基于STM32的智能仓库环境检测设计（连接阿里云）

已于 2024-12-15 16:52:06 修改
阅读量476 收藏 5
点赞数 7
文章标签： stm32 嵌入式硬件 单片机 物联网 阿里云
于 2024-12-05 09:02:35 首次发布
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_51454236/article/details/144255229
版权

随着物流行业的迅速发展，仓库管理在确保供应链高效运作方面变得越来越重要。为了保障仓库内物品和设施的安全，设计一个高效且智能的仓库环境监测系统显得尤为迫切。本文的毕业设计目标是开发一个基于STM32的仓库环境监测系统，实现对仓库内温度、湿度、空气质量等环境参数的实时监测，并通过WiFi模块将数据上传至APP，同时在APP上控制仓库设备。

系统架构设计

本系统分为四个主要部分：传感器节点、数据传输模块、数据存储与处理模块和用户界面模块。

  • 传感器节点：负责采集仓库内的环境数据，包括温度、湿度、光照和气体传感器等，这些传感器通过无线通信将数据传送到数据传输模块。
  • 数据传输模块：接收传感器节点传来的数据，并利用WiFi技术传输到数据存储与处理模块。
  • 数据存储与处理模块：负责接收、存储和处理传感器传来的数据。利用云服务器进行数据存储和分析，实时监控仓库环境数据，并提供报警和预警功能。
  • 用户界面模块：通过专用APP，仓库管理员可以实时查看环境数据和报警信息，并进行管理。

硬件设计

本设计是基于STM32仓库环境检测设计，主要实现的功能是对仓库的环境进行检测，通过气体传感器模块、温湿度模块传感器、光敏电阻传感器模块、可燃液化传感器模块对中药材仓库进行检测，检测出的实时数据上传到STM32最小系统，通过STM32最小系统对上传的数据进行分析和运算，通过编程和算法得出检测的实时数据与设定好的数值进行对比，最后通过有源矩阵液晶显示器显示仓库的环境正常与否。

硬件部分包括STM32F103C8T6单片机、DHT11温湿度传感器、火焰传感器、ESP8266WiFi模块和继电器等。STM32F103C8T6作为主控芯片，负责系统控制和数据处理；DHT11用于监测温湿度；火焰传感器检测明火；ESP8266负责无线数据传输；继电器控制通风风扇和抽水泵等设备。

软件设计

软件部分涵盖STM32的编程和APP开发。STM32的编程实现环境数据采集、处理及通过WiFi模块的数据发送。APP开发则侧重于数据接收、展示和远程控制。在开发过程中，需确保系统的稳定性和实时性，保证数据的准确可靠。

功能实现与测试

完成硬件和软件设计后，需要对系统进行集成测试和功能验证。测试内容包括传感器数据采集的准确性、数据传输的稳定性和APP功能的实现。通过反复测试和优化，确保系统满足设计要求并稳定运行。

总结与展望

本设计通过开发一个基于STM32的仓库环境监测系统，实现了对仓库环境参数的实时监测和远程控制，具有高稳定性、实时性和良好的扩展性，为仓库管理提供了强有力的支持。未来，可以进一步优化系统性能，提升数据传输速度和准确性，并增加更多传感器以监测额外的环境参数，以满足不同用户的需求。

该系统的基本代码涉及多方面，如STM32的初始化、传感器读取、数据处理和通信接口实现等。由于代码量较大，这里提供一个简化框架和部分核心代码段，用户可根据需求和硬件配置进行补充和完善。

4c00f39f26b244f0add3172be0d1fc0c.jpeg

134fc627d47642fc9cd37d88f7de40a7.jpeg372d54c257824820ad9d0316a8029988.jpg部分代码

 

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "sys.h" 
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "dht11.h"
#include "sgp30.h"                  // Device header
#include "i2delay.h"
#include "AD.h"                  // Device header
#include "USART.h"
#include "esp.h"
#include "LED.h"
#include "PWM.h"
#include "fmq.h"
#include "exit.h"
#include "Timer.h"
#include <stdio.h>
#include <string.h>

u32 sgp30_dat;
u32 CO2Data;//CO2Ũ¶È
	
int Light=401;//¹âÕÕÇ¿¶È
int CO2=401;//CO2Ũ¶È
int Temperature=20;//ζÈ
int Shidu=20;//¿ÕÆøʪ¶È
	
uint8_t Switch='0';
uint8_t Switch1='0';
extern char RECS[200];
u8 T=20,S=20;

void Init(void)
{
	uint8_t Judge=0;
	delay_init();
	OLED_Init();
	OLED_ShowString(1,1,"Linking...");
	MyUSART_Init(); //³õʼ»¯´®¿Ú
	do
	{
		Judge = esp_Init();
		OLED_ShowString(1,1,"error code:");
		OLED_ShowNum(2,1,Judge,1);
	}while(Judge);  //Á¬½Ó°¢ÀïÔÆÖ±µ½³É¹¦
	
	LED_Init();
	DHT11_Init();
	SGP30_Init();
	AD_Init();
	PWM_Init();
	fmq_Init();
	Key_Init();
}

int main(void)
{
	Init();
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); 
	Delay_ms(100);
	OLED_Clear();
	exit_init();
	while(1)
	{	
				OLED_ShowString(1, 9, "gz");
				OLED_ShowString(1, 1, "CO2");
				OLED_ShowString(2, 1, "wendu");
				OLED_ShowString(2, 10, "shidu");
				
				Delay_ms(100);	
				SGP30_Write(0x20,0x08);
				sgp30_dat = SGP30_Read();//¶ÁÈ¡SGP30µÄÖµ
				CO2Data = (sgp30_dat & 0xffff0000) >> 16;//È¡³öCO2Ũ¶ÈÖµ
//				CO2Data++;
				CO2=(int)CO2Data;

				Delay_ms(100);	
				DHT11_Read_Data(&T, &S);	//¶ÁÈ¡ÎÂʪ¶ÈÖµ
				Temperature=(int)T;
				Temperature++;
				Shidu=(int)S;
//				Shidu++;
				Delay_ms(1);	
				
				Light=AD_GetValue();//¶ÁÈ¡¹âÕÕÇ¿¶ÈÖµ
//				trshidu=4000;//¶ÁÈ¡ÍÁÈÀʪ¶ÈÖµ
//				trshidu++;
				
				Delay_ms(1);	
				
				OLED_ShowNum(1,12,(int)Light,4);
				Delay_ms(1);		
				OLED_ShowNum(1,5,CO2Data,3);
				Delay_ms(1);		
				OLED_ShowNum(2,7,Temperature,2);
				Delay_ms(1);		
				OLED_ShowNum(2,15,Shidu,2);
				Delay_ms(1);		
				
//			Esp_PUB();
			Delay_ms(1000);
			if(Esp_PUB() == 1)
			{
				OLED_ShowString(4,3,"publish failed");
				Delay_ms(100);
//				OLED_Clear();
			}
			Delay_ms(1000);
//		CommandAnalyse();	
			OLED_ShowChar(4,1,Switch);
			OLED_ShowChar(4,3,Switch1);		
				if(Switch=='0')//ÔÆ¿ØÖÆ
				{
					PWM_SetCompare2(0/ 180 * 2000 + 500);
				}
				if(Switch=='1')//ÔÆ¿ØÖÆ
				{
					PWM_SetCompare2(90/ 180 * 2000 + 500);
				}
				if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_1) == 0)			//?PB1????????,???0,?????1??
				{
					Switch1='1';
					LED1_ON();
				}
					else 
				{
					Switch1='0';
				}

				if(Temperature>30)
				{
					fmq_start();
				}
				else 
				{
					GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_8);
				}
	}
	
}

联网部分代码

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "Delay.h"
#include "i2delay.h"


extern	int Light;//光照强度
extern	int CO2;//CO2浓度
extern	int Temperature;//温度
extern	int Shidu;//空气湿度
extern	uint8_t Switch;
extern	uint8_t Switch1;

extern char RECS[250];
const char* WIFI ="hyjh";//WIFI名称
const char* WIFIASSWORD="87654321";//WIFI密码

const char* ClintID="a18Jel5OjFz.V001|securemode=2\\,signmethod=hmacsha256\\,timestamp=1732186445460|";
const char* username="V001&a18Jel5OjFz";
const char* passwd="75a8af533ec5ddce83797a68183b9d37401b68c6ee2adfee7644db48e69f58bb";

const char* Url="a1KorDempMv.iot-as-mqtt.cn-shanghai.aliyuncs.com";

const char* pubtopic="/sys/a18Jel5OjFz/V001/thing/event/property/post";
const char* subtopic="/sys/a18Jel5OjFz/V001/thing/event/property/post_reply";
const char* func1="LEDSwitch";
const char* func2="ForcedAlarmSwitch";
const char* func3="co2";
const char* func4="ADC1";
const char* func5="Humidity";
const char* func6="temperature";

int fputc(int ch,FILE *f )   //printf重定向  
{
	USART_SendData(USART1,(uint8_t)ch);
	while(USART_GetFlagStatus (USART1,USART_FLAG_TC) == RESET);
	return ch;
}
char esp_Init(void)
{
	memset(RECS,0,sizeof(RECS));
	printf("AT+RST\r\n");  //重启
	Delay_ms(2000);
	
	memset(RECS,0,sizeof(RECS));
	printf("ATE0\r\n");    //关闭回显
	Delay_ms(10);
	if(strcmp(RECS,"OK"))
		return 1;
	
	printf("AT+CWMODE=1\r\n"); //Station模式
	Delay_ms(1000);
	if(strcmp(RECS,"OK"))
		return 2;
	
	memset(RECS,0,sizeof(RECS));
	printf("AT+CWJAP=\"%s\",\"%s\"\r\n",WIFI,WIFIASSWORD); //连接热点
	Delay_ms(1000);
	if(strcmp(RECS,"OK"))
		return 3;
	
	memset(RECS,0,sizeof(RECS));
	printf("AT+MQTTUSERCFG=0,1,\"%s\",\"%s\",\"%s\",0,0,\"\"\r\n",ClintID,username,passwd);//用户信息配置
	Delay_ms(10);
	if(strcmp(RECS,"OK"))
		return 4;
	
	memset(RECS,0,sizeof(RECS));
	printf("AT+MQTTCONN=0,\"%s\",1883,1\r\n",Url); //连接服务器
	Delay_ms(1000);
	if(strcmp(RECS,"OK"))
		return 5;
	
	printf("AT+MQTTSUB=0,\"%s\",1\r\n",subtopic); //订阅消息
	Delay_ms(1000);
	if(strcmp(RECS,"OK"))
		return 5;
	memset(RECS,0,sizeof(RECS));
	return 0;
}
//功能：esp发送消息
//参数：无
//返回值：0：发送成功；1：发送失败
char Esp_PUB(void)
{
	memset(RECS,0,sizeof(RECS));
	printf("AT+MQTTPUB=0,\"%s\",\"{\\\"method\\\":\\\"thing.event.property.post\\\"\\,\\\"params\\\":{\\\"%s\\\":%c\\,\\\"%s\\\":%c\\,\\\"%s\\\":%d\\,\\\"%s\\\":%d\\,\\\"%s\\\":%d\\,\\\"%s\\\":%d}}\",0,0\r\n",pubtopic,func1,Switch,func2,Switch1,func3,CO2,func4,Light,func5,Shidu,func6,Temperature);
//	printf("AT+MQTTPUB=0,\"%s\",\"{\\\"method\\\":\\\"thing.event.property.post\\\"\\,\\\"params\\\":{\\\"%s\\\":%d\\,\\\"%s\\\":%d\\,\\\"%s\\\":%d\\,\\\"%s\\\":%d\\}}
//	while(RECS[0]);//等待ESP返回数据
	Delay_ms(1000);//延时等待数据接收完成
	if(strcmp(RECS,"ERROR")==0)
		return 1;
	return 0;
}
void CommandAnalyse(void)
{
	if(strncmp(RECS,"+MQTTSUBRECV:",13)==0)//at+MQTTSUBRECV:0
	{
		unsigned char i=0;
		while(RECS[i++] != '\0')             
		{
			if(strncmp((RECS+i),func1,9)==0)
			{
				while(RECS[i++] != ':');       
				Switch=RECS[i];
			}
			if(strncmp((RECS+i),func2,17)==0)
			{
				while(RECS[i++] != ':');
				Switch1=RECS[i];
			}
		}
	}
}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包

打赏作者

半生烟火一世迷离(白嫖别来私信)

你的鼓励将是我创作的最大动力

¥1 ¥2 ¥4 ¥6 ¥10 ¥20
扫码支付：¥1
获取中
扫码支付

您的余额不足，请更换扫码支付或充值

打赏作者

实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值