基于物聯(lián)網(wǎng)的單片機(jī)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-01-18 03:37
傳統(tǒng)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)存在只能在固定地點(diǎn)通過硬件電路板看到實(shí)驗(yàn)效果,不可復(fù)現(xiàn)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等問題。針對(duì)這些問題,文中設(shè)計(jì)了一套基于物聯(lián)網(wǎng)的單片機(jī)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、實(shí)驗(yàn)服務(wù)器和實(shí)驗(yàn)板3部分。物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采用STM32F205芯片實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)板數(shù)據(jù)的處理和顯示,利用NB-IoT技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳。實(shí)驗(yàn)服務(wù)器基于B/S架構(gòu)并搭建于阿里云之上,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)處理和再現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)板采用MSP430G2553芯片及傳感器芯片實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和通訊。系統(tǒng)通過設(shè)計(jì)各個(gè)部分的功能處理、通信協(xié)議及界面來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程顯示,使學(xué)生可以隨時(shí)分析歷史數(shù)據(jù),更好地發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題,教師也能更方便地進(jìn)行指導(dǎo)。
【文章來源】:電子科技. 2020,33(11)
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)示意圖
物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示,平臺(tái)由ARM處理器、NB86模塊、串口觸摸屏模塊等構(gòu)成。ARM處理器采用STM32系列芯片的STM32F205RET6。該芯片具有32位處理器內(nèi)核,120 MHz的主頻以及512 kB的FLASH。該芯片相比STM32F1系列具有運(yùn)行速率更快且存儲(chǔ)空間更大;相比于STM32F4系列擁有較低的成本且能滿足實(shí)驗(yàn)需求。NB86采用基于Hi2115芯片開發(fā)的NB86-G模塊,符合3GPP標(biāo)準(zhǔn)及與華為云平臺(tái)通信的CoAP/LwM2M協(xié)議。相比同系列的NB模塊,NB86-G模塊支持的頻段更多且體積小、功耗低、抗干擾能力強(qiáng),可更好地嵌入物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。串口觸摸屏采用TJC4832T035_011,其內(nèi)部包含處理器和存儲(chǔ)器,可在屏上開發(fā)界面及觸摸按鍵,通過串口傳輸字符串指令進(jìn)行操作,比用十六進(jìn)制操作的串口屏開發(fā)方便且指令更易讀。
物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與實(shí)驗(yàn)板之間通過串行通信接口實(shí)現(xiàn)通信,波特率9 600,停止位1位,串口通信協(xié)議幀格式如圖4所示。幀頭固定為0xE5,幀尾固定為0xE6。長(zhǎng)度表示數(shù)據(jù)域的字節(jié)長(zhǎng)度。FCS為校驗(yàn)碼,是從命令碼到數(shù)據(jù)域之間數(shù)據(jù)的累計(jì)和(在模256下)。圖4 幀格式
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于B/S架構(gòu)的商場(chǎng)智能停車管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 張潔,孫曉霞. 山西電子技術(shù). 2020(03)
[2]基于MQTT協(xié)議的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器設(shè)計(jì)與架構(gòu)分析[J]. 萬洪莉,李雨晨. 軟件工程. 2020(06)
[3]面向智慧社會(huì)的“新基建”及其政策取向[J]. 李曉華. 改革. 2020(05)
[4]基于NB-IoT的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J]. 聶琿,陳海峰,周豪. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理. 2020(05)
[5]NB-IoT在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用[J]. 姜成貴. 中國(guó)新通信. 2020(01)
[6]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究綜述[J]. 張洪芳. 中國(guó)新通信. 2019(16)
[7]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在平安智慧社區(qū)中的應(yīng)用及未來展望[J]. 辜應(yīng)勇. 中國(guó)安全防范技術(shù)與應(yīng)用. 2019(03)
[8]基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)的智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 宋洪儒,王宜懷,楊凡. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2019(02)
[9]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)綜述[J]. 孟勛. 中國(guó)科技信息. 2018(23)
[10]基于STM32的模塊化嵌入式開發(fā)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 查艷芳,劉輝,安峰. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2018(33)
碩士論文
[1]基于PHP和MySQL的網(wǎng)上購(gòu)物系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 李華明.電子科技大學(xué) 2014
本文編號(hào):2984197
【文章來源】:電子科技. 2020,33(11)
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)示意圖
物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示,平臺(tái)由ARM處理器、NB86模塊、串口觸摸屏模塊等構(gòu)成。ARM處理器采用STM32系列芯片的STM32F205RET6。該芯片具有32位處理器內(nèi)核,120 MHz的主頻以及512 kB的FLASH。該芯片相比STM32F1系列具有運(yùn)行速率更快且存儲(chǔ)空間更大;相比于STM32F4系列擁有較低的成本且能滿足實(shí)驗(yàn)需求。NB86采用基于Hi2115芯片開發(fā)的NB86-G模塊,符合3GPP標(biāo)準(zhǔn)及與華為云平臺(tái)通信的CoAP/LwM2M協(xié)議。相比同系列的NB模塊,NB86-G模塊支持的頻段更多且體積小、功耗低、抗干擾能力強(qiáng),可更好地嵌入物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。串口觸摸屏采用TJC4832T035_011,其內(nèi)部包含處理器和存儲(chǔ)器,可在屏上開發(fā)界面及觸摸按鍵,通過串口傳輸字符串指令進(jìn)行操作,比用十六進(jìn)制操作的串口屏開發(fā)方便且指令更易讀。
物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與實(shí)驗(yàn)板之間通過串行通信接口實(shí)現(xiàn)通信,波特率9 600,停止位1位,串口通信協(xié)議幀格式如圖4所示。幀頭固定為0xE5,幀尾固定為0xE6。長(zhǎng)度表示數(shù)據(jù)域的字節(jié)長(zhǎng)度。FCS為校驗(yàn)碼,是從命令碼到數(shù)據(jù)域之間數(shù)據(jù)的累計(jì)和(在模256下)。圖4 幀格式
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[6]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究綜述[J]. 張洪芳. 中國(guó)新通信. 2019(16)
[7]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在平安智慧社區(qū)中的應(yīng)用及未來展望[J]. 辜應(yīng)勇. 中國(guó)安全防范技術(shù)與應(yīng)用. 2019(03)
[8]基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)的智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 宋洪儒,王宜懷,楊凡. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2019(02)
[9]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)綜述[J]. 孟勛. 中國(guó)科技信息. 2018(23)
[10]基于STM32的模塊化嵌入式開發(fā)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 查艷芳,劉輝,安峰. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2018(33)
碩士論文
[1]基于PHP和MySQL的網(wǎng)上購(gòu)物系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 李華明.電子科技大學(xué) 2014
本文編號(hào):2984197
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