储运箱环境监测装置的研制

发布时间：2023-02-16 09:02

　　储运箱环境监测装置是固定安装在物流储运箱上、实时监测储运箱内的温度、湿度、气压和氮气浓度的电子设备。本文通过对储运箱环境监测装置的电路结构、传感器数据处理等进行研究,设计了一种适用于储运箱的环境检测设备。在调研了物流储运环节需求的基础上,本文设计了一种由上位机平板和下位机微处理器检测的可分离式环境监测装置的方案,上位机基于MFC创建显示界面,下位机基于微处理器实现流程控制和处理传感器数据,通过样机的试验证明了方案的可行性。为了提高由锂电池供电的监测装置续航能力,在定时工作模式下微处理器进入周期性休眠和唤醒。为了在可变周期模式下实现传感器历史数据的有序存储和读出,设计了一套只需简单指令即可实现的存储和读取算法。为了尽可能提高传感器监测参数的精确度,设计了一种传感器多数据互补校正的算法。环境监测装置主要包括核心控制模块、传感器接口模块组成,设计了控制模块的工作流程和数据存储方案,给出了传感器数据的校正算法,设计了通讯协议和显示界面,制作了样机,编写了上位机和下位机的相关程序。制作了以STM32和手持平板为核心的储运箱环境监测装置,在实验室环境下完成了调试和实验,并在实际工作环境中投入使用,...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 选题背景与意义
    1.2 国内外研究现状及分析
    1.3 论文主要研究内容
2 储运箱环境监测装置的设计
    2.1 监测装置的关键功能
    2.2 关键元器件选型
        2.2.1 控制芯片选型
        2.2.2 温湿度传感器选择
        2.2.3 气压传感器选择
        2.2.4 氧气传感器选择
        2.2.5 存储芯片选择
    2.3 下位机开发流程
        2.3.1 通用开发流程
        2.3.2 ARM集成开发工具
        2.3.3 程序流构建
    2.4 上位机开发流程
    2.5 本章小结
3 电路设计
    3.1 控制电路
        3.1.1 电源供电
        3.1.2 晶振电路
        3.1.3 下载电路
    3.2 传感器模块设计
        3.2.1 温湿度传感器
        3.2.2 气压传感器
        3.2.3 氧气传感器
    3.3 存储模块设计
    3.4 电量检测与电池充电
        3.4.1 电量检测电路
        3.4.2 锂电池充电电路
    3.5 有线通信及无线通信扩展
        3.5.1 有线通信
        3.5.2 无线通信扩展
    3.6 PCB布局布线及实物图
    3.7 本章小结
4 软件设计
    4.1 下位机软件设计
        4.1.1 控制主程序
        4.1.2 温湿度传感器驱动
        4.1.3 气压传感器驱动
        4.1.4 氧气传感器的数据处理
        4.1.5 历史数据存储与查询规则
        4.1.6 蓝牙无线模块的扩展应用
    4.2 上位机软件设计
        4.2.1 上位机功能
        4.2.2 上位机界面
        4.2.3 串口通信的实现方法
    4.3 本章小结
5 软硬件调试及分析
    5.1 下位机硬件调试
    5.2 下位机软件调试
        5.2.1 传感器监测结果测试
        5.2.2 休眠唤醒及flash存储功能测试
    5.3 上位机与下位机的联合调试
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集



本文编号：3743931