基于STM32的热量表的远程集抄系统的设计与开发
基于STM32的远程多功能工程车载控制器设计
基于STM32的远程多功能工程车载控制器设计发布时间：2022-10-11T08:12:32.483Z 来源：《科技新时代》2022年4月7期作者：万首强[导读] 最近几十年，我国汽车包括工程车迅速增长，万首强工中国科学院上海技术物理研究所 200434摘要：最近几十年，我国汽车包括工程车迅速增长，随着市场经济的发展与建设需求，工程车存在价格昂贵（臂车价格甚至高达百万）但对于一个项目施工队，为某一工程花百万甚至千万购买工程车是不现实的，所以存在需要大量租赁工程车的情况。
目前租赁市场比较混乱，施工人员素质参差不齐，二手转租现象比较普遍，这种行为会导致工程车提前报废，给租赁方带来严重的损失，甚至部分工地或地区甚至存在偷油的情况，所以无论监控中心还是车主都希望时刻掌握车的位置、运行状况、安全情况，对车辆进行实时监控，本设计在与各个主机厂家沟通，同时结合GPS技术、GPRS技术、北斗技术，MQTT透传，开发本产品并应用于不同的工程车辆。
关键词：车载物联网远程控制器；臂车；GPS技术；GPRS技术；北斗技术；MQTT透传；1、系统架构设计1.1、市场需求分析与硬件电路架构本电路设计采用MCU+GPS模组的搭配使用，由STM32F373执行控制单元，与移远EC20模块通过进行串口连接，指令方式为AT指令，定位数据通过定位天线通过移远固定格式进行回传经纬度、搜星数、从而实现精准定位，，通过4G上传到平台，由平台再下发到订阅方，从而实时监控各车辆的具体位置；现实中往往需要从备租仓库大量同类型车中找出某一确定编号工程车，但同类型车如果逐一排查一一核对序列号就会成为非常繁琐的工作量，所以需要具有一键找车功能，该功能设计由MCU进行控制，发送控制指令驱动喇叭，发出高分贝鸣笛声从而实现一键找车功能。
对车的控制最基本的需求就是要有锁车功能呢，也就是平台端下锁车指令由控制器负责执行，为了安全起见，锁车主要锁主功能，不锁行走，采用MCU进行控制锁车。
基于STM32的远程在线监控系统设计任务书
基于STM32的远程在线监控系统设计论文内容与要求、成果形式：设计基于STM32的远程在线监控系统。
具体以下任务：1、应用力控组态软件完成上位机软件设计。
2、绘制控制器外围电路以及驱动电路设计。
3、完成硬件电路的调试，并完成和上位机的通讯调试。
4、撰写毕业设计论文，设计组态监控软件；说明硬件的制作、调试过程等；绘制详细的硬件电路原理图以及PCB图（要求使用Altium Designer绘图）。
论文进度：1、2016.12.25日前：下发毕业设计任务书，布置毕业设计任务。
2、2016.12.26至2017.01.05：调研设计题目，收集相关资料，撰写开题报告，完成毕业设计开题工作。
3、2017.01.06至2017.02.15：充分调研和收集资料，做出详细的实施方案。
4、2017.02.16至2017.04.15：完成毕业设计软件、硬件设计、制作及初步测试工作；记录整理设计数据，撰写论文初稿。
5、2017.04.16至2017.05.15：对设计方案进行改进和完善，撰写并完善毕业设计论文。
6、2017.05.16至2017.06.01：完成毕业设计论文的查重及修改工作，为毕业答辩做好准备。
参考资料（建议5篇以上）：[1]黄杰勇,林超文. Altium Designer 实战攻略与高速PCB设计[M].北京:电子工业出版社,2015.7.[2]黄智伟,王兵,朱卫华. STM32F 32位ARM微控制器应用设计与实践[M]. 北京:北京航空航天大学出版社,2014.[3]沈建良STM32F10X系列ARM微控制器入门与提高[M]. 北京:北京航空航天大学出版社,2013.[4]吴永贵.力控组态软件应用一本通[M].北京:化学工业出版社,2015.[5]ForceControl V7.0_入门指南.[6]ForceControl V7.0_图形界面(开发手册).。
热计量集抄系统的设计与实现
热计量集抄系统的设计与实现随着我国城市化的发展,出现了越来越多高楼耸立的城市新区。
为了推进城镇化供能体制并配合现有建筑楼层结构,以节能为目的,设计远程集抄系统智能仪表,从而实现对建筑楼层进行水、电、热、气等各方面的集中供能具有重要的应用前景与经济价值。
自动化远程抄表技术的应用相比传统人工抄表模式可以为供暖公司节省大量的人力投入同时提高了抄表的效率。
与此同时,我国大部分地区普遍依据建筑面积大小进行供暖收费,这容易造成用户对能源的极大浪费,因此,分户计量是远程集抄系统智能仪表的主要设计思路。
本课题设计了一套基于无线传感网络的智能热计量集抄系统,该系统可以通过无线网络远程收集用户热量表的计量数据,直接建立用户供热仪表与供能管理中心之间的联系,以线上的方式完成对用户用能信息的数据收集、存储、传递和分析等工作。
系统主要分为三大部分:(1)终端热量表的设计。
热量表的主控芯片选用TI公司提供的16位超低功耗单片机MSP430F5529,结合高精度时间测量芯片TDC-GP21测量并计算出实际耗散在用户家中的热量差。
热量表采集的数据保存起来等待主机查抄。
(2)数据集中器的设计。
数据集抄器是远程集抄系统的核心部分。
通过MBus总线技术与安装到建筑楼层内的多个热量表进行数据和能量的传输。
数据集中器将总线收集来的用户信息进行集中处理,然后发送到无线传感器网络上继续传输。
(3)无线传感器网络的设计。
本系统中的无线传感器网络采用Zigbee技术实现应用端的智能组网设计。
网络具有很好的自愈性,当系统中某节点故障退出网络时,该网络可以重新搜索数据传输路径,刷新网络布局,从而保证数据到远程监控中心的PC端的可靠传输。
最终提高了户用热量表远程集抄的进程。
系统最终实现实现远程管理中心对加入热网中的所有用户进行实时管理和监控的功能。
本文设计了一种分户计量热量并实现远程自动抄表的系统,为传统供暖收费方式和抄表方式的在现实中存在的问题提供了更好的解决思路。
基于单片机的远程智能电表抄表系统设计
基于单片机的远程智能电表抄表系统设计远程抄表技术是一个集电能表数据采集、传输、存储、共享等功能于一体,以达到为客户、电力企业的电费、计量等数据应用部门服务的自动化系统。
本文以当前电能计量与抄表系统的发展背景为依据,提出了基于单片机的远程智能抄表系统。
自动抄表改变了以往人工抄表的服务方式,实行无人查表,由物业管理公司或供给公司在控制中心集中抄收,避免了因人工抄表所造成的错抄、漏抄、估抄、抄表时间跨度大、工作效率低、存在安全隐患等弊端。
既节省了人力物力,也提高了安全性。
本文主要设计完成了以AT89C52单片机为控制核心,具有电量测量和数据通信功能的智能型电能表,为了实现智能电能表的各种功能,在硬件设计中采用了多种芯片,并提出了多种基于单片机的自动抄表系统网络结构。
硬件设计主要设计模块如下：(1)智能电能表计量模块中的单相电量计量芯片ADE7755和三相电量计量芯片ATT7026与单片机的接口电路。
(2)数据采集器、数据集中器接口电路设计。
在软件设计部分主要实现了智能电能表的主程序和部分重要功能程序流程设计。
在最后对系统的干扰进行了分析,并在硬件和软件上提出了抗干扰措施,着重分析了智能电能表误差产生的来源和误差调整的方法。
基于STM32和SIM900A的网络多点远程数据监测系统设计
Ｌｉ ｎ ，Ｃ ｏ ｎ ｇ Ｐ ｅ ｉ ｔ ｉ ａ ｎ ，Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ Ｑ ｉ
（ １ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｓ ｈ ｅ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ Ｌ ｉ ｇ ｏ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｓ ｈ ｅ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ １ １ ０ １ ５ ９， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
Ａｂｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ ： Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｄｅ ｍａ ｎ ｄ ｏ ｆ ｒ ｅ ｍｏ ｔ ｅ ｎｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｎｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｉｅ ｆ ｌ ｄ ｄ ａ ｔ ａ ａ ｃ ｑ ｕｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｔ ｈｅ ｉ ｎｄ ｕｓ ｔ ｒ ｙ，ｔ ｈ ｉ ｓ ｐａ ｐｅ ｒ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ａ ｎ ｅ ｔ ・
Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ网 络 上 的 不 依 赖 监 测 现 场 网络 环 境 的 Ｔ Ｃ Ｐ数 据 通 信 。 系统 可 以 实 现 不 间 断 对 多 个 监 测 点 的 多 个 监 测 对 象 同 时 进 行 数 据
采集 和远程 数据 传输 。现场 实验表 明， 该监 测 系统稳 定性 高 、 实时性强 、 测 量误 差小 、 功耗 低 ， 可以满足 工业上 的设 计要 求 。
基于STM32的温度采集系统设计
基于 STM32的温度采集系统设计摘要：本文利用STM32的一种微型处理器来当主控的CPU，通过使用一个独立的数据采集模块采集数据，在这个基础上实现了智能化的温度数据采取、然后还有传输、处理和显示等功能。
并商讨了该怎么提高系统的速度、性能和拓展性。
数据采集是获取信号对象信息的过程。
关键词：嵌入式系统；ARM；DS18B20温度传感器；STM32；温度采集；数据的处理一、引言当今社会，随着社会的不断发展，科学技术的不断进步，测温仪器在各个领域的广泛应用，智能化服务已成为这个时代温控系统发展的重要趋势。
温度控制在生活中还有在工业领域中涉及的非常多，像室内、供暖机构、天气预告等这些场所的温度控制。
像之前传统的温度控制都是手动的，操作起来很麻烦。
本文系统设计目的，首先它得是实现一种精准度高的系统来采集的温度控制系统，其应用必须得以普及，功能强大。
二、整体系统设计（一）系统方案设计第一个方案：需要使用模拟分立的元件，例如电容、电感、晶体管等非线性元件，观察采集的温度和显示的具体效果，这个方案的设计十分的好理解，特别简单，并且它的操作也不是特别的难，还有个好处，就是它的价格是非常合适的。
缺点就是如果用分立的元件，会造成它的分散性特别的大，对集成数字化是十分不好，而且最后测量之后，会存在很大的误差的，所以这个方案的可行性不太好，尽量不用。
第二个方案：选用PC机作为本次设计的主控机。
利用温度传感器来选用温度的信号，通过信号放大器之后，再送到A/D转换芯片中，然后再一次的经过拥有单片机的检测系统来进行下一步的解析和处理，然后再利用通信线路到PC机的上面，在PC的上面也可以通过对温度信号来进行很多的解析和处理的方式，所以这个方案简单来说还是不错的。
（二）系统工作原理通过了解设计需求方面确定了系统的总体方案，这个整体的系统其实是根据使用单片机、温度的传感器、显示屏的模块、报警器还有按键等五个部分来组成的。
使用者最开始得先将这个温度的报警的值输入到程序里，也就是温度的上下限。
基于STM32的半桥谐振感应加热系统设计与实现
１ 系统 总体 设 计 与 工作 原 理
系 统主要 由整流模 块 、 逆变模 块 、 显控模 块及 保 护模块 等组成 Ｉ ２ ］ 。整流 模块将 三 相交 流 电转 换 为直
流 电供 后级 变换 ， 同时对整 流 、 滤 波后 的直 流 电进行 采 样进 行 系统过 压 、 欠 压及 缺相 的判 断 ； 逆 变环 节 主
变 电路驱 动脉 冲 的控 制 ， 同时 通 过外 围检 测 电路 实
时监 控 系统工作 状 态 ， 实现系统过压、 欠压、 缺 相 和
过 流等保 护 ； 通 过 通信 接 口实 现 控 制 芯 片 与显 控 单 元 之间 的数据 通 信 ， 从 而完 成 系统 工 作状 态 的实 时
Ｓ ＨＩ Ｙａ ｎ—ｄ ｏ ｎ ｇ ， Ｗ ＡＮＧ Ｋａ ｉ ， ＮＩ ＮＧ Ｆ ｅ ｉ ， Ｊ Ｉ ＡＮＧ Ｘｉ ｎ—ｙ ｉ （ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ａｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ， Ｎｏ ｒ ｔ ｈ ｗｅ ｓ ｔ ｅ ｒ ｎ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ， ｘｉ ’ ａ ｎ ７ １ ０ ０ ２ ９， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
Ｓ ＴＭ３ ２ Ｆ １ Ｏ ３ Ｃ ８的新型 大功 率 感 应加 热 系统 。针 对
分析 、 设计 和完 善 电磁 加 热系统 的保 护功 能 ， 确 保 系
统运 行 的安全 。引 入基 于 ＡＲＭ 核 的 ３ ２位 控 制 芯 片 Ｓ ＴＭ３ ２ Ｆ １ Ｏ ３ Ｃ ８ ， 以其 为 核 心 设 计 具 有 完 善保 护 功能 的 大功率 电磁 加 热 系 统 ， 增 加 了 电磁 加 热 系 统
运行 的安 全 系数 。
系统运 行 时可能存 在 的短路 、 过压 和缺相 等 状况 ， 设
基于STM32无线信息采集系统设计
基于STM32无线信息采集系统设计STM32无线信息采集系统是一种具有较高实时性和稳定性的嵌入式系统，能够实现无线传输和实时监控功能。
该系统主要由STM32F103C8T6单片机、RFM69HCW射频模块、传感器等部分组成，具有数据采集、传输、存储、处理等功能。
系统框架1. 数据采集：系统通过感应器、传感器等相关设备采集来自外部的温度、湿度、气压、光照度等信号。
2. 数据处理：采集到的数据接入STM32F103C8T6单片机，进行实时处理、滤波和校正，减少数据噪声和误差。
3. 数据传输：将处理后的数据通过RFM69HCW射频模块进行无线传输，实现与外部设备的数据交互。
4. 数据存储：采集的数据同时存储在程序缓存中和SD卡中，确保数据的完整性和安全性。
5. 数据显示：系统通过OLED显示屏实时显示采集到的数据信息，较直观地反映外部环境状态。
硬件设计硬件设计主要包括单片机电路、射频电路、传感器模块等部分。
1. 单片机电路：系统采用STM32F103C8T6来实现对温度、湿度、气压、光照度等信号的采集和处理，以及射频模块的控制和数据传输。
为保证系统的可靠性和稳定性，需要对单片机进行编程和调试，完成相关功能的实现。
2. 射频电路：系统中使用RFM69HCW射频模块，其频率范围为433MHz-868MHz，最大传输距离为300米，能够实现多频道发射和接收功能。
为保证射频信号质量，需要进行天线匹配、功率调节等设计。
3. 传感器模块：系统采用DHT11湿度传感器、BMP180气压传感器、BH1750FVI光照度传感器、DS18B20温度传感器等模块，分别用于采集周围环境的湿度、气压、光照度和温度等参数。
为提高传感器的精度和可靠性，需要进行模块选型和调试。
软件设计主要包括系统底层驱动程序和上层监控程序等部分。
1. 程序框架：系统采用Keil MDK软件平台搭建开发环境，包括标准库、外设驱动程序、串口调试等模块。
基于STM32的远程温控系统设计
号的模拟量数据采集、控制调压器可 控硅开角的模拟信号输出、控制信号 的I/O输出，以及温控单元与工控机 之间的数据传输等。
STM32系列32位闪存微控制器使 用ARM公司的Cortex-M3内核，处理 器的核心是基于哈佛架构的3级流水 线内核，该内核集成了分支预测，单 周期乘法，硬件除法等众多功能强大 的特性[3]，目前已经获得了广泛的应 用。
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2011.5
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责任编辑：王莹
图3 自整定模糊PID控制器结构 热体的发热功率、从而达到控制电加 热炉温度的目的。
如图1所示，加热炉实时的温度 由温控单元采集热电偶转变为电压信 号，经温控单元整理后，通过TCP/ IP协议将打包后的温度数据传送至工 控机端，将此温度的采样值与设定值 比较，采取相应的控制算法计算出实 时的PID参数，通过网络控制温控单 元，温控单元输出4~20mA电流信号 至可控硅调压器，对可控硅的导通角 的开度进行控制，调整加热炉的温 度。采用本方案设计的系统具有结构 简单，易于实现的特点。
度控制多采用由单片机系统来实现温 控单元输出控制信号调整
度控制，其缺点是远程控制系统复 可控硅的开角，从而达到
杂，可靠性差，特别是当控制点较 改变加热功率的目的。本
多、距离较远时，采取总线方式的通 文采用仪表与计算机相结
讯出错概率较高，影响到温度的控制 精度[2]。
合的主从控制模式，软、 硬件部分分别独立工作， 图2 温控单元的硬件组成框图
温控单元选用的处理器是STM32 的增强型系列处理器—STM32F103。 该处理器频率为72MHz，带有片内 RAM和USB 2.0接口、16通道的12位
基于STM32的远程智能测控单元设计
基于STM32的远程智能测控单元设计随着信息技术的不断发展，网络在全球的遍布，使通讯变得更为容易和方便。
目前，远程测控系统的发展方向由集中测控转变成为远程分布式测控。
通过有线或无线的网络系统进行某工业生产过程的远程测量与控制，实现远程监控。
文中设计了基于STM32的远程测控单元，并采用UC/OS_II实时操作系统。
该系统通用性好，配置灵活，易于扩展，可存储大量数据，响应速度快，适应于特殊工业现场应用。
1.引言随着社会的不断发展，远程测控技术被应用于各个生活生产的领域中。
在电力、给水、石油、化工等诸多工业应用场合，都需要对一些设备运行状态参数进行远程测量，并根据测量结果实施相应控制，这就需要远程测控器系统。
远程测控器是一种远端测控单元装置，与普通的测控单元相比，该单元应具有良好的通讯能力和更加强大的数据存储处理功能，从而更好地对现场信号、工业设备状态等进行监测和控制。
而新架构AMR-v7 cortex-m3的处理芯片，具有处理能力强大，片内外围设备丰富，易于移植操作系统等突出优势，基于此，本文设计了基于该架构芯片STM32的远程智能测控器单元。
2.总体设计一般远程智能测控单元主要应用于复杂苛刻环境下的工业控制现场，系统的智能化、可靠性、稳定性要求都比普通测控单元要高。
因此设计时，选用的CPU 不仅本身性能要高，而且片内可扩展功能要尽可能多，才能有效简化设计，提高系统整体的稳定性和可靠性。
3.系统硬件设计3.1 CPU选型系统CPU选用意法半导体的STM32F103 VCT6，该MCU芯片基于ARM Cortex-M3内核设计。
Cortex-M3是一个32位的核，采用Tail-Chaining中断技术，对中断的处理是完全基于硬件的，不仅中断反应速度快，一个中断最多可减少12个时钟周期数。
同时，中断数量也可以减少，在实际应用中可比普通内核单片机减少70%中断。
这款CPU具有高性能、低成本、低功耗的特点，片内集成了USART、SPI、IIC、GPIO、定时器、AD等外围设备接口，完全能够满足本系统的设计要求，同时具有JTAG功能，方便调试升级。
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基于STM32的热量表的远程集抄系统的设计与开发
热量表数据的远程无线传输是目前抄表技术中的研究热点之一。本文通过对
国内外抄表技术的对比分析,确定了以M-BUS总线技术、RS485总线技术、
GPRS/GSM通讯技术、基于TCP/IP协议的以太网传输技术为基础的热量表的远程
抄表方案。本课题设计的远程集抄系统主要包括M-BUS集中器和无线中继器的设
计。
M-BUS集中器作为热量表数据的采集前端,通过M-BUS总线与热量表进行通
讯；无线中继器的设计分为三部分：无线中继器的核心板设计,GPRS/GSM模块设
计,W5100以太网模块的设计。核心板作为无线中继器的核心处理部分,负责数据
的接收、处理、发送,同时驱动GPRS/GSM模块和W5100以太网模块工作,实现数
据的无线传输。在数据传输到数据管理中心的上行通道,采用GPRS/GSM和以太网
两种模式,以满足不同的传输要求。
本课题选用STM32F107VCT6作为M-BUS集中器和无线中继器的主处理单元,
配合编写的底层驱动程序,分别实现了M-BUS集中器和无线中继器采集数据和无
线传输数据的功能要求。采用主处理器低功耗的工作模式,降低了系统的功耗；
采用TCP/IP的传输协议,保证了数据传输的稳定性。本课题设计的系统通过实测,
实现了热量表远程无线抄表的功能要求。