[發明專利]基于STM32F103C8T6的智能微塑料檢測過濾系統

有效

• 申請號: 201910192564.2
• 申請日: 2019-03-14
• 公開（公告）號: CN109914368B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 唐智川;夏丹;邱羽田;張瑜;藍心成
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: E02B15/10
• 分類號: E02B15/10;G05B19/042;B01D35/02
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強;李百玲

1.一種基于STM32F103C8T6的智能微塑料檢測過濾系統，其特征在于：包括用于過濾和收集水中微塑料的過濾收集裝置、用于驅動過濾收集裝置在水中運動的動力裝置、用于檢測水里微塑料含量的濁度傳感器、用于檢測障礙物的超聲波模塊、SIM808通訊模塊、GPS天線、STM32F103C8T6單片機、轉接模塊和用于給系統供電的電源，所述動力裝置、SIM808通訊模塊、GPS天線、STM32F103C8T6單片機、轉接模塊、電源均設置在過濾收集裝置內，所述濁度傳感器、超聲波模塊分別安裝在過濾收集裝置的頭部上，所述動力裝置通過電壓檢測器與STM32F103C8T6單片機連接；

所述動力裝置包括直流電機和舵機，所述過濾收集裝置的尾部上設有螺旋槳和尾舵，所述尾舵通過連桿與舵機連接，所述螺旋槳與直流電機輸出端連接；

所述GPS天線與所述SIM808通訊模塊連接，所述SIM808通訊模塊、濁度傳感器、超聲波模塊、舵機分別與STM32F103C8T6單片機連接，所述STM32F103C8T6單片機通過繼電器與直流電機連接；同時，所述SIM808通訊模塊、濁度傳感器、超聲波模塊、繼電器、直流電機和舵機分別與轉接模塊連接，所述SIM808通訊模塊能夠與OneNET中國移動物聯網開放平臺進行網絡連接；

用戶在電腦端打開并登錄OneNET中國移動物聯網開放平臺，在該平臺中預設讓系統工作的范圍，然后電源為系統供電，系統從起始點開始，沿著河面向前運動，由超聲波模塊檢測系統與河對岸的距離，系統在規定的范圍內進行行駛，并通過GPS天線和SIM808通訊模塊輔助定位，并在OneNET中國移動物聯網開放平臺上可視化呈現；系統通過STM32F103C8T6單片機控制動力裝置，進而控制系統的行駛路徑，當用戶在OneNET中國移動物聯網開放平臺上下達電機停止工作的命令后，系統會停止運動；

在系統工作過程中，濁度傳感器通過對過濾前的河水進行檢測，獲取河水的濁度，然后濁度傳感器將數據傳輸給STM32F103C8T6單片機，STM32F103C8T6單片機將數據通過SIM808通訊模塊發送到OneNET中國移動物聯網開放平臺，該平臺收到數據后可視化地顯示，用戶可以在電腦端登錄OneNET中國移動物聯網開放平臺后進行查看；

所述轉接模塊包括USB HUB、三個USB轉TTL模塊和面包板，其中，GPS天線連接到SIM808通訊模塊的接口上，將電源的接口接入USB HUB，然后從USB HUB接出三個USB轉TTL模塊，三個USB轉TTL模塊的VCC與GND接口分別命名為VCC1、GND1,VCC2、GND2，VCC3、GND3；將VCC1、GND1,VCC2、GND2，VCC3、GND3分別接入到面包板，并從面包板接出對應的杜邦線；SIM808通訊模塊的VCC、GND，分別與VCC1、GND1的接觸線相連；繼電器的公共端與VCC3相連，繼電器的常開端與直流電機的正極相連，直流電機的負極與GND3的引出線相連，繼電器的VCC、GND，分別與VCC2、GND2的接觸線相連；濁度傳感器、超聲波模塊以及舵機的VCC、GND，分別與VCC3、GND3的接觸線相連；濁度傳感器的DOUT端與STM32F103C8T6單片機的PB9相連，超聲波模塊的trig端與STM32F103C8T6單片機的PB13相連，超聲波模塊的echo端與STM32F103C8T6單片機的PB14相連，舵機的IN端與STM32F103C8T6單片機的PA7相連，繼電器的IN端與STM32F103C8T6單片機的PA12相連，SIM808通訊模塊的TXD與STM32F103C8T6單片機的TX相連，SIM808通訊模塊的RXD與STM32F103C8T6單片機的RX相連；

所述過濾收集裝置包括船型殼體和過濾網，所述船型殼體中間通過隔板分成上下兩個船艙，所述動力裝置、SIM808通訊模塊、GPS天線、STM32F103C8T6單片機、轉接模塊、電源均設置在上船艙內，所述過濾網安裝在下船艙內，所述濁度傳感器、超聲波模塊安裝在上船艙頭部殼體外，所述尾舵位于所述螺旋槳的上方且兩者均安裝在上船艙尾部殼體外；下船艙的頭部設有通水口，所述通水口與過濾網的開口連通，下船艙的尾部殼體的左右兩側分別設有出水孔，出水孔與通水口之間形成過水通道。