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    欢乐升级辅助ios:多功能智能展柜控制系统设计

    作者:龚秋英 葛年明 周泉时间:2019-02-26来源:电子产品世界收藏

    欢乐升级网页版 www.rqcx.net 作者/龚秋英,葛年明,周泉(三江学院 电子信息工程学院 电工电子实验中心,江苏 南京 210012)

    本文引用地址://www.rqcx.net/article/201902/397979.htm

      摘要: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,更加符合现代化需求。采用STM8SF103P6作为主控芯片,并设计???,通过手机上的??榻辛?。根据??榻邮帐只?a class="contentlabel" href="//www.rqcx.net/news/listbylabel/label/APP">APP发来的指令,主控板可控制电机的转动实现展柜的开关,并对展柜里的两路LED照明灯进行开关控制,同时将主控板当前的状态返回给手机,使用户能够实时且直观的了解的状态。

      关键词;Wi-Fi;;

      0 引言

      传统展柜注重的是外观个性与广告效应,纵观各大商场,展柜的设计大多仅有展台、玻璃门、灯光这三点最基本的设置,很少有设计师去关注展柜的多功能效益,当然这里的多功能不仅限于构造的多功能,更加注重的是展柜本身的智能化[1-3]。

      本文设计的多功能智能展柜将摒弃人工开关展柜、总控开关控制展柜灯光的传统方式,所有的功能都可通过手机发出的指令实现[4-5]。用户通过手机上的APP,无线控制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限制,随走随关,方便快捷。另外,还可根据用户需求,对两路LED照明灯进行灯光控制,将展柜里的商品衬托的更加精致动人,刺激消费者的购买欲[6-7]。

      1 系统总体设计概述

      1.1 硬件组成电路框图

      控制系统主要由主控板、Wi-Fi???、手机控制端、两路照明灯???、大功率电机??樽槌?。其系统方框图如图1所示。

    nEO_IMG_1.jpg

      1.2 系统工作原理

      系统通过Wi-Fi远程控制???,设置通信协议,使手机上APP与Wi-Fi??槭迪滞ㄐ?。根据Wi-Fi??榻邮帐只螦PP发来的指令,主控板可控制电机的转动实现展柜的开关,并对展柜里的两路LED照明灯进行开关控制,同时还能将主控板当前的状态返回给手机,使用户能够实时且直观的了解多功能展柜的状态。

      2 系统硬件电路设计

      2.1 电源转换??榈缏?/strong>

      电源转换??榈闹饕饔檬俏刂频ピ巴馕?椴糠痔峁┛煽坑治榷ǖ闹绷鞯缭?,其中控制单元采用STM8SF103P6,工作电压为3.3 V;继电器需要5 V供电;Wi-Fi??樾枰?.3 V供电。因此电源转换??樾枰?20 V交流电转换成为5 V及3.3 V直流电,给控制单元及外围??楣┑?。

      本设计中采用开关电源的方案,通过明伟板下载开关电源??橹苯咏?20 V交流电压转换成5 V直流电压,供给继电器使用;再通过LD33A将5 V电压转换成3.3 V,供给控制单元及Wi-Fi??槭褂?。

      电源??榈缏吩硗既缤?所示。

    1551867313679959.jpg

      2.2 控制单元(MCU)??榈缏?/strong>

      系统控制单元微处理器采用STM8SF103P6作为主控芯片,这是因为STM8SF103P6芯片性价比高,外围电路简单,在编程调试时程序相对容易实现。

      控制单元具体电路如图3所示。

    1551867333475327.jpg

      2.3 继电器驱动电路

      本系统采用继电器作为电机和照明通断的控制,其驱动电路如图4所示。

    1551867351731726.jpg

      根据继电器电路的工作原理,正常情况下,STM8SF103P6处理器的I/O口为低电平,NPN三极管处于截止状态,此时继电器线圈的内部没有电流,继电器L-IN与L-OUT之间处于常闭状态,LED灯与大功率电机处于正常工作状态;当需要关闭LED灯或者大功率电机时,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??刺?,电源对LED灯或者大功率电机的供电断开[8]。

      2.4 大功率电机控制电路

      系统通过两路大电流输出到两个继电器,并通过写入硬件程序控制继电器的连接,分别控制大电机的正反转,实现展柜柜门的开关。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,展柜柜门打开;当继电器开关都接到反向开关时电机就会通入反向电流,电机将会反转,展柜柜门关闭。当两个继电器的开关都接到停时,继电器中没有电流通过,电机不会转动,处于停止状态。具体工作示意如图5所示。

    nEO_IMG_5.jpg

      2.5 Wi-Fi控制??榈缏?/strong>

      为了实现远程控制,系统需使用Wi-Fi作为无线通信的媒介,并设计一款演示的APP demo。系统采用上海汉枫科技的LPB100低功耗Wi-Fi转串口???,因为上海汉枫科技是目前国内最大的Wi-Fi转串口技术方案提供商之一,??橄喽员冉衔榷?。Wi-Fi??榫咛宓缏吠既缤?所示。

    1551867373944277.jpg

      3 系统软件设计

      3.1 程序运行流程图

      系统软件设计采用C语言编写,程序编写通过??榛筒愦位纳杓品椒?,使程序更加可靠与稳定,方便开发人员的调试和维护。??榛喑淌沟贸绦蚋蛹蚪?,主要方法是将每个??樾春枚挤旁谝桓?C文件里面,需要使用的时候只需在main函数中调用即可。

      本设计的程序中还用到了定时器中断服务程序,500 ms定时,让CPU进入IDLE状态的函数和喂狗函数。每隔1 s翻转一次LED,用作显示系统运行状态;再隔30 s定时上报设备状态;最后对串口数据处理,并上报设备状态。

      系统总体程序流程如图7所示。

    nEO_IMG_7.jpg

      4 系统测试与分析

      4.1 实物安装与测试

      制作好的实物如图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

      首先通电,然后打开手机Wi-Fi,连接汉枫??榈腤i-Fi,再打开APP,输入对应IP和端口号。点击APP界指令,观察在不同的指令下,展柜门及两路照明灯是否根据指令正???。

      5 结论

      多功能展柜在当今的社会状态下是有一定的发展前景的,本设计主要是实现多功能展柜的两大功能,一是实现LED照明灯的开关;二是通过大功率电机正反转实现橱窗门的开关。在这两大功能实现的基础上,再通过Wi-Fi??槭迪衷冻炭刂?,使得功能更加方便快捷。

      参考文献

      [1]徐卓农.智能家居系统的现状与发展综述[J].电气自动化.2004(03).

      [2]林旭东.智能家居系统相关技术及发展趋势[J].科技创新导报.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无线技术在智能家居中的应用[J].单片机与嵌入式系统应用. 2012.

      [5]李山,杨波.基于Wi-Fi的环境监测系统设计[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术[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,电工电子实验中心副主任,实验师,主要研究方向:嵌入式系统应用、物联网应用。

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



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