【正文】 圖 STM32L151 原理圖 無線模塊 設(shè)計(jì) 節(jié)點(diǎn)的硬件結(jié)構(gòu) 無線傳感器節(jié)點(diǎn)由傳感器模塊、處理器模塊、無線電通信模塊 和能量供應(yīng)模塊 4 部分組成，節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的采集用低功耗 STM32L151 作為處理器。新產(chǎn)品系列在低功耗綜合性能上逼近現(xiàn)有技術(shù)極限，在行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中容易取得性能上的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì) 。主要應(yīng)用于 工業(yè)控制、金融支付、醫(yī)療電子、智能交通、玩具、傳感器網(wǎng)絡(luò)以及一切可能用到高性能極低功耗單片機(jī)的市場(chǎng)領(lǐng)域 。 2020 年 3 月 3，意法半導(dǎo)體宣布擴(kuò)大 STM32L 系列 32 位微控制器的產(chǎn)品范圍，新增的微控制器存儲(chǔ)容量分別為 256KB 和 384KB，整個(gè)系列閃存容量覆蓋 32KB 至 384KB 區(qū)間，為嵌入式應(yīng) 用工程師提供更加豐富的選擇 。同時(shí)檢測(cè)節(jié)點(diǎn)還可以接受來自主機(jī)的信號(hào)，做出相應(yīng)的操作。 UART調(diào)試電路，主要用戶測(cè)試與通信。 STM32F103ZET6 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖 所示。這些豐富 外設(shè)配置，使得STM32F103xx 大容量增強(qiáng)型系列微控制器適合于多種應(yīng)用場(chǎng)合 [3]： ? 電機(jī)驅(qū)動(dòng) ? 醫(yī)療 器械 和手持 終端 設(shè)備 ? PC 端游戲 和 GPS 終端 平臺(tái) ? 工業(yè)應(yīng)用：可編程控制 器 、 打印機(jī)、變頻器 和掃描儀 ? 警報(bào)系統(tǒng)、視頻對(duì)講、和暖氣通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)等 本系統(tǒng)中使用的是 STMF103xx 系列中容量最大、接口最豐富、功能最全面的STM32F103ZET6 微處理器。 STM32F103xx 大容量增強(qiáng) 系列工作于 40176。 Cortex?M3 32 位的 RISC 內(nèi)核， 時(shí)鐘頻率達(dá)到 72MHz，是同類產(chǎn)品中性 能最好。外接有 FTF 真彩液晶和 7279 鍵盤，可擴(kuò)展外掛 GPRG 模塊。 湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 6 S T M 3 2 L 1 5 1C B T 6 控 制 器L S D R F 4 3 1 0 M0 1 無 線 模 塊R S2 32傳 感 器 監(jiān) 測(cè) 節(jié) 點(diǎn) 1S T M 3 2 L 1 5 1C B T 6 控 制 器L S D R F 4 3 1 0 M0 1 無 線 模 塊R S2 32傳 感 器 監(jiān) 測(cè) 節(jié) 點(diǎn) NS T M 3 2 L 1 5 1C B T 6 控 制 器L S D R F 4 3 1 0 M0 1 無 線 模 塊R S2 32紅 外 編碼 解 碼 控 制 節(jié) 點(diǎn) 1L S D R F 4 3 1 0 M0 1 無 線 模 塊RS 23 2T F T顯 示7 2 7 9鍵 盤S T M 3 2 F 1 0 3Z E T 6 處 理 器 主 機(jī)R F I DG P R SI n t e r n e t 用 戶 圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 本章小結(jié) 系統(tǒng)將無線通信網(wǎng)絡(luò)、傳感網(wǎng)絡(luò)、 GPRS 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了養(yǎng)殖場(chǎng) 環(huán)境因素的多角度、大范圍、智能化監(jiān)控。強(qiáng)大的 32 位中央處理器，保證了主機(jī)處理數(shù)據(jù)的能力 ，直觀、簡(jiǎn)潔的操作界面提供了更加優(yōu)質(zhì)的用戶體驗(yàn)。 系統(tǒng) 框圖 本系統(tǒng)由檢測(cè)節(jié)點(diǎn)、主機(jī)、用戶端三個(gè)部分組成。 TFT 液晶顯示屏 具有 對(duì)比度高 、 亮度好、 顏色鮮艷 、 層次感強(qiáng) ，同時(shí)具備 觸摸功能 [1]。 方案比較： 在本系統(tǒng)中，要求各個(gè)節(jié)點(diǎn)具有體積小、重量輕、安放放點(diǎn)的特點(diǎn)，同時(shí)考慮到本系統(tǒng)中各個(gè)模塊都是使用低功耗器件，故選擇方案三，采用電池供電，更加符合本設(shè)計(jì)要求。這種電路多見于要求不高的直流電源中，其驅(qū)動(dòng)能力和后級(jí)的濾波電容有關(guān)。 供電 方案 本系統(tǒng)要求 無線收發(fā)節(jié)點(diǎn)能夠長(zhǎng)時(shí)間的正常工作，因此設(shè)計(jì)所需的無線收發(fā)模塊都具有低功耗的特點(diǎn) ， 且能夠采用電池供電。常見的 無線芯片有 TI 公司的 CC2500、 NODIC 公司的 NRF24L01等。 方案二： 無線技術(shù) 所謂的 無線技術(shù)，其頻段處于 （科學(xué)、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)）之間 ， 所以簡(jiǎn)稱為 無線技術(shù)。 結(jié)合本系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 測(cè)量精度高、電路簡(jiǎn)單 、體積小 、抗干擾能力強(qiáng) 等特點(diǎn)，選擇使用 SHT10 工業(yè)級(jí)數(shù)字溫濕度傳感器 。 溫濕度 傳感器選擇方案 方案 一：采用常用的單總線 DS18B20 測(cè)溫，再選一款濕度測(cè)量傳感器搭配使用，從而實(shí)現(xiàn)溫濕度的測(cè)量。采用 AT89S52 做內(nèi)核進(jìn)行控制比較簡(jiǎn)單，但是其 I/O 資源有限，不能滿足電路設(shè)計(jì)需求，需要外接芯片進(jìn)行 I/O 擴(kuò)展。 方案二：采用 ST 公司推出的 STM32F103 位處理器來與無線傳感器模塊通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接收與發(fā)送。 本文內(nèi)容安排：第一章緒論，主要介紹養(yǎng)殖場(chǎng)智能監(jiān)控的意義 、養(yǎng)殖場(chǎng)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展歷程、智能監(jiān)控的國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀分析 ；第二章系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求論證，主要根據(jù)設(shè)計(jì)要求論證了各模塊不同方案的可行性，確定整個(gè) 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；第三章主要從硬件方面分析了各個(gè)不分電路 設(shè)計(jì)思想；第四章主要介紹了系統(tǒng)的軟件平臺(tái)以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)的軟件處理思想；第五章主要是數(shù)據(jù)測(cè)試和數(shù)據(jù)分析；第六章是本系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 總結(jié)。 Zigbee 協(xié)議技術(shù)的運(yùn)用，更穩(wěn)定的保證數(shù)據(jù)信息傳遞的可靠性，GSM 通信技術(shù)的 應(yīng)用，可將本系統(tǒng)與養(yǎng)殖場(chǎng)管理者手機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)與實(shí)時(shí)交互。 根據(jù)多方面市場(chǎng)調(diào)查分析 ， 國(guó)內(nèi)市面上的大部分養(yǎng)殖場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備具有系統(tǒng)龐大、價(jià)格昂貴等特點(diǎn) 。微型計(jì)算機(jī)對(duì)系統(tǒng)的控制不僅僅是簡(jiǎn)單的、獨(dú)立的、靜態(tài)的、直接的數(shù)字控制。 80 年代，隨著微計(jì)算機(jī)技術(shù) 的發(fā)展和價(jià)格的下降，同時(shí)人們對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)控制提出了更高的要求，以微型 計(jì)算機(jī)為核心的智能養(yǎng)殖場(chǎng)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，在西方得到了很大 的發(fā)展。不僅可以讓 管理者 實(shí)時(shí) 的了解養(yǎng)殖場(chǎng)的情況，如溫度、濕度、光照等其他環(huán)境因素 ， 還可以通過用戶的預(yù)先設(shè)定，實(shí)現(xiàn)對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)環(huán)境的智能調(diào)節(jié)，如實(shí)現(xiàn)恒溫、恒濕等 ，通過遠(yuǎn)程客戶端還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)環(huán)境的遠(yuǎn)程控制。 同時(shí)，管理的不善也導(dǎo)致了很多資源的浪費(fèi)和家禽的無故死亡。STM32F103 processor。 plete functions amp。 low power amp。 SMS notification user. Client realtime receiver to the host sent from the environmental information and remote monitoring via SMS farms environment. In this system, the use of TI 39。 carbon dioxide concentration and other environmental factors. To solve the difficult problem of labor management and investigation patrol monitoring. The system consists of three parts of the monitoring node amp。經(jīng)測(cè)試， 本系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單、界面美觀、功能完善、 運(yùn)行穩(wěn)定，達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)要求，符合了現(xiàn)代社會(huì)人性化及智能化的特點(diǎn)， 具有廣闊的市場(chǎng)前景 。主機(jī)接受監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)發(fā)來的信息 ，依據(jù)系 統(tǒng)設(shè)定對(duì)信息進(jìn)行處理，并做出相應(yīng)的操作，如智能調(diào)節(jié)、報(bào)警、短信通知用戶等。湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 學(xué)號(hào) 14092202096 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 題目 : 養(yǎng)殖場(chǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 作 者 徐 偉 屆 別 2020屆 院 別 信息與通信工程學(xué)院 專 業(yè) 電子信息工程 指導(dǎo)教師 陳 松 職 稱 講 師 完成時(shí)間 2020年 5月 20日 湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) I 摘 要 本 設(shè)計(jì) 構(gòu)建 了一套 養(yǎng)殖場(chǎng)智能監(jiān) 控系統(tǒng)，通過 對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)環(huán)境溫 度、濕度、光照強(qiáng)度 、二氧化碳濃度 及其它 環(huán)境 影響因素的實(shí)時(shí)監(jiān)控 ，解決了人工管理與查巡監(jiān)控 難的問題 。用戶端可以實(shí)時(shí)的接收到主機(jī)發(fā)送過來的環(huán)境信息，并可以通過短信方式對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行遠(yuǎn)程的監(jiān)控。 關(guān)鍵詞： 養(yǎng)殖 場(chǎng)；無線通信；傳感網(wǎng)絡(luò)； STM32F103 處理器 ；智能監(jiān)控 湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) II Abstract The design to build a set of farms intelligent monitoring system. Realtime monitoring of the impact of the farms ambient temperature amp。 the host amp。s ultralow power wireless chip CC1101 to build 433MHz wireless work. The controller uses ST39。 low cost amp。 stable operation to achieve the desired design requirements. In line with the characteristics of modern society humane and intelligent and has broad market prospects. Key words: Farms。intelligent monitoring湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 1 目 錄 摘 要 ......................................................................................................................................... I Abstract ..................................................................................................................................... II 目 錄 .......................................................................................................................................... 1 第一章 緒 論 ...................................................................................................................... 1 養(yǎng)殖場(chǎng)智能監(jiān)控的意義 .................................................................................................... 1 養(yǎng)殖場(chǎng)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展歷程 ............................................................................................. 1 智能監(jiān)控的國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀分析 ................................................................................................ 2 第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求論證 .................................................................................................... 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 .................................................................................................................. 3 系統(tǒng)方案論證 .................................................................................................................. 3 核心處理器選擇 ..................................................................................................... 3 溫濕度傳感器選擇方案 ..