看，還可以支持便捷的手機微信查詢和手機 App應(yīng)用軟件查詢，讓您隨時隨地的掌握您的設(shè)備狀態(tài)和測量數(shù)據(jù)。 定制專家系統(tǒng) 可以根據(jù)您的實際需求和行業(yè)經(jīng)驗定制不同的專家系統(tǒng)，基于海量數(shù)據(jù)和行業(yè)預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)處理模型進行分析和比較，從而智能的對生產(chǎn)給出建議和輔 助決策 。拓展功能將于 第二節(jié) 作詳細(xì)介紹。 圖 3 1 顯示 畫面 第二節(jié) 拓展功能介紹 出于 對系統(tǒng)硬件 設(shè)計 精簡需要，秉承節(jié)約資源的理念，同時有效利用系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò) 資源，特地設(shè)置網(wǎng)絡(luò)自動授時（ Network Time Protocol）功能，簡稱NTP， 不僅節(jié)約了時鐘芯片的硬件開支，也為后期更多智能 化功能拓展提供了可能。 局域網(wǎng)內(nèi)所有的 PC、服務(wù)器和其他設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)與時間服務(wù)器保持同步，在標(biāo)準(zhǔn)授時的同時 ， 可以根據(jù)實際的情況判斷出延時，從而可以進行相應(yīng)的時間補償，使時間顯示更準(zhǔn)確 。 可以為計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、電力自動化系統(tǒng)、水利自動化系統(tǒng)、電子商務(wù)系統(tǒng)、網(wǎng)上 B2B 系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)庫的保存維護等系統(tǒng)提供精密的標(biāo)準(zhǔn)時間信號和時間戳服務(wù)，已經(jīng)被成功應(yīng)用在政府、金融、通信、交通、廣電、安防、電力、水利、國防、醫(yī)療、教育、 IT等領(lǐng)域 。具體操作步驟如下： 1) 登陸在物聯(lián)網(wǎng)平臺上注冊的賬號，進入設(shè)備管理中心 。 繼電器觸發(fā)設(shè)置 當(dāng)系統(tǒng)成功連接互聯(lián)網(wǎng)以后，就可以通過手機客戶端或者網(wǎng)頁上的開關(guān)按鈕來實 現(xiàn)對繼電器遠(yuǎn)程 實時控制，開關(guān)按鈕變灰表示 現(xiàn)在繼電器的常開點斷開，常閉點閉合；開關(guān)按鈕變成綠色，表示現(xiàn)在繼電器的常開點閉合 ，常閉點斷開； 具體 操作很簡單，點擊繼電器控制按鈕就可以對繼電器進行狀態(tài)的切換改變。 （二） 溫度變化曲線 顯示 當(dāng) 溫度傳感器采集到 溫度數(shù)據(jù)時，單片機一方面進行數(shù)據(jù)處理和顯示外，還將溫度數(shù)據(jù)分拆、打包后上傳至 物聯(lián)網(wǎng) 服務(wù)器 ，經(jīng)系統(tǒng)自動處理后， 將 以 實時變化 曲線的方式呈現(xiàn)出來，從 變化曲線上可以清楚點看出溫度的變化趨勢，下圖將分別表示網(wǎng)頁的溫度曲線和手機客戶端 溫度 曲線 。 圖 39 有網(wǎng) 絡(luò)時的系統(tǒng)顯示界面 三、 斷網(wǎng)后 的 系統(tǒng)顯示畫面 （聯(lián)網(wǎng)啟動 后斷網(wǎng)） 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)突然出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)將進入網(wǎng)絡(luò)檢測階段，此時觸摸溫度傳感器有可能顯示屏上的數(shù)據(jù)不跟隨改變，稍等片刻，系統(tǒng)進行短暫自適應(yīng)后切換到另一個顯示界面，畫面如圖 310，顯示界面的改變提示用戶網(wǎng)絡(luò)連接失敗， 同時系統(tǒng)記錄下斷網(wǎng)的日期，以便查閱。 基本實現(xiàn)功能如下 ： 1) 實現(xiàn)了基于以太網(wǎng)的遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測和顯示 2) 實現(xiàn)了基于以太網(wǎng)的遠(yuǎn)程電磁繼電器 狀態(tài)控制 拓展功能如下： 1) 實現(xiàn)了基于互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)自動授 時 第二節(jié) 以太網(wǎng)模塊 程序設(shè)計 一、 以太網(wǎng)模塊 程序設(shè)計 （一）以太網(wǎng)模塊工作環(huán)境 開始 模塊初始化 聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)檢測 數(shù)據(jù)上傳服務(wù)器 服務(wù)器端繼電器狀態(tài)檢測 下傳單片機、繼電器狀態(tài)更新 數(shù)據(jù)顯示 天津科技大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 25 以太網(wǎng)模塊工作流程，首先模塊初始化，初始化完畢，檢查網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，本系統(tǒng)接入互聯(lián)網(wǎng)可以選擇兩種路徑： 1) 路由器工作在自動分配 ip狀態(tài)且需要設(shè)置成一個賬號多個設(shè)備 共同使用。 if (!()) { flag=0。 } (())。amp。 sprintf(buf,{\value\:%d.%d},whole,fract)。 2)、 溫度數(shù)據(jù)上傳程序 ，系統(tǒng)使用了 令 實現(xiàn) 單片機向網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器 進行 數(shù)據(jù)上傳， 并從服務(wù)器 獲取返回數(shù)據(jù)，從而下傳單片機，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò) 時間 和繼電器狀態(tài)的更新。 3：提交數(shù)據(jù)塊 4：通過附加操作來擴展數(shù)據(jù)庫 從上面描述可以看出， Get 是向服務(wù)器發(fā)索取數(shù)據(jù)的一種請求；而 Post 是向服務(wù)器提交數(shù)據(jù)的一種請求，要提交的數(shù)據(jù)位于信息頭后面的實體中。 1)、 溫度傳感器初始化 ()。 二、 繼電器控制程序 繼電器控制 程序相對簡單，和普通繼電器控制程序不同的是我們需要使用 命令從服務(wù)器獲取 繼電器控制信息 ，控制 信息 來自于用戶對網(wǎng)頁端或者手機客戶端進行的操作，終端系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)后，實現(xiàn)對單片機數(shù)據(jù)的更新，繼而實現(xiàn)對繼電器的控制。 ( reply )。 if(switchStatus==1) { digitalWrite(2,HIGH)。 //屏幕顯示 1，表示繼電器常開點閉合 } else if(switchStatus==0) { digitalWrite(2,LOW)。 //屏幕顯示 0，表示繼電器常閉點閉合 } 第四節(jié) 網(wǎng)絡(luò)授時 程序設(shè)計 一 、 網(wǎng)絡(luò)授時 程序說明 天津科技大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 28 系統(tǒng)的時間和日期的顯示數(shù)據(jù)，主要來自網(wǎng)絡(luò)授時中心的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)運行時需要向授時服務(wù)中心發(fā)出授時請求，從 而 授時中心 返回 時間 和 日期 數(shù)據(jù)包timeStamp，然后經(jīng) 單片機解析和分拆，從而對實現(xiàn)對系統(tǒng)的時間和日期的更新 。 (ntpServer, srcPort)。 (amp。 本系統(tǒng) 主要實現(xiàn)的功能如下： 基本實現(xiàn)功能如下： 1)實現(xiàn)了基于以太網(wǎng)的遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測 。 2） 由于單片機運算速度的原因，網(wǎng)絡(luò)授時延遲比較大，每一次的數(shù)據(jù)更新相近 30 秒。 2） 數(shù)據(jù)傳輸 采 用 GSM 或 者無線 WiFi 通信 。 2）增加時鐘 芯片， 并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)自動授時進行周期性校對 ， 這種方式可以在保持更 高精度的時間顯示。畢 業(yè)設(shè)計選題時，李老師題目 設(shè)置 靈活， 這個題目就是根據(jù)自己的喜好自 行 確定的，所以做起來就沒那么枯燥， 在制作的過程中， 可以學(xué)習(xí)許天津科技大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 31 多物聯(lián)網(wǎng)方面的知識。 最后，我要感謝我的同學(xué)和我的舍友 ，有了他們的幫助我才可以不斷完善我的程序，做到 精益求精 ，最后 完美實現(xiàn)了設(shè)計要求功能 。 特此，我向 李老師 致以深深的敬意。 使用 本 系統(tǒng) 可以直觀、 方便地對溫度和繼電器進行遠(yuǎn)程的 監(jiān)測和控制 ， 擺脫了傳輸距離的限制，同時繼電器控制是后續(xù)功能拓展的基石，任何形式的開關(guān)控制都可基于此方案。缺點：校對時間間隔過長時，時鐘顯示時間可能會有偏差?？梢詮囊韵聨c進行改進 ： 1）增加迷你 無線 路由器。 拓展功能如下： 1)實現(xiàn)了基于互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)自動授時 （ Network time protocol）。 printDate(timeStamp + 3600 * TIME_ZONE 結(jié)束語 本 系統(tǒng) 的 設(shè)計是 物聯(lián)網(wǎng)的一個 簡單 體現(xiàn)，同時也是智能家居的一個雛形，是在結(jié)合以太網(wǎng)的 基礎(chǔ)上 針對 溫度和繼電器控制進行遠(yuǎn)程的操作 。 3)、獲取授時中心時間數(shù)據(jù)包，并進行時區(qū)設(shè)定 if(requestSent amp。 static byte srcPort=0。 st 6。 st 6。 3) 、 繼電器狀態(tài)標(biāo)識 (Switch Status:)。 2)、數(shù)據(jù)解析 String reply=(const char*)Ether::buffer + off。 Tc_100 = (0)*100。 第三節(jié) 溫度傳感器和繼電器控制程序 一、 溫度 數(shù)據(jù) 采集程序 溫度傳感器工作流程，首先進行傳感器初始化， 配置引腳輸入高低電平和對應(yīng)的初始化周期。 4）、 HTTP 協(xié)議中請求方法 Get 和 Post 的區(qū)別 Get：是以實體的方式得到由請求 URI 所指定資源的信息，如果請求 URI 只是一個數(shù)據(jù)產(chǎn)生過程，那么最終要在響應(yīng)實體中返回的是處理過程的結(jié)果所指向的資源，而不是處理過程的描述。 天津科技大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 26 flag=0。 (\n REQ)。amp。 } else { (DHCP configuration done)。 (二 )以太網(wǎng)模塊程序 1)、網(wǎng)絡(luò) 連接狀態(tài) 檢測程序 if (!(sizeof Ether::buffer, mymac, 10)) ( Failed to access Ether controller)。 天津科技大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 23 圖 310 等待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常后，系統(tǒng)就會自動回歸到正常顯示界面。 目的有三 ，其一是充分利用顯示界面；其二是 在系統(tǒng)沒有連接上互聯(lián)網(wǎng)是起到提示作用； 其三是當(dāng)沒有網(wǎng)絡(luò)時， 本系統(tǒng)仍然可以作為簡單的溫度計使用。 圖 35 開關(guān)變綠，常 閉點斷開，常開點閉合 。 圖 32 增加觸發(fā) 點擊增加觸發(fā)符號以后，將出現(xiàn)以下界 面 天津科技大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 19 圖 33 報警設(shè)置界面 在 第一個框里選擇 觸發(fā)條件后，在后面一個框里填上觸發(fā)閾值，然后選擇觸發(fā)動作， 觸發(fā)動作現(xiàn)在只可以選擇郵件觸發(fā)（至于手機短信息提示和微信信息提示等功能將在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進行升級以后推出）， 同時填寫 發(fā)送 郵件 的 提醒內(nèi)容。 不支持手動設(shè)置， 可以滿足給時間精度要求不太高的系統(tǒng)使用 ，系統(tǒng)中僅有兩個參數(shù)支持手動設(shè)置，即電磁繼電器的開關(guān)狀態(tài)設(shè)置和高溫和低溫郵件 提醒 參數(shù) 設(shè)置 。 二 、 網(wǎng)絡(luò)同步時 鐘 特點 NTP 是設(shè)計為同步在網(wǎng)絡(luò)上計算機的時鐘的協(xié)議。 一、 NTP 網(wǎng)絡(luò)授時簡介 天津科技大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 18 NTP 同時同步指的是通過網(wǎng)絡(luò)時間 協(xié)議與時間源進行時間 校對 。除此之外， 顯示屏最下方 的日期顯示，也是經(jīng)由授時中心授時發(fā)回 的 ； 溫度顯示一欄便是系統(tǒng)所處的實時環(huán)境溫度，其使用的是 ds18b20 精確溫度傳感器，其誤差控制 在 正負(fù) 度，該款溫度傳感器屬于高精度溫度傳感器；繼電器狀態(tài)標(biāo) 識說明，本標(biāo)識借 用 了數(shù)字電路的二元關(guān)系。只要是支持 Modbus協(xié)議的儀器儀表，都可以將測量數(shù)據(jù)發(fā)布到樂聯(lián)網(wǎng)上，這為想向物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)轉(zhuǎn)型或者希望有自己的物聯(lián)網(wǎng)演示平臺傳的統(tǒng)測量儀器、儀表廠商提供了便利，可以讓他們迅 速實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)上網(wǎng)和快速物聯(lián)網(wǎng)平臺展示。當(dāng)您的測量數(shù)據(jù)不為正常值，系統(tǒng)