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一、前言
二、设计需求
三、硬件选型
3.1 STM32系统板
3.2 温湿度传感器
3.3 大功率LED灯(当做路灯灯泡)
3.4 环境光检测传感器
3.5 人体感应-热释电模块
3.6 MQ135空气质量传感器
3.7 4G模块(有人科技)
3.8 天线(4G模块使用)
3.9 太阳能充电模块
3.10 3.7V锂电池
3.11 太阳能板
3.12 GPS模块
3.13 杜邦线(2份)
3.14 PCB板
3.15 OLED显示屏
三、知识点科普
(1)如何准确测量锂离子电池中的剩余电量?
(2)太阳能充电的原理?
四、OneNet平台部署
4.1 产品创建
(1)登录控制台
(2)选择接入方式: MQTT
(3)添加产品
(4)设置产品信息
(5)平台接入地址
(6)产品ID和key
4.2 设备创建
(1)添加设备
(2)设置设备信息
(3)查看设备详情
(4)设备ID和key
4.3 设备数据流创建
(1)添加数据流模板: 环境数据
(2)添加数据流模板: 路灯控制
(3)添加数据流模板: 时间设置
(4)添加完毕
4.4 设备模拟登录
(1)MQTT服务器地址
(2)下载密匙生成工具
(3) 生成token过期时间
(4)密匙生成工具参数
(5)生成MQTT登录密匙
(6)主题订阅格式
(7)主题发布格式
(8)MQTT登录参数总结
(9)MQTT客户端工具登录
(10)登录OneNet控制台查看设备
(11)传递多个数据
4.5 数据可视化页面设计
(1)可视化页面
(2)新建项目
(3)设计页面
(4)拖拽控件设计页面
(5)设置数据源
(6)编写数据过滤器
(7)设置按钮开关
(8)时间设置
(9)地图设置
(10)保存发布
(11) 设备故障上报
(12)手机打开显示效果
4.6 设备数据通信总结
五、可视化界面修改
5.1 数据流模板增加
5.2 可视化界面: 新增数据源
5.3 可视化界面修改
5.4 登录测试
5.5 最终界面
5.6 数据下发测试
六、硬件代码设计
6.1 硬件实物
6.2 接线说明
6.3 GPS模块设置
6.4 ADC调试
(1)配置代码
(2)调用测试代码
(3)运行测试结果
6.5 开发板下载调试
6.6 4G模块硬件调试
(2)模块接上位机软件测试
(3)模块状态指示灯
(4)模块的AT指令手册
(5)有人的测试服务器
6.7 故障上报问题
6.8 程序运行过程
6.9 白天黑夜检测说明
6.9 工程代码
一、前言
近年来,构筑智慧城市、推动城镇发展被国家列入重要工作范畴。发布的《超级智慧城市报告》显示,全球已启
动或在建的智慧城市有1000多个,中国在建500个,远超排名第二的欧洲(90个)。从在建智慧城市的分布来
看,我国已初步形成环渤海、长三角、珠三角、中西部四大智慧城市群。
智慧路灯将以道路照明灯杆为基础,整合公安、交通信号、通信、交通标识牌等为一体,实现多杆合一,减少路
面立杆,释放公共空间资源。同时,作为智慧城市建设的重要载体,智慧路灯将作为物联网的端口,发挥更大的
“综合体”作用。作为城市中分布最为密集且均匀的信息基础设施,路灯杆被认为是5G基站室外覆盖较优的载体,
在智慧城市、5G基站建设的推动下,将逐步由单一照明功能变成新型公共基础设施。
(11) 路灯发生异常情况之后,可以自动发送邮件到指定邮箱,也可以选择发送短信(不过目前选择的模块是
内置电信卡,这个卡只能用来联网,如果要发短信需要插自己的电话卡进去就可以实现短信发送)。
(12) 物联网云平台采用onenet云平台
(13) 可视化界面,采用onenet可视化组件设计,支持手机和电脑打开。
与物联网云平台交互的数据信息如下:
本次设计的智能路灯采用STM32芯片和OneNet物联网平台进行连接,开发出支持太阳能充电锂电池供电、GPS定
位上传位置信息、手动/自动控制路灯开关、环境光照调节、红外传感器检测周围人员、空气质量监测等多项功
能。同时,当路灯发生异常情况时,系统可以自动发送邮件或短信到指定邮箱或电话。
通过OneNet物联网平台,我们可以实现对多种信息(如电压、GPS经纬度、路灯状态、环境温度湿度等)的实时
监测,并且借助可视化组件,使得用户可以随时随地通过手机或电脑端访问和管理整个路灯系统。
本设计创新之处在于,它采用了STM32芯片作为主控制器,支持多种功能,并且与OneNet平台实现无缝对接,
实现了智慧路灯的全面升级。
三、硬件选型
3.1 STM32系统板
主控CPU采用STM32F103ZET6。采用野火的核心板。 注意: 不一定非要野火的这个板子,其他任何
STM32F103ZET6、RCT6的板子都可以的。
我当前采用这个板子,是刚好有这一块。
电压信息、GPS经纬度、路灯开关状态、环境温度、湿度、光照度、空气质量、路灯状态、自动开关时间信
息。
3.2 温湿度传感器
DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块 采集技
术和温湿度传感技术,确保产品具有可靠性与卓越的长期稳定性,成本低、相对湿度和温度测 量、快响应、抗
干扰能力强、信号传输距离长、数字信号输出、精确校准。传感器包括一个电容式感湿 元件和一个NTC测温元
件,并与一个高性能8位单片机相连接。可用于暖通空调、除湿器、测试及检测设 备、消费品、汽车、自动控
制、数据记录器、气象站、家电、湿度调节器、医疗、其他相关湿度检测控 制。
特点如下:
1、可以检测周围环境的湿度
2、可以检测周围环境的温度
3、湿度测量范围:20%-95%(0度-50度范围)湿度测量误差:+-5%
4、温度测量范围:o度-50度温度测量误 差:+-2度
5、工作电压3.3V-5V
6、输出形式数字输出
淘宝链接:https:detail.tmall.com/item.htm?id=15598344236&ali_refid=a3_430582_1006:
1104520036:N:TAiHo9GD8eTurMzH21/csQ:a9713f529e04b83568179509c64f1d18&ali_trackid
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3.3 大功率LED灯(当做路灯灯泡)
参数如下:
产品名称 LED模块
正向电流 3W/650MA
正向电压 3.2-3.6V(红光/黄光电压为2.0-2.6V)
方向电压 5V
工作电压 3V
功率 3W
发光角度 12-140度
工作温度 -20-60度
储存温度 20-60度
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DS小龙哥
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