基于STM32F030设计的多点温度采集系统(BC26+OneNet)

一、项目背景

随着物联网技术的迅猛发展，越来越多的智能设备应运而生，而温度采集系统是其中重要的一类。在现代工业和家庭生活中，温度对于生产、居住和储存等过程的控制有着非常重要的作用。因此，准确地采集环境温度数据并进行处理和展示，对于人们的生产和生活都具有重要意义。

基于此背景，设计了基于STM32F030的多点无线温度采集系统，该系统可以通过多个独立的采集设备，同时采集多个不同位置的温度数据，并分别通过MQTT协议上传到OneNet平台，方便用户远程管理和监控温度变化。同时，该系统还配备了OLED显示屏，可在本地实时显示温度信息，方便用户及时了解环境温度变化趋势。

整个系统采用了STM32F030作为主控芯片，以保证系统性能稳定可靠；温度采集模块采用DHT20，具有精度高、响应快等特点；NBIoT 通信模块采用了移远BC260Y-CN，可以实现快速、安全地连接云平台；OLED显示屏采用0.96寸SPI接口的显示屏，驱动芯片是SSD1306。整个系统设计紧凑、可靠，可以广泛应用于各种场合，为用户提供精准的环境温度数据和便捷的数据处理及展示功能。

image-20230525182702285

二、硬件选型

资料地址: https://z7po9bxpe4.k.topthink.com/@nb-iot/peitaoziyuanxiazai.html

image-20230525154532383

硬件选型是基于需求和要求选择合适的硬件组件来实现系统设计的关键步骤。

在本项目中，选择了以下硬件组件：

  1. 主控芯片：STM32F030 该芯片具有较高的性价比，支持高速时钟频率，集成了多种外设接口和功能模块，同时也易于编程和开发。
  2. 温度采集模块：DHT20 DHT20温度传感器具有高精度、响应快等优点，可以快速准确地采集环境温度数据，并与主控芯片进行通信。
  3. NBIoT通信模块：移远BC260Y-CN 移远BC260Y-CN通信模块具有低功耗、稳定性好、通信速度快等优势，可以快速可靠地连接OneNet平台，实现数据上传和下载。
  4. 显示屏：0.96寸SPI接口OLED显示屏，驱动芯片是SSD1306。 该显示屏具有低功耗、显示清晰等特点，可以快速显示温度数据，方便用户随时了解温度变化趋势。

本项目中的硬件选型具有性价比高、功能强大、质量可靠、采集精度高等优点，可以满足多种温度采集系统的设计需求，并提供了便捷易用的数据处理和展示功能。

三、NB-IoT 技术简介

【1】移动通信技术

平常所讲的2G、3G、4G中的G其实是Generation的意思，例如2G是指第二代移动通信技术。每一代移动通信技术都有对应的网络制式：

中国移动：

  • 2G -> GSM
  • 3G -> TD-SCDMA
  • 4G -> TD-LTE

中国联通：

  • 2G -> GSM
  • 3G -> WCDMA
  • 4G -> TD-LTE、FDD-LTE

中国电信:

  • 2G -> CDMA1X
  • 3G -> CDMA2000
  • 4G -> TD-LTE、FDD-LTE

其中，LTE的全称为Long Term Evolution，即长期演进。

【2】WPAN和LPWA简介

WPAN
WPAN的全称是Low-rate wireless personal area network（低速无线个人区域网络），典型的代表有ZigBee、蓝牙等，其特点是低复杂度、低功耗、低速率、低成本。

LPWA
LPWA的全称是Low Power Wide Area（低速无线广域网），典型的代表有NB-IoT、eMTC、Lora和SigFox等，具有广覆盖、低功耗、低成本和大连接的特点。

【3】NB-IoT技术

实际上NB-IoT是基于LTE制式的一种移动通信技术，也就是说，它是4G技术的一种。下图是LTE制式通信技术的各个分支对比：
img

LTE Cat-NB即NB-IoT，是基于LTE网络制式而设计的一种具有低功耗、低速率、上行通信时延低和下行通信时延较高（相对）特点的通信技术，满足对低功耗要求高但是对通信速率要求低的应用场景。上图中，还可以看到LTE Cat-M，它支持的通信速率比NB-IoT更高，可以应用于对通信速率要求更高的应用场景。注意，此处说的通信速率是指通信的带宽，不是说通信的时延。

【4】NB-IoT技术相关的技术供应商

NB-IoT技术相关的技术供应商有：芯片解决方案商、模块生产厂商、运营商。
（1）主要的芯片方案商有：高通、华为海思、Intel、RDA、简约纳、MTK、TI、SEQUANS、MARVELL、 NODRIC和中兴微等。
（2）主要的中国模块生产厂商有：移远、芯讯通、中兴、联想和中国移动等。
（3）运营商：中国移动、中国联通和中国电信。

【5】 应用场景

由于NB-IoT技术具有低功耗、低速率、上行通信时延低和下行通信时延较高（相对）的特点，所以非常适用于数据采集上报类的应用场景，例如

  • 环境温湿度、光照度、气体成分等信息的采集上报
  • 火灾、煤气泄漏、水浸等环境异常状态监控与报警场景
  • 外部设备状态信息采集与上报场景，例如远程抄表

NB-IoT的下行通信时延较高，约15秒左右（读者需要以实际测试为准），所以如果把NB-IoT用于下发指令或数据给终端设备，需要考虑这个时延问题。如需对下行通信速率有更快速的要求，可以采用eMTC或CATn等技术。

四、OneNet服务器设计

【1】onenet平台介绍

OneNet即为“中国移动互联网应用服务平台”，是中国移动推出的物联网云平台服务。OneNet服务器是一个基于云计算技术的物联网数据平台，旨在为用户提供稳定、安全、高效的数据云端存储、处理、分析和展示等服务。

OneNet服务器具有以下主要特点：

  1. 具有高可靠性和稳定性，能够保证用户的数据安全和服务稳定；
  2. 支持数据实时采集和云端存储，并提供丰富的数据访问和查询接口；
  3. 支持多种通信协议和数据格式，方便用户接入和使用；
  4. 提供数据实时分析和处理功能，可以帮助用户快速分析和处理大量数据；
  5. 提供了可视化的数据展示界面和丰富的API接口，方便用户自由定制和开发。

在本项目中，通过使用MQTT协议将温度数据上传到OneNet服务器上，并使用其提供的数据分析和展示功能，可以轻松地实现环境温度的实时监测和管理，提高生产和生活效率，方便用户的使用和管理。

【2】创建产品

官网链接：https://open.iot.10086.cn/console/summary

image-20230525155636800

image-20230525160021899

image-20230525160255895

这里的数据协议可以选择数据流和JSON两种形式。我这里选择数据流方式。

image-20230525160320220

image-20230525161114883

产品ID：   OIcHdSz8R7access_key： 8wXH2z97abNh9a37ndNB6ZWrR+eXVYVZnbvH3x3t29s=

【3】创建数据流模板

image-20230525160336581

image-20230525160402315

image-20230525160508372

image-20230525160519128

【4】创建设备1

image-20230525160545434

image-20230525160606117

image-20230525160618985

设备详情：

image-20230525160632618

设备ID:  2103765871
设备密钥:   NU14N01INmlhTE9sOUpGUkNOREwzNjBJbVJ1RzFRdkw=

【5】创建设备2

image-20230525160759091

image-20230525160818349

image-20230525160837429

设备ID:   2103766001
设备密匙：YWF5NTNZMFpZeWFEWnVMemVWYmdURkZuaEJhUnBRZGQ=

【6】创建设备3

image-20230525160922992

image-20230525160945725

设备ID:  2103766258
设备密匙:  anZRUmFYaFlYYWRBbHVLNEdQdnlMTEtweGhPTUFFYTA=

五、MQTT登录参数生成

【1】生成MQTT登录参数

MQTT服务器地址信息: https://open.iot.10086.cn/doc/v5/develop/detail/248

image-20230525161652042

密匙生成工具：https://open.iot.10086.cn/doc/v5/develop/detail/242

image-20230525161809279

工具软件里需要填写的参数如下：

【1】res选项参数的格式： products/{产品ID}/devices/{设备名称}

【2】et是设置token过期时间：算出1970-1-1到你想要设置的到期时间，单位是秒，填入即可。

比如： 超时时间设置为2022-4-7,那么，这里填入的秒就是：1970-1-1到2022-4-7之间的秒单位时间。

【3】key的参数格式： 就是设备创建之后，在设备详情页的key

【2】生成设备1的密匙

res:  products/OIcHdSz8R7/devices/dev1
et :  56804459115
key:  NU14N01INmlhTE9sOUpGUkNOREwzNjBJbVJ1RzFRdkw=

得到的结果：

version=2018-10-31&res=products%2FOIcHdSz8R7%2Fdevices%2Fdev1&et=56804459115&method=md5&sign=LGkD04FA%2FFg78rSuVFDPsg%3D%3D

image-20230525162210933

【3】生成设备2的密匙

res:  products/OIcHdSz8R7/devices/dev2
et :  56804459115
key:  YWF5NTNZMFpZeWFEWnVMemVWYmdURkZuaEJhUnBRZGQ=

得到的结果：

version=2018-10-31&res=products%2FOIcHdSz8R7%2Fdevices%2Fdev2&et=56804459115&method=md5&sign=haV81ypEWLefpOCrrSWHSg%3D%3D

image-20230525162333238

【4】生成设备3的密匙

res:  products/OIcHdSz8R7/devices/dev3
et :  56804459115
key:  anZRUmFYaFlYYWRBbHVLNEdQdnlMTEtweGhPTUFFYTA=

得到的结果：

version=2018-10-31&res=products%2FOIcHdSz8R7%2Fdevices%2Fdev3&et=56804459115&method=md5&sign=49hqM5724RC40sgSuzqCnA%3D%3D

image-20230525162427859

六、设备模拟登录

【1】设备1登录

当前设备的主题订阅与主题发布总结：

IP地址: 183.230.40.96
端口号: 1883
clientId: dev1
username: OIcHdSz8R7
password: version=2018-10-31&res=products%2FOIcHdSz8R7%2Fdevices%2Fdev1&et=56804459115&method=md5&sign=LGkD04FA%2FFg78rSuVFDPsg%3D%3D订阅主题:  $sys/OIcHdSz8R7/dev1/#
发布主题:  $sys/OIcHdSz8R7/dev1/dp/post/json
发布消息:  
{"id":123,"dp":{"temp":[{"v":28.3}]}}

使用MQTT客户端模拟设备登录测试：

依次填入参数，进行登录、订阅主题、发布主题。

image-20230525162858995

查看OneNet云端：

image-20230525162952907

查看上传的数据：

image-20230525163439040

上传多个数据后，看温度的变化曲线：

image-20230525163549083

【2】设备2登录

当前设备的主题订阅与主题发布总结：

IP地址: 183.230.40.96
端口号: 1883
clientId: dev2
username: OIcHdSz8R7
password: version=2018-10-31&res=products%2FOIcHdSz8R7%2Fdevices%2Fdev2&et=56804459115&method=md5&sign=haV81ypEWLefpOCrrSWHSg%3D%3D订阅主题:  $sys/OIcHdSz8R7/dev2/#
发布主题:  $sys/OIcHdSz8R7/dev2/dp/post/json
发布消息:  
{"id":123,"dp":{"temp":[{"v":38.3}]}}

使用MQTT客户端模拟设备登录测试：

依次填入参数，进行登录、订阅主题、发布主题。

image-20230525163129727

查看OneNet云端：

image-20230525163158653

【3】设备3登录

当前设备的主题订阅与主题发布总结：

IP地址: 183.230.40.96
端口号: 1883
clientId: dev3
username: OIcHdSz8R7
password: version=2018-10-31&res=products%2FOIcHdSz8R7%2Fdevices%2Fdev3&et=56804459115&method=md5&sign=49hqM5724RC40sgSuzqCnA%3D%3D订阅主题:  $sys/OIcHdSz8R7/dev3/#
发布主题:  $sys/OIcHdSz8R7/dev3/dp/post/json
发布消息:  
{"id":123,"dp":{"temp":[{"v":48.3}]}}

使用MQTT客户端模拟设备登录测试：

依次填入参数，进行登录、订阅主题、发布主题。

image-20230525163302555

查看OneNet云端：

image-20230525163324736

七、可视化页面设计

地址：https://open.iot.10086.cn/studio/view/project

【1】创建项目

image-20230525163951831

image-20230525164057678

image-20230525164105854

image-20230525164121393

image-20230525164131659

修改为手机版本：

image-20230525164227978

【2】添加数据源

image-20230525164435675

根据参数填入，管理设备的数据流。

image-20230525164711183

填写之后点击创建按钮，就可以添加数据源。

然后按照流程，添加剩下3个设备的数据源进来。

image-20230525164935854

上面列表里参数的来源：

（1）userId

image-20230525164745604

（2）accessKey

image-20230525164830045

【3】绑定数据源

先大致设计好界面。然后给控件绑定数据源。

image-20230525165753455

image-20230525165811310

【4】显示数据上报时间

为了了解数据更新情况，可以添加一个文本控件显示最新的数据上报时间。

image-20230525170314888

return [{"value": "数据上报时间:" + data[0].update_at
}]

【5】添加报警阀值判断

image-20230525171128563

设置过滤器：

if (data[0].value > 30) {return [{ "value": "温度异常" }]
}
else {return [{ "value": "设备1(正常)" }]
}

【6】发布项目

image-20230525171359325

image-20230525171412015

image-20230525171423752

链接：https://open.iot.10086.cn/view/main/index.html#/share2d?id=646f1f2078cb250035479cb5

八、STM32硬件端设计

填写设备的信息：

image-20230525172628882

上传温度数据。

image-20230525172721075

九、温度折线图显示

为了在onenet页面显示温度的变化曲线。需要再新增加3个数据源。

单独建立一个数据源，设置采集10次数据。也就是这数据源会保存最新的10个温度数据，这样在曲线里可以显示最近10个温度的变化曲线。

image-20230525175030137

添加的这3个数据源，是接下来给折线图控件使用。

image-20230525175121073

添加一个折线图控件。

image-20230525181537999

折线图控件的系列表示界面要显示几根曲线。

image-20230525181505139

image-20230525181803365

编写过滤器提取数据：

// 最终数据应该是一个数组
var result = [];
var dataPoint = null;
//循环处理选中的数据源的数据点
for (var i = 0; i < data.length; i++) {// 从数据点中取出需要的数据，通过配置键值对使得数据格式符合要求dataPoint = {y1: data[i].value,};// 将这个数据点添加进结果中result.push(dataPoint);
}
return result;

剩下的折线图控件也是一样的。

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.mzph.cn/web/25390.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

HTML做成一个粒子漩涡特效页面

HTML做成一个粒子漩涡特效页面

大家好&#xff0c;今天制作制作一个粒子漩涡特效的页面&#xff01; 先看具体效果&#xff1a; 要在一个单一的 index.html 页面中实现粒子漩涡特效&#xff0c;我们可以使用HTML、CSS和JavaScript&#xff08;不需要外部库&#xff09;。下面是一个简单的例子&#xff0c;展…
阅读更多...
JWT 从入门到精通

JWT 从入门到精通

什么是 JWT JSON Web Token&#xff08;JWT&#xff09;是目前最流行的跨域身份验证解决方案 JSON Web Token Introduction - jwt.ioLearn about JSON Web Tokens, what are they, how they work, when and why you should use them.https://jwt.io/introduction 一、常见会…
阅读更多...
Git发布正式

Git发布正式

一般我们开发都是在测试环境开发&#xff0c;开发完成后再发布到正式环境。 一.分支代码合并到主分支1.首先切换到自己的分支(比如分支叫&#xff1a;dev)git checkout dev2.把本地分支拉取下来git pull 或者 git pull origin dev3.切换到主分支mastergit checkout master4.更新…
阅读更多...
【Vue】购物车案例-构建项目

【Vue】购物车案例-构建项目

脚手架新建项目 (注意&#xff1a;勾选vuex) 版本说明&#xff1a; vue2 vue-router3 vuex3 vue3 vue-router4 vuex4/pinia vue create vue-cart-demo需要勾选上vuex&#xff0c;由于这个项目只有一个页面&#xff0c;vuex可勾可不勾 将原本src内容清空&#xff0c;替换成教学…
阅读更多...
【计算机网络基础】IP地址

【计算机网络基础】IP地址

文章目录 一、IP介绍IP地址和Mac地址IP地址分类 二、IPV4地址IPV4地址分类子网掩码进制转换方法8421法则转换法私网地址PNAT技术IP分配原则 三、IPv6地址IPV6组成IPV6分类IPV6特殊地址 四、VLSM可变长子网掩码划分子网VLSM优点 &#x1f308;你好呀&#xff01;我是 山顶风景独…
阅读更多...
springboot+mqtt使用总结

springboot+mqtt使用总结

1.软件的选型 1.1.使用免费版EMQX 1.1.1.下载 百度搜索的目前是会打开官网&#xff0c;这里提供下免费版的使用链接EMQX使用手册 文档很详细&#xff0c;这里不再记录了。 1.2.使用rabbitmq rabbitmq一般做消息队列用&#xff0c;作为mqtt用我没有找到详细资料&#xff0c…
阅读更多...
2013年 阿拉斯加巴罗活动层厚度和土壤含水量

2013年 阿拉斯加巴罗活动层厚度和土壤含水量

Pre-ABoVE: Active Layer Thickness and Soil Water Content, Barrow, Alaska, 2013 ABoVE前&#xff1a;阿拉斯加巴罗活动层厚度和土壤含水量&#xff0c;2013年 简介 文件修订日期&#xff1a;2018-01-10 数据集版本&#xff1a;1 摘要 该数据集提供了 2013 年 8 月在…
阅读更多...
Java | Leetcode Java题解之第142题环形链表II

Java | Leetcode Java题解之第142题环形链表II

题目&#xff1a; 题解&#xff1a; public class Solution {public ListNode detectCycle(ListNode head) {if (head null) {return null;}ListNode slow head, fast head;while (fast ! null) {slow slow.next;if (fast.next ! null) {fast fast.next.next;} else {ret…
阅读更多...
网络安全难学吗？2024该怎么系统学习网络安全？

网络安全难学吗？2024该怎么系统学习网络安全？

学习网络安全需要循序渐进&#xff0c;由浅入深。很多人对网络安全进行了解以后&#xff0c;就打算开始学习网络安全&#xff0c;但是又不知道怎么去系统的学习。 网络安全本身的知识不难&#xff0c;但需要学习的内容有很多&#xff0c;其中包括Linux、数据库、渗透测试、等保…
阅读更多...
linux-ubuntu20网卡驱动安装AX201

linux-ubuntu20网卡驱动安装AX201

https://blog.csdn.net/vor234/article/details/131682778 联想拯救者Y7000P2023 Ubuntu20.04网卡驱动AX211安装 幻14 ubuntu20.04 AX210驱动安装 官网下载相应的驱动&#xff1a;https://www.intel.com/content/www/us/en/support/articles/000005511/wireless.html sudo a…
阅读更多...
AI生成个性化壁纸

AI生成个性化壁纸

使用天工AI 将图片设置成桌面壁纸
阅读更多...
vivado HW_ILA

vivado HW_ILA

HW_ILA 描述 集成逻辑分析器&#xff08;ILA&#xff09;调试核心允许您执行系统内监控 通过对内核上的调试探针&#xff0c;在实现的设计中对信号进行处理。您可以配置 ILA核心实时触发特定硬件事件&#xff0c;并在 以系统速度探测。 ILA调试核心可以通过从IP目录实例化ILA核…
阅读更多...
【微信小程序】事件分类以及阻止事件冒泡

【微信小程序】事件分类以及阻止事件冒泡

在微信小程序中&#xff0c;事件分为冒泡事件和非冒泡事件两大类&#xff0c;它们的区别在于事件是否能从原始触发组件开始&#xff0c;向父级组件传播&#xff08;即“冒泡”&#xff09;。 冒泡事件&#xff1a;当一个组件上的事件被触发后&#xff0c;不仅当前组件会接收到这…
阅读更多...
stm32编写Modbus步骤

stm32编写Modbus步骤

1. modbus协议简介&#xff1a; modbus协议基于rs485总线&#xff0c;采取一主多从的形式&#xff0c;主设备轮询各从设备信息&#xff0c;从设备不主动上报。 日常使用都是RTU模式&#xff0c;协议帧格式如下所示&#xff1a; 地址 功能码 寄存器地址 读取寄存器…
阅读更多...
【数据结构（邓俊辉）学习笔记】图05——优先级搜索

【数据结构（邓俊辉）学习笔记】图05——优先级搜索

文章目录 0. 概述1. BAG2. ADT 0. 概述 学习下优先级搜索 1. BAG 优先级搜索是非常广义的&#xff0c;概况来说&#xff0c;无论DFS 还是BFS从逻辑上来都属于这种搜索。 回忆下什么叫搜索或者遍历&#xff0c;对于像图这种数据结构里的元素逐一的没有重复的也没有遗漏的对它们…
阅读更多...
360数字安全：2024年4月勒索软件流行态势分析报告

360数字安全：2024年4月勒索软件流行态势分析报告

勒索软件传播至今&#xff0c;360 反勒索服务已累计接收到数万勒索软件感染求助。随着新型勒索软件的快速蔓延&#xff0c;企业数据泄露风险不断上升&#xff0c;勒索金额在数百万到近亿美元的勒索案件不断出现。勒索软件给企业和个人带来的影响范围越来越广&#xff0c;危害性…
阅读更多...
第一百零二节 Java面向对象设计 - Java静态内部类

第一百零二节 Java面向对象设计 - Java静态内部类

Java面向对象设计 - Java静态内部类 静态成员类不是内部类 在另一个类的主体中定义的成员类可以声明为静态。 例子 以下代码声明了顶级类A和静态成员类B&#xff1a; class A {// Static member classpublic static class B {// Body for class B goes here} }注意 静态成…
阅读更多...
python实现将excel数据指保存到word表格中

python实现将excel数据指保存到word表格中

准备一个excel表格 上代码&#xff1a; import openpyxl from docx import Document# 读取Excel文件 excel_file 大学名次.xlsx wb openpyxl.load_workbook(excel_file) ws wb.active# 获取Excel文件中的所有工作表名称 sheet_names wb.sheetnames# 遍历每个工作表&#x…
阅读更多...
ipynb转markdown的简单方法

ipynb转markdown的简单方法

在线转换 推荐在线转换&#xff0c;拖进去后下载就行&#xff0c;简单易操作。 Convert Jupyter notebook to GitHub-Flavored Markdown for free on AlldocsThe free text converter for all your documents.https://alldocs.app/convert-jupyter-notebook-to-markdown vsc…
阅读更多...
双指针数组问题

双指针数组问题

删除有序数组中的重复项 重点在于p1 class Solution {public int removeDuplicates(int[] nums) {if(nums.length0) return 0;int p10,p21;while(p2<nums.length){if(nums[p2]!nums[p1]){nums[p1]nums[p2];}else p2;}return p11;} } class Solution {public void moveZeroe…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023