物联网数据采集器

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1、物联网数据采集器摘要：本设计基于ARM7系统LPC2131为核心主机，STC12C5A32AD单片机温度采集系统，STC12C5A32AD单片机酒精检测系统装置和STC12C5A32AD单片机条形码读取系统装置为从机架构，12864串行液晶显示，NRF24L01无线传输模块.本设计可以实现：1.测量温度范围20—80ºC，测量精度±0.1ºC；2.能正确读出产品的条形码；3.能正确判断是否存在酒精气体，并在主机液晶上显示：4.能用按键实现存储功能：5.可利用电池给各节点单独供电。关键词：ARM7系

2、统LPC2131STC12C5A32AD单片机温度采集最小系统STC12C5A32AD单片机酒精检测系统装置STC12C5A32AD单片机条形码读取系统装置12864串行液晶显示NRF24L01无线传输模块一、系统方案设计、比较与论证1.1主机CPU核心控制模块方案一：采用比较通用的51系列单片机。51系列单片机的发展已经有很长的时间，运用非常广泛，各种技术都比较成熟，可参考的资料也很多，但此系列单片机是8位上位机处理速度不是很快，难以达到预定效果。方案二：采用基于PHILIPS公司基于ARM7T

3、DMI-S先进内核的高性能、低价格EasyARM2131最小系统。该CPU核心控制模块具有32位ARM7TDMI-S架构的内核，47个输入、输出方式可灵活配置的通用I/O口，且处理速度快、性价比高、功耗低，完全符合本设计需要。基于上述两种方案的分析，我们选用方案二。1.2从机CPU核心控制模块方案一：采用比较通用的51系列单片机。51系列单片机的发展已经有很长的时间，运用非常广泛，各种技术都比较成熟，可参考的资料也很多，但此系列单片机没有内置AD转换器，我们需要外接ADC,这样就加大了硬件负担，也

4、不实惠。方案二：采用STC12C5A32AD单片机，该单片机内置10位AD转换器，方便我们直接应用模拟输入，这们大大的减少了我们硬件上连接，而且该单片机处理速度也较快，价格便宜，符合本设计需要。基于上述两种方案的分析，我们采用方案二。1.3无线模块方案一：采用无线模块nrf24L01，nrf24L01是一款新型单片射频收发器件,工作于2.4GHz～2.5GHzISM频段。nRF24L01功耗低,在以-6dBm的功率发射时，工作电流也只有9mA;接收时，工作电流只有12.3mA，多种低功率工作模式(

5、掉电模式和空闲模式)使节能设计更方便，价格便宜，传输距离较远，能满足本设计传输的数据，符合本设计需要。方案二：采用无线模块nRF905，该无线模块使用SPI接口与微控制器通信，配置非常方便，其功耗也低，适用于传输数据大的场合，但其价格是nrf24L01的三倍，性价比较低。基于上述两种方案的分析，我们采用方案一。71.4电源设计方案一：采用普通的双鹿9V电池，电池装载方便，价格便宜，经过7805稳压亦可得到5V供电电压，能满足本设计低功耗的需求，方案二：采用畜电池，畜电池通过用电充电可以重复使用，不

6、过此种电池体积大，装载不方便，价格也高，性价比较低。基于上述两种方案的分析，我们采用方案一。二、总体方案设计本系统可以分为六个部分，即LPC2131主机核心部分，STC12C5A32AD单片机温度采集系统，STC12C5A32AD单片机酒精检测装置，STC12C5A32AD单片机条形码读取装置，12864串行液晶显示，NRF24L01无线传输模块。以LPC2131为核心控制各个部件的信号收发。2.1其系统总体框图如下所示：LPC2131核心控制部件酒精检测装置温度采集系统9V电池供电经7805稳压

7、输出5V串行液晶显示条形码读取系统2.2CPU主机核心板电路原理图：参照附近中EasyARM2131_sch_V1.1.pdf文档。三、软件设计程序设计流程图如下：开始7前进障碍物位置判断记住障碍物位置障碍物位置标志：左边有障碍物，记为zhangai=4前方左侧有障碍物，记为zhangai=2前方右侧有障碍物，记为zhangai=3右边有障碍物，记为zhangai=5若检测点有两个以上的障碍物，着相应的标记为以上标志的组合，如zhangai=2345，表示小车的四个检测点都有障碍物。判断障碍物标志

8、值，执行相应的动作Zhangai=5，右侧有障碍物，小车往右拐小角度，然后继续走直线Zhangai=3前右侧有障碍物，小车往左拐小角度，然后继续走直线Zhngai=2，前左侧有障碍物，小车往右拐小角度，然后继续走直线Zhangai=4，左侧有障碍物，小车往右拐小角度,然后继续走直线Zhangai=23，小车直线往前走。然后继续走直线。Zhangai=35或zhangai=345，小车往左拐大角度。然后继续走直线。Zhangai=24或zhangai=234,小车往右拐大角度，然后继