基于物联网技术的智能控制器及智能钥匙的研发

发布时间：2017-04-06 04:00

  本文关键词：基于物联网技术的智能控制器及智能钥匙的研发，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着无线通讯和物联网技术的飞速发展,智能化产品已经广泛用于生活与工业场所。目前全国范围内建造了大量的光缆交接箱、基站和井盖等基础设施,设备数量的增加同样带来了一系列管理上问题。本文旨在研制一款用于光缆交接箱监控的智能控制器与智能钥匙,监控光缆交接箱内的温度、湿度、火灾、水灾、振动以及进出人员身份等情况的数据,经由无线通讯方式将采集到的数据信息发送到管理服务器,其中智能钥匙通过无线射频方式给控制器发送进出人员身份信息。从而实现对光缆交接箱的监控管理的目的。本文研发的产品包括智能控制器、智能钥匙和电子锁具,其中智能控制器采用两块低功耗的STM32L152RBT6控制芯片作为双控制核心,其中一块STM32L152RBT6控制芯片用于采集时间、温度、湿度、火灾、水灾、振动、操作人员身份等传感器和模块的数据,另一块STM32L152RBT6控制芯片负责将上一块控制芯片采集到的数据通过GPRS技术将所有数据信息通过TCP/IP协议上传到带公网指定IP地址服务器。服务器对收集到的数据进行处理,判断温度、湿度、火灾、水灾、振动、操作人员身份等信息是否有异常。另外智能钥匙与电子锁具是配套使用的。锁具中的锁芯采用ATmega88PA单片机控制芯片,电子锁芯接收智能钥匙的钥匙码,匹配上了,打开电子锁具。智能钥匙采用两块ATmega88PA单片机芯片的控制策略,其中一块存储钥匙码和开门密码,另一块通过控制nRF24L01+射频芯片与智能控制器进行开门者身份的传输。两块单片机通过串口进行数据传输。并使用Visual C++编写了基于TCP/IP协议的服务器上位机软件,用于接收收集到的监控数据。最后对产品进行详细介绍及调试,验证了整个研发的产品在市场应用的可行性,为之后的产品更新换代打下坚实的基础。
【关键词】：物联网 智能控制器 智能钥匙 数据传输 TCP/IP协议
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP273.5;TP391.44;TN929.5
【目录】：

• 摘要5-6
• abstract6-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 引言9-10
• 1.2 课题背景和研究意义10-11
• 1.2.1 课题背景10-11
• 1.2.2 课题来源11
• 1.3 国内外相关领域的研究现状11-14
• 1.3.1 国内物联网智能控制领域的研究现状11-13
• 1.3.2 国外物联网智能控制领域的研究现状13-14
• 1.4 智能控制器系统介绍14-15
• 1.5 论文的内容安排15-16
• 第2章 系统分析16-21
• 2.1 系统功能分析16-18
• 2.2 实现的功能18-20
• 2.3 本章小结20-21
• 第3章 硬件结构设计21-48
• 3.1 硬件电路设计流程21-23
• 3.2 硬件电路硬件结构分析23-46
• 3.2.1 主芯片的选择24-27
• 3.2.2 智能控制器采集电路设计27-34
• 3.2.4 智能控制器发送数据部分电路设计34-38
• 3.2.5 智能电子钥匙的电路设计38-44
• 3.2.6 锁具锁芯电路的设计44-46
• 3.3 总体结构及外形设计46-47
• 3.4 本章小结47-48
• 第4章 软件编程设计48-71
• 4.1 STM32的软件开发平台48-51
• 4.1.1 STM32标准外设库48-50
• 4.1.2 工程文件夹建立50
• 4.1.3 工程新建及文件添加50-51
• 4.2 软件编程调试51-68
• 4.2.1 智能控制器编程51-52
• 4.2.2 智能控制器远程采集部分程序编写52-59
• 4.2.3 智能控制器远程数据发送程序编写59-63
• 4.2.4 智能电子钥匙编程63-66
• 4.2.5 锁具锁芯控制程序编程66-68
• 4.3 基于Keilu Vision4的在线调试技术68-70
• 4.4 本章小结70-71
• 第5章 服务器软件和系统整体调试分析71-80
• 5.1 远程发送的数据协议和数据解读71-72
• 5.2 上位机服务器软件72-77
• 5.3 系统调试分析77-79
• 5.3.1 智能控制器功能测试77-78
• 5.3.2 智能钥匙功能测试78-79
• 5.4 本章小结79-80
• 第6章 生产和应用80-87
• 6.1 生产过程80-85
• 6.1.1 接插部分的焊线与接线80-82
• 6.1.2 钥匙制作过程82-83
• 6.1.3 程序烧写器83-84
• 6.1.4 电子元器件采购84-85
• 6.2 现场应用85-86
• 6.3 本章小结86-87
• 第7章 总结与展望87-89
• 7.1 总结87-88
• 7.2 研究展望88-89
• 参考文献89-93
• 致谢93-94
• 攻读硕士期间科研成果94

【参考文献】

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本文编号：288185