基于STM32的智能冷链物流监控系统

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#stm32 #嵌入式硬件 #单片机

1. 引言

冷链物流对温度敏感商品的质量保障至关重要，传统监控方式存在数据孤岛、实时性差等问题。本文设计了一款基于STM32的智能冷链物流监控系统，通过多节点温度监测、路径优化与异常预警技术，实现全程可视化追踪与智能调度，确保冷链运输安全可靠。

2. 系统设计

2.1 硬件设计

  • 主控芯片：STM32L496VG，超低功耗设计

  • 感知模块：

    • 温度传感器（DS18B20）：-55~125℃（精度±0.5℃）

    • 湿度传感器（SHT31）：0-100%RH（精度±2%）

    • 三轴加速度计（LIS3DH）：监测运输振动

    • GPS模块（ATGM336H）：实时定位追踪

  • 通信模块：

    • NB-IoT模组（BC95）：广域低功耗连接

    • LoRa模块（SX1278）：车厢内多节点组网

  • 存储模块：

    • 4MB Flash：存储历史数据

    • FRAM（FM25V20）：掉电不丢失关键数据

  • 防护设计：

    • IP68防水防尘

    • -40~85℃宽温工作

2.2 软件架构

  • 数据采集引擎：多节点温度同步采集

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基于STM32设计的物联网疫苗冷链物流监测系统
06-16 538
本设计基于物联网技术，开发了一套疫苗冷链物流环境监测系统。系统采用STM32F103C8T6作为主控芯片，集成SHT30温湿度传感器、震动传感器、GPS定位模块和4G通信模块，实现对运输环境的温度、湿度及震动状况的实时监测与控制。通过继电器驱动半导体制冷模块和加湿器，系统能够自动调节环境温湿度，保障疫苗运输的安全性。采集的环境数据通过MQTT协议上传至华为云物联网平台，配套开发的Android手机APP和Windows上位机软件基于Qt平台设计，支持远程实时查看环境数据和车辆定位，提升了疫苗冷链运输的智能化
基于STM32+ESP8266+GPS的冷链运输监测系统下位机设计(项目资料ID:21)
以培养嵌入式工程师为己任
07-11 1318
基于 STM32+ESP8266+GPS 的冷链运输监测系统下位机的设计。该系统借助 BC20 模块进行通信处理，能够获取 GPS 模块的经纬度数据，并将十六进制数据发送至服务器。同时，系统还可获取 MQ4 气体传感器的数值和状态以及 DHT11 温湿度传感器的数据，通过 ESP8266 模块连接 Wi - Fi 网络与服务器建立连接并传输传感器数据，实现对冷链运输环境的有效监测。
基于STM32设计的智能冷链物流监控系统
10-13 407
本系统基于STM32F103C8T6微控制器设计，实现了智能冷链物流监控的核心功能，能够实时监测运输过程中的温度、湿度和震动数据，确保货物在运输途中处于适宜的环境条件。通过集成多种传感器和模块，系统有效提升了冷链物流的监控精度和响应速度。
硬件开发_基于STM32单片机的冷链运输系统
weixin_45732499的博客
08-21 531
本文介绍了一个智能冷链监测系统，该系统通过STM32单片机主控，集成温湿度传感器（DHT11）、OLED显示屏和加速度传感器（ADXL345），实现对冷链环境的实时监测。系统具备温度采集、数据可视化显示和运输平稳性检测功能，通过IIC总线实现传感器与主控的通信。程序设计采用C语言开发，包含初始化、数据采集和显示控制模块。该系统可有效保障冷链运输过程中物品的质量安全。
学习STM32的智能冷链物流
吃不胖.
09-13 823
其中，温度传感器模块用于实时感知环境温度，无线通信模块用于实现与外部设备的通信，SD卡模块用于存储采集到的数据，LCD显示屏用于实时显示环境参数和系统状态。在这个示例中，我们首先定义了一个串口初始化函数，用于配置STM32的串口参数，如波特率、数据位数、停止位数和校验位等。在这个函数中，我们首先打开一个文件，并将数据写入文件中，然后关闭文件。当STM32开发板运行时，温度传感器模块将实时采集环境温度，通过无线通信模块将数据发送给外部设备，并将数据存储到SD卡中。接下来，我们将分别介绍每个部分的代码实现。
基于STM32的区块链冷链记录仪开发指南
2401_88938661的博客
02-27 350
实现每5分钟记录一次货物温度，通过SHA-256哈希链保证数据连续性，最终将加密数据上传至以太坊测试链。1. 区块链数据结构：`BlockChainDataTypeDef`（含nonce/hash等字段）1. 检查DS18B20的电源引脚是否接触不良（建议增加10uF去耦电容）3. 重新初始化加密芯片的配置区（使用Microchip配置工具）3. 存储操作宏定义：`FLASHBLOCKSIZE 4096`2. 检查硬件写保护引脚状态（WP引脚需接地）2. 加密函数前缀：`ATEC`
STM32L051单片机485Ymode升级后程序不能正常运行问题
wanghongshuai1的博客
11-22 843
STM32单片机裸机升级bin文件后程序不能正常运行问题
5.1.STM32-EXTI外部中断——全程手敲板书
BUPT_0007的博客
11-22 873
外部中断是众多能产生中断的外设之一，所以本节课我们就借助外部中断来学习一下中断系统。以后在学其他外设的时候，也是会经常和中断打交道的中断源： 像是公司里各个部门的门铃按钮。挂起寄存器： 每个门铃按钮上自带的红色指示灯。按钮被按下，灯就亮，表示有人呼叫。即使手松开了，灯也一直亮，直到有人（软件）来把它按灭。中断屏蔽寄存器： 每个部门经理桌上的一个“免打扰”开关。当经理不想被打断时，就把开关关上。此时，即使门外有人按铃（灯亮了），经理也听不到铃声。与门： 连接“免打扰开关”和“门铃指示灯”的电路。
【STM32】DMA
qq_62361050的博客
11-16 895
令人头秃的描述：DMA（Direct Memory Access，直接存储器访问）提供在外设与内存、存储器和存储器之间的高速数据传输使用。它允许不同速度的硬件装置来沟通，而不需要依赖于CPU，在这个时间中，CPU对于内存的工作来说就无法使用。简单描述：就是一个数据搬运工！！
我在高职教STM32（新12）——STM32中断概览
gmc832002的博客
11-16 342
某种程度上，中断可以说是嵌入式的“灵魂”，后续几乎所有实验都会涉及中断。因此，中断的讲解放在哪一个外设里面去讲都不合适，所以这里单独抽出一篇来做一个概括性的介绍，这样在其他外设涉及到中断部分知识的时候，就不用费很大的篇幅去讲解，只要示意性带过即可。本篇分为三个小节：1）中断的产生背景；2）STM32 强大的中断系统；3）NVIC 使用与中断编程要点
stm32f103学习笔记-17-STM32 中断应用总结
weixin_57913829的博客
11-19 1117
当多个中断同时发生时，比较顺序为：比较主优先级：主优先级高的先执行（可嵌套）。如果主优先级相同，比较子优先级：子优先级高的先执行。如果子优先级也相同，比较硬件中断编号：编号小的先执行（编号见向量表）。中断是STM32实现实时处理的核心机制，分为系统异常和外部中断。NVIC统一管理所有中断，包括使能、优先级设置和响应。优先级分主优先级（抢占）和子优先级，通过分组配置（5种方式）。编程步骤：使能外设中断→设置优先级分组→配置NVIC→编写ISR。ISR函数名必须与向量表一致，且要清除中断标志。
《嵌入式硬件从入门到精通：电源 / 模电 / 数电 / 通信核心全解析》
C++，Java，Python，C#编程选手，偶尔刷刷leetcode
11-17 1425
嵌入式硬件工程师知识体系精华摘要 电源设计核心要点 LDO与DCDC对比：LDO纹波小但效率低(η≈Vout/Vin)，适合小电流场景；DCDC效率高(85%-95%)但纹波大，适合大电流应用。关键选型因素包括压差、电流和纹波要求。 BUCK电路设计： 拓扑：Vin→开关管→电感→输出电容→负载 电感计算：L=(Vout×(Vin-Vout))/(ΔIL×Fs×Vin)，ΔIL取20-40%Io 电容选型：Cout≥ΔIL/(8×Fs×ΔVout)，需低ESR电容 电源稳定性： 环路补偿：通过RC网络调整相
正点原子-梯形加减速
weixin_41226265的博客
11-20 844
本文介绍了正点原子团队开发的步进电机驱动代码实现，基于STM32F407电机开发板。主要内容包括：1）通过GPIO初始化4个步进电机的方向控制引脚(DIR1-4)和使能引脚(EN1-4)，配置为推挽输出模式；2）提供了时钟使能和引脚初始化函数stepper_init()，支持设置定时器的自动重装值和预分频数；3）采用梯形加减速控制算法，通过多张示意图展示了速度曲线变化过程。该驱动代码实现了对多个步进电机的精确控制，适用于工业自动化等需要精密运动控制的场景。
ARM Cortex-M 系列 MCU：内核、指令、异常与中断解析
最新发布
2401_84382970的博客
11-25 883
（Hard Real-Time）：必须在严格的时间限制内完成响应，否则可能导致系统失效（如电机控制、飞行控制）。（Soft Real-Time）：允许偶尔延迟，但总体延迟应控制在可接受范围内（如数据采集、音频处理）。低功耗模式（Sleep/Stop/Standby）可与实时任务唤醒机制结合，兼顾功耗和实时性。M0 系列仅支持 Thumb 16-bit 指令，指令简单，适合低功耗、小型控制任务。M3/M4/M7 支持 Thumb-2（16/32 位混合），提升表达能力和执行效率。
解码UDP
愿能与同路的你交流互鉴～ 博客园 ：https://www.cnblogs.com/YouEmbedded/
11-22 936
摘要： UDP协议是传输层核心协议，提供无连接、不可靠的数据传输服务。其特点包括无需建立连接、不保证数据交付与顺序、报首仅8字节轻量高效，适合实时性要求高且容忍丢包的场景。UDP数据报最大长度为65507字节，但建议≤1472字节以避免IP分片。编程接口涉及socket()创建套接字、bind()绑定地址端口、sendto()发送数据，需注意字节序转换及错误处理。UDP适用于DNS、视频流等低延迟应用，但需应用层自行处理可靠性问题。
单片机简单介绍
2303_79336820的博客
11-20 878
本文介绍了单片机的基础知识，包括其定义、特点及与普通计算机的区别。单片机是一种集成了CPU、存储器和外设接口的微型计算机系统，主要用于简单控制场景。文章详细说明了单片机的命名规则、封装形式以及内部结构，重点阐述了单片机最小系统的组成要素：电源模块提供运行动力，晶振产生时钟信号作为系统"心跳"，复位电路确保系统正常启动。通过学习可以了解单片机将计算机功能集成在单一芯片中的设计理念，以及其低成本、结构简单的特点，为后续深入学习奠定基础。
单片机手搓掌上游戏机（十一）—esp8266运行gameboy模拟器之硬件连接
lysunbona的博客
11-21 888
上一篇文章说到，控制按键有八个，单片机的io口数量不够，有一个叫PIN_ESC的按键连到了D8也就是15号接口，实际上是不工作的，15号接口通过一个10k电阻下拉接地了。第二是喇叭的声音变小，因为10k的电阻起到分流作用。最后就是，我们虽然用的是彩屏，但gameboy实际上是单色的游戏机，我们只用了彩屏的大小，颜色的话就是黑白和液晶绿最顺眼。扬声器我用的是8欧姆5w的，阻抗匹配这块我不懂，随便找的，你也可以加一级放大器，匹配一下，不过在这么一个采样率的情况下，加个输出电容就行了，都是鬼哭狼嚎。
基于stm32的物联网物流管理系统
06-18
<think>我们正在讨论基于STM32的物联网物流管理系统的设计与实现。根据之前的引用，特别是引用[1]和引用[2]，我们可以了解到：-引用[1]提到了使用STM32实现智能物流管理系统的关键功能，如温湿度监测，并提供了代码案例。-引用[2]则介绍了基于STM32+物联网的货车重量检测系统，该系统可以实时检测货车载重并上传至云平台（如OneNet）。因此，我们可以将系统设计分为以下几个核心部分：1.硬件选型：STM32单片机（如STM32F103系列或STM32F4系列）、传感器（温湿度传感器、重量传感器等）、通信模块（如ESP8266WiFi模块、4G模块等）。2.传感器数据采集：温湿度、重量、位置（GPS）等。3.数据传输：通过物联网模块将数据上传至云平台（如OneNet、阿里云等）。4.云平台：数据存储、分析、可视化及远程监控。5.用户终端：Web或App界面，用于查看物流信息。接下来，我们将详细讨论每个部分的实现。###1.硬件选型-**主控芯片**：STM32F103C8T6（性价比高，资源足够）或STM32F407VET6（性能更强）。-**温湿度传感器**：DHT11或DHT22（数字信号输出，易于连接）。-**重量传感器**：HX711模块配合称重传感器（用于货车重量检测）。-**位置定位**：GPS模块（如UBLOXNEO-6M）。-**通信模块**：ESP8266（WiFi）或SIM800A（GSM/GPRS），根据实际网络环境选择。###2.传感器数据采集以温湿度采集为例，使用DHT11：```c#include"dht11.h"DHT11_Datadht11_data;if(DHT11_ReadData(&dht11_data)==DHT11_OK){floattemperature=dht11_data.temperature;floathumidity=dht11_data.humidity;//处理数据，准备发送}```重量传感器使用HX711：```c#include"hx711.h"HX711scale;HX711_Init(&scale,GPIOC,GPIO_PIN_0,GPIOC,GPIO_PIN_1);//DT,SCKHX711_SetScale(&scale,415.0);//校准参数HX711_Tare(&scale);//去皮floatweight=HX711_GetUnits(&scale,10);//获取重量（10次平均）```###3.数据传输以ESP8266连接OneNet平台为例：-配置ESP8266连接WiFi。-使用MQTT协议或HTTP协议将数据上传至OneNet。示例代码（使用HTTP）：```c//假设已经连接WiFicharpost_data[100];sprintf(post_data,"{\"temperature\":%.1f,\"humidity\":%.1f,\"weight\":%.2f}",temperature,humidity,weight);//构造HTTPPOST请求charhttp_cmd[300];sprintf(http_cmd,"POST/devices/%s/datapointsHTTP/1.1\r\n",device_id);strcat(http_cmd,"api-key:your_api_key\r\n");strcat(http_cmd,"Host:api.heclouds.com\r\n");strcat(http_cmd,"Content-Length:%d\r\n\r\n",strlen(post_data));strcat(http_cmd,post_data);//发送请求ESP8266_Send(http_cmd);```###4.云平台设置（以OneNet为例）-在OneNet创建产品，添加设备，记录设备ID和APIKey。-添加数据流（如temperature,humidity,weight）。-创建数据可视化界面。###5.用户终端用户可以通过OneNet提供的Web界面或自定义App查看实时数据。###系统框架总结整个系统的工作流程如下：1.STM32采集传感器数据。2.通过通信模块上传至云平台。3.云平台存储数据并提供远程访问接口。4.用户通过终端查看物流状态（温湿度、重量、位置等）。§§相关问题§§1.如何对STM32进行低功耗设计以延长物流管理系统的工作时间？2.除了OneNet，还有哪些物联网云平台适合物流管理系统？3.如何确保物流管理系统数据的安全性和隐私性？4.在物流管理系统中，如何实现货物位置的实时追踪？</think>### STM32物联网物流管理系统设计与实现 #### 1. **系统架构设计** 基于STM32的物联网物流管理系统采用三层架构： - **感知层**：STM32主控芯片连接各类传感器（温湿度、重量、位置等） - **传输层**：通过WiFi/4G/NB-IoT模块上传数据到云平台（如OneNet） - **应用层**：云平台数据处理与用户交互界面 $$系统架构 = \left( \begin{array}{c} \text{STM32主控} \\ \downarrow \\ \text{传感器网络} \\ \downarrow \\ \text{物联网网关} \\ \downarrow \\ \text{云平台} \\ \downarrow \\ \text{管理终端} \end{array} \right)$$ #### 2. **核心功能实现** 1. **货物状态监测** - 使用DHT11温湿度传感器采集环境数据 - HX711称重模块实时监测货物重量 - 代码示例： ```c // 温湿度读取 DHT11_ReadData(&temperature, &humidity); // 重量读取 weight = HX711_GetWeight(); ``` 2. **位置追踪** - 集成GPS模块（如UBLOX NEO-6M） - 通过4G模块上传位置信息到云平台 - 轨迹显示算法： $$轨迹点 = \sum_{i=1}^{n} (lat_i, lon_i, t_i)$$ 3. **异常报警** - 设置阈值触发STM32外部中断 - 通过ESP8266发送报警信息到手机端 - 状态判断逻辑： ```c if (temperature > THRESHOLD || weight > MAX_LOAD) { Send_Alert("异常告警！"); } ``` 4. **云平台集成** - 使用MQTT协议与OneNet平台通信 - 数据封装格式： ```json { "dev_id": "STM32_001", "temp": 25.6, "hum": 45, "weight": 1200, "location": "116.40,39.90" } ``` #### 3. **硬件组成** | 模块 | 型号 | 功能 | |--------------|--------------------|--------------------------| | 主控芯片 | STM32F407VGT6 | 系统控制核心 | | 通信模块 | ESP8266 + SIM800C | 双模网络连接 | | 重量传感器 | HX711 + 称重传感器 | 货车载重监测[^2] | | 环境传感器 | DHT11 | 温湿度监控[^1] | | 定位模块 | UBLOX NEO-6M | 实时位置追踪 | | RFID模块 | RC522 | 货物识别[^3] | #### 4. **软件设计流程** ```mermaid graph TD A[STM32初始化] --> B[传感器数据采集] B --> C{数据异常?} C -- 是 --> D[触发警报] C -- 否 --> E[数据打包] E --> F[通过MQTT上传云端] F --> G[云平台数据分析] G --> H[Web/App展示] ``` #### 5. **关键技术创新点** 1. **低功耗设计** - 使用STM32的Stop模式降低功耗 - 动态采样频率调整： $$f_{采样} = \begin{cases} 1Hz & \text{正常状态} \\ 10Hz & \text{异常状态} \end{cases}$$ 2. **多协议融合** - 本地使用CAN总线连接传感器 - 远程通过CoAP+MQTT混合传输 - 数据压缩算法降低流量消耗 3. **安全机制** - AES-128加密传输数据 - 设备双向认证 - 固件OTA安全升级 #### 6. **典型应用场景** 1. 冷链物流温湿度监控[^1] 2. 货车载重实时监测[^2] 3. 仓储RFID货物管理[^3] 4. 物流路径优化调度
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