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多功能智能展柜控制系统规划

本文设计了一款用于商场、超市、专卖店等一些商店的多功能智能展柜,可用于展示、储藏商品,且还可远程控制,更加符合现代化需求。采用STM8SF103P6作为主控芯片,并设计Wi-Fi远程控制模块,通过手机

作者/龚秋英,葛年明,周泉(三江学院 电子信息工程学院 电工电子试验中心,江苏 南京 210012)

  摘要:本文规划了一款用于商场、超市、专卖店等一些商铺的多功用智能展柜,可用于展现、贮藏产品,且还可长途操控,愈加契合现代化需求。选用STM8SF103P6作为主控芯片,并规划Wi-Fi长途操控模块,经过手机上的APPWi-Fi模块进行衔接。依据Wi-Fi模块接纳手机上APP发来的指令,主控板可操控电机的滚动完成展柜的开关,并对展柜里的两路LED照明灯进行开关操控,一起将主控板当时的状况回来给手机,运用户可以实时且直观的了解多功用展柜的状况。

  关键词多功用展柜;Wi-Fi;APP;长途操控

  0 导言

  传统展柜重视的是外观特性与广告效应,纵观各大商场,展柜的规划大多仅有展台、玻璃门、灯火这三点最基本的设置,很少有规划师去重视展柜的多功用效益,当然这儿的多功用不只限于结构的多功用,愈加重视的是展柜自身的智能化[1-3]

  本文规划的多功用智能展柜将摒弃人工开关展柜、总控开关操控展柜灯火的传统办法,一切的功用都可经过手机宣布的指令完成[4-5]。用户经过手机上的APP,无线操控展柜的橱窗门及两路LED照明灯,使其不再受传统线路开关的约束,随走随关,便利快捷。别的,还可依据用户需求,对两路LED照明灯进行灯火操控,将展柜里的产品烘托的愈加精美动听,影响顾客的购买欲[6-7]

  1 体系整体规划概述

  1.1 硬件组成电路框图

  多功用展柜操控体系首要由主控板、Wi-Fi模块、手机操控端、两路照明灯模块、大功率电机模块组成。其体系方框图如图1所示。

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  1.2 体系作业原理

  体系经过Wi-Fi长途操控模块,设置通讯协议,使手机上APP与Wi-Fi模块完成通讯。依据Wi-Fi模块接纳手机上APP发来的指令,主控板可操控电机的滚动完成展柜的开关,并对展柜里的两路LED照明灯进行开关操控,一起还能将主控板当时的状况回来给手机,运用户可以实时且直观的了解多功用展柜的状况。

  2 体系硬件电路规划

  2.1 电源转化模块电路

  电源转化模块的首要作用是为操控单元及外围模块部分供应牢靠又安稳的直流电源,其间操控单元选用STM8SF103P6,作业电压为3.3 V;继电器需求5
V供电;Wi-Fi模块需求3.3 V供电。因而电源转化模块需求将220 V沟通电转化成为5 V及3.3 V直流电,给操控单元及外围模块供电。

  本规划中选用开关电源的计划,经过明伟板下载开关电源模块直接将220 V沟通电压转化成5 V直流电压,供应继电器运用;再经过LD33A将5
V电压转化成3.3 V,供应操控单元及Wi-Fi模块运用。

  电源模块电路原理图如图2所示。

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  2.2 操控单元(MCU)模块电路

  体系操控单元微处理器选用STM8SF103P6作为主控芯片,这是由于STM8SF103P6芯片性价比高,外围电路简略,在编程调试时程序相对简单完成。

  操控单元详细电路如图3所示。

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  2.3 继电器驱动电路

  本体系选用继电器作为电机和照明通断的操控,其驱动电路如图4所示。

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  依据继电器电路的作业原理,正常情况下,STM8SF103P6处理器的I/O口为低电平,NPN三极管处于截止状况,此刻继电器线圈的内部没有电流,继电器L-IN与L-OUT之间处于常闭状况,LED灯与大功率电机处于正常作业状况;当需求封闭LED灯或许大功率电机时,需将I/O口置为高电平,使NPN三极管导通,这时继电器线圈内有电流流过,继电器的L-IN与L-OUT之间处于常开状况,电源对LED灯或许大功率电机的供电断开[8]

  2.4 大功率电机操控电路

  体系经过两路大电流输出到两个继电器,并经过写入硬件程序操控继电器的衔接,别离操控大电机的正回转,完成展柜柜门的开关。当两个继电器都接到设定的正向开关时,电机就会通入正向电流电机将会正向旋转,展柜柜门翻开;当继电器开关都接到反向开关时电机就会通入反向电流,电机将会回转,展柜柜门封闭。当两个继电器的开关都接到停时,继电器中没有电流经过,电机不会滚动,处于中止状况。详细作业暗示如图5所示。

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  2.5 Wi-Fi操控模块电路

  为了完成长途操控,体系需运用Wi-Fi作为无线通讯的前言,并规划一款演示的APP
demo。体系选用上海汉枫科技的LPB100低功耗Wi-Fi转串口模块,由于上海汉枫科技是目前国内最大的Wi-Fi转串口技能计划供应商之一,模块相对比较安稳。Wi-Fi模块详细电路图如图6所示。

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  3 体系软件规划

  3.1 程序运转流程图

  体系软件规划选用C言语编写,程序编写经过模块化和层次化的规划办法,使程序愈加牢靠与安稳,便利开发人员的调试和保护。模块化编程使得程序愈加简练,首要办法是将每个模块写好都放在一个.C文件里边,需求运用的时分只需在main函数中调用即可。

  本规划的程序中还用到了守时器中止服务程序,500 ms守时,让CPU进入IDLE状况的函数和喂狗函数。每隔1
s翻转一次LED,用作显现体系运转状况;再隔30 s守时上报设备状况;最终对串口数据处理,并上报设备状况。

  体系整体程序流程如图7所示。

nEO_IMG_7.jpg

  4 体系测验与剖析

  4.1 什物装置与测验

  制作好的什物如图8所示。

nEO_IMG_8.jpg

  上位机编写的APP界面如图9所示。

nEO_IMG_9.jpg

  首要通电,然后翻开手机Wi-Fi,衔接汉枫模块的Wi-Fi,再翻开APP,输入对应IP和端口号。点击APP界指令,调查在不同的指令下,展柜门及两路照明灯是否依据指令正常开关。

  5 定论

  多功用展柜在当今的社会状况下是有必定的开展前景的,本规划首要是完成多功用展柜的两大功用,一是完成LED照明灯的开关;二是经过大功率电机正回转完成橱窗门的开关。在这两大功用完成的基础上,再经过Wi-Fi模块完成长途操控,使得功用愈加便利快捷。

  参考文献

  [1]徐卓农.智能家居体系的现状与开展总述[J].电气自动化.2004(03).

  [2]林旭东.智能家居体系相关技能及开展趋势[J].科技立异导报.2008(07).

  [3]Cao X,Chen J,Zhang Y,et al.Development of an integrated wireless sensor
network micro-environmental monitoring system[J].Isa
Transactions,2008,47(3):247-255.

  [4]Wi-Fi无线技能在智能家居中的使用[J].单片机与嵌入式体系使用. 2012.

  [5]李山,杨波.根据Wi-Fi的环境监测体系规划[J].软件.2011(01).

  [6]Han D M, Lim J H.Smart home energy management system using IEEE 802.15.4
and zigbee[J]. IEEE Transactions on Consumer Electronics, 2010,
56(3):1403-1410.

  [7]Yan W, Wang Q, Gao Z. Smart home implementation based on Internet and
Wi-Fi technology[C].Control Conference. IEEE, 2015:9072-9077.

  [8]胡汉才主编.单片机原理及其接口技能[M].第2版.北京:清华大学出版社,2006:2.

  作者简介:

  龚秋英(1978- ),女,硕士,电工电子试验中心副主任,试验师,首要研讨方向:嵌入式体系使用、物联网使用。

本文来源于科技期刊《电子产品世界》2019年第3期第74页,欢迎您写论文时引证,并注明出处

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