[發明專利]一種基于STM32F107的多功能環境監控系統

在審

• 申請號: 202011370904.5
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112286121A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 張惟祺;于天河
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明是一款基于STM32F107的多功能環境監控系統，屬于物聯網技術領域。本發明提供了一種能夠幫助人們獲取工廠環境的相關信息、衛星定位、紅外探測、溫濕度檢測、煙霧探測、無線傳輸和LCD顯示的方法。傳感控制模塊能在火災發生時對煙霧、溫濕度等數據進行分析處理，工業485控制器連接照明燈和報警燈，在接收到主機信號后，能夠控制兩燈開關，進行現場照明和報警燈閃爍；無線傳輸模塊通過無線數傳電臺，使上位機能夠與監控主機進行遠程無線通訊，完成上位機對監控主機的數據讀取和控制；LCD顯示采集到的數據信息。本發明主要用于設備工廠、通信機房等大型環境的監控。

技術領域

本發明具體涉及一種基于STM32F107的多功能環境監控系統，屬于物聯網技術領域。

背景技術

隨著互聯網、嵌入式等技術的快速發展與應用，人們的日常生活中逐漸涌現出大量的環境監控產品。這些監控產品不僅給人們帶來了便捷，同時也提高了人們做事的效率。環境監控系統主要布置于監控對象機械化程度高、電子設備密集或對環境要求較高的場所，完成對監控對象的環境數據采集，以及本地或遠程的自動控制，對生產過程進行全面實時監控，有效地保障了生產設備的安全和生產環境的質量。

目前傳統的監控系統還存在很大的缺陷和不足，基于傳統的嵌入式技術，以有線的方式將采集的環境數據進行遠程傳輸，但在實際應用中，由于傳統單片機功能簡單、可靠性差、數據處理速度慢以及偏遠地區布線困難等原因，使其具有很大的局限性。

發明內容

為了克服現有環境監控系統的不足之處，本發明提出了一種智能性、綜合性的多功能環境監控系統。與現有技術相比，該設備有效解決了以下幾個關鍵問題：一方面有效解決人們遠程獲取環境信息、并將所有信息通過LCD界面顯示出來，方便用戶查看；而在數據傳輸方面，采用無線數傳電臺來實現遠程數據傳輸，滿足特殊場合數據無線傳輸的需求，并能夠有效節省數據傳輸的費用；本發明所涉及的一種基于STM32F107的多功能環境監控系統的技術方案具體如下：

該系統的設計主要部分包括以下幾個方面：STM32F107VCT6微處理器、電源模塊、傳感控制模塊、無線傳輸模塊、監控主機模塊分別與所述微處理器連接。

所述的STM32F107VCT6微處理器作為主控中心的CPU。各個模塊通過Modbus協議與STM32F103主控模塊之間進行數據的傳輸，為了方便查看傳輸的數據，令其通過排線接口接入LCD液晶顯示器將數據顯示出來。

所述的電源模塊其在本系統STM32F107VCT6微處理器的+3.3V電源由LM2576和L78L33穩壓電源模塊產生，在LM2576的輸入端接上100u F的電容、可以濾掉低頻干擾，得到干凈的電源，傳感控制模塊、無線傳輸模塊、監控主機模塊所需的電源是由LM2576穩壓模塊產生，無線數傳電臺接入12V電源供電。

所述的無線傳輸模塊采用無線數傳電臺(億佰特E51-DTU無線數傳電臺)進行遠程傳輸，傳輸頻率采用230MHz的窄帶射頻傳輸，能夠適用于障礙物較多、比較復雜的環境，無線傳輸模塊使用RS232通訊接口，連接STM32主控制板串口。

所述的傳感控制模塊由煙霧探測器模塊、紅外探測模塊、RS2332/485轉換器、工業485控制器、協議轉換模塊、溫濕度檢測模塊、功耗檢測模塊、現場照明燈、報警指示燈組成，本系統的所有傳感模塊，均可使用Modbus協議，將采集數據通過Modbus總線發送至STM32微處理器，STM32將接收到的數據進行存儲處理。

所述的監控主機模塊由STM32微處理器、電源模塊、RS232/485轉換器、LCD顯示屏、無線數傳電臺組成，監控主機以STM32F107微處理器為核心，連接RS232/485轉換器，接收傳感控制子系統所采集的數據，STM32微處理器上集成的LCD顯示屏，能夠將接收到數據進行實時顯示。

本發明的有益效果為：