基于华为云IOT设计的粮仓环境监测系统_303
文章目录
- 一、前言
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- 1.1 项目介绍
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- 【1】项目开发背景
- 【2】设计实现的功能
- 【3】项目硬件模块组成
- 【4】设计意义
- 【5】国内外研究现状
- 【6】摘要
- 1.2 设计思路
- 1.3 系统功能总结
- 1.4 开发工具的选择
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- 【1】设备端开发
- 【2】APP上位机开发
- 1.5 参考文献
- 1.6 系统框架图
- 1.7 系统原理图
- 1.8 实物图
- 1.9 模块的技术详情介绍
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- 【1】BC26-NBIOT模块
- 【2】SHT30温湿度模块
- 【3】LoRa模块
- 【4】继电器模块
- 二、硬件选型
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- 2.1 STM32开发板（X4）
- 2.2 母对母杜邦线
- 2.3 USB下载线（X4）
- 2.4 OLED显示屏（X4）
- 2.5 NBIOT-BC26模块
- 2.6 继电器（X3）
- 2.7 SHT30温湿度模块（X3）
- 2.8 PCB板（X4）
- 2.9 雨滴模块（X3）
- 2.10 蜂鸣器模块（X3）
- 2.11 LoRa模块(X4)
- 三、部署华为云物联网平台
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- 3.1 物联网平台介绍
- 3.2 开通物联网服务
- 3.3 创建产品
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- （1）创建产品
- （2）填写产品信息
- （3）产品创建成功
- （4）添加自定义模型
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- 【1】创建服务ID
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- （5）节点1的属性
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- 【1】1_SHT30_T 环境温度 浮点数
- 【2】1_SHT30_H 环境湿度 浮点数
- 【3】1_MOTOR_SW 风扇开关 （0关闭 1打开）布尔类型
- 【4】1_water 水分含量
- 【5】1_run_mode 运行模式
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- （6）节点2的属性
- （7）节点3的属性
- （8）创建完成
- 3.4 添加设备
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- （1）注册设备
- （2）根据自己的设备填写
- （3）保存设备信息
- （4）设备创建完成
- （5）设备详情
- 3.5 MQTT协议主题订阅与发布
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- （1）MQTT协议介绍
- （2）华为云平台MQTT协议使用限制
- （3）主题订阅格式
- （4）主题发布格式
- 3.6 MQTT三元组
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- （1）MQTT服务器地址
- （2）生成MQTT三元组
- 3.7 模拟设备登录测试
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- （1）填入登录信息
- （2）打开网页查看
- （3）MQTT登录测试参数总结
- 3.8 项目凭证
- 3.9 创建IAM账户
- 3.10 获取影子数据
- 3.11 修改设备属性
- 3.12 创建规则存储数据
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- （1）创建规则
- （2）设置规则
- （3）创建OBS存储桶
- （4）继续配置转发规则
- （5）规则创建完成
- （6）查看OBS里存储的数据
- 四、Qt开发入门与环境搭建
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- 4.1 Qt是什么？
- 4.2 Qt版本介绍
- 4.3 Qt开发环境安装
- 4.4 开发第一个QT程序
- 4.5 调试输出
- 4.6 QT Creator常用的快捷键
- 4.7 QT帮助文档
- 4.8 UI设计师使用
- 4.9 按钮控件组
- 4.10 布局控件组
- 4.11 基本布局控件
- 4.12 UI设计师的布局功能
- 五、上位机开发
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- 5.1 Qt开发环境安装
- 5.2 新建上位机工程
- 5.3 切换编译器
- 5.4 编译测试功能
- 5.5 设计UI界面与工程配置
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- 【1】打开UI文件
- 【2】开始设计界面
- 5.6 设计代码
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- 【1】获取token
- 【2】获取影子数据
- 【3】数据解析与显示
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- （1）**反馈数据解析**
- （2）**Token更新功能**
- （3）**错误码和错误信息处理**
- （4）**设备控制命令执行（功能选择12和13）**
- （5）**设备属性查询（功能选择0）**
- （6）**数据存储**
- （7）**界面更新**
- （8）**时间格式转换**
- （9）**弹窗提示**
- 【4】数据库存储与折线图显示
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- （1）**插入数据到数据库 (`insertDataIntoDatabase`)**
- （2）**查询并打印数据库数据 (`queryAndPrintTableData`)**
- （3）**数据存储与查询**
- （4）**界面折线图更新**
- （5）总结
- 5.5 编译Windows上位机
- 5.6 配置Android环境
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- 【1】选择Android编译器
- 【2】创建Android配置文件
- 【3】配置Android图标与名称
- 【4】编译Android上位机
- 5.7 设备仿真调试
- 六、 BC26-NBIOT模块与LORA模块调试过程
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- 6.1 NBIOT模块：调试接线
- 6.2 NBIOT模块：调试过程
- 6.3 NBIOT模块：上电初始化操作
- 6.4 LORA模块：模块接线
- 6.5 LORA模块：查询配置
- 6.6 LORA模块：配置与保存
- 七、STM32代码设计【主机】
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- 7.1 硬件连线说明
- 7.2 硬件原理图
- 7.3 硬件组装过程
- 7.4 硬件实物图
- 7.5 KEIL工程截图
- 7.6 程序下载
- 7.7 程序正常运行效果
- 7.8 取模软件的使用
- 7.9 NBIOT模块与服务器通信
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- （1）**组合数据**
- （3）**网络连接检查**
- （3）**MQTT发布数据**
- （4）**上传结果处理**
- （5）总结
- 7.10 硬件初始化
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- （1）**释放PA15作为普通IO**
- （2）**板载LED初始化**
- （3）**板载按键初始化**
- （4）**串口1初始化（用于打印）**
- （5）**串口2初始化（接NBIOT-BC26模块）**
- （6）**串口3初始化（接LORA模块）**
- （7）**OLED显示初始化**
- （8）**OLED清屏**
- （9）总结
- 7.11 NBIOT模块-初始化
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- （1）**OLED清屏及初始化显示**
- （2）**NBIOT模块硬件检测与复位**
- （3）**检测BC26模块硬件是否正常**
- （4）**模块复位与初始化配置**
- （5）**MQTT协议初始化**
- （6）**MQTT订阅主题**
- （7）**设置连接标志**
- （8）总结
- 7.12 数据显示
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- （1）**轮询与定时刷新**
- （2）**数据上传**
- （3）**显示页面切换**
- （4）**页面显示函数**
- （5）代码流程
- （7）总结
- 7.13 按键代码
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- （1）**按键扫描与检测**
- （2）**按键按下后的页面切换**
- （3）总结
- 7.14 上位机命令处理
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- （1）**接收数据并打印**
- （2）**判断是否为有效命令**
- （3）**解析设备1的设置参数**
- （4）**解析设备2和设备3的设置参数**
- （5）**判断是否需要发送设备设置命令**
- （6）**下发指令并响应服务器**
- （7）总结
- 八、STM32代码设计【节点】
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- 8.1 硬件连线说明
- 8.2 硬件原理图
- 8.3 KEIL工程截图
- 8.4 LORA模块与网关通信
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- （1）**数据格式化**
- （2）**通过USART2发送数据**
- （3）总结
- 8.5 硬件初始化
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- （1）**释放PA15引脚**
- （2）**板载LED初始化**
- （3）**板载按键初始化**
- （4）**串口1初始化（用于打印调试信息）**
- （5）**环境温湿度传感器初始化 (SHT30)**
- （6）**蜂鸣器初始化**
- （7）**串口2初始化（接LoRa模块）**
- （8）**继电器模块初始化（控制风扇）**
- （9）**ADC初始化**
- （10）**OLED显示屏初始化**
- （11）**OLED清屏**
- （11）总结
- 8.6 数据显示
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- （1）**定时轮询**
- （2）**采集温湿度数据**
- （3）**采集水分含量**
- （4）**OLED显示页面更新**
- （5）**自动模式下的控制逻辑**
- （6）**组合数据并上传到网关**
- （7）总结
- 8.7 按键代码
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- （1）**按键扫描**
- （2）**翻页操作**
- （3）**控制继电器1（风扇）**
- （4）**控制继电器2（预留接口）**
- （5）总结
- 8.8 命令处理
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- （1）**接收Lora模块返回的数据**
- （2）**解析“set”命令**
- （3）**解析命令数据**
- （4）**打印接收到的命令**
- （5）**验证解析是否成功**
- （6）**更新设备参数**
- （7）**清除接收缓冲区**
- （8）总结
- 八、使用STM32代码的流程以及注意事项
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- 9.1 第1步
- 9.2 第2步
- 9.3 第3步
- 九、代码移植更改
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- 【1】STM32代码(网关工程代码)
- 【2】子节点代码
- 【3】Qt上位机代码
基于华为云IOT设计的粮仓环境监测系统
一、前言
1.1 项目介绍
【1】项目开发背景
随着全球人口的增长和粮食需求的增加，如何有效地管理和储存粮食成为了一个日益重要的问题。在许多地方，粮食的储存环境直接影响到粮食的质量和安全性，过高的湿度、温度过高、以及粮食水分过多都会加速粮食的腐败和变质，进而导致大量粮食浪费。因此，开发一种有效的粮仓环境监控系统，实时监测温湿度、水分含量等关键环境参数，并能够实现远程管理和控制，成为了现代农业管理的重要需求。
传统的粮仓管理方式通常依赖人工巡检，不仅工作效率低，而且很难做到实时监控，容易忽视一些环境异常情况，导致粮食质量受到损害。随着物联网技术的快速发展，越来越多的智能硬件和云服务可以