【基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧物流模式的實(shí)現(xiàn)12000字（論文）】

第第頁(yè)共34頁(yè)基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧物流模式的實(shí)現(xiàn)目錄TOC\o"1-3"\f\h\u1.1課題需求概述 11.1.1企業(yè)需求概述 11.1.2社會(huì)經(jīng)濟(jì)需求概述 11.1.3消費(fèi)者需求概述 21.1.4課題相關(guān)概念概述 21.2軟硬件功能需求概述 31.3本章小結(jié) 52概要設(shè)計(jì) 62.1系統(tǒng)架構(gòu) 62.1.1構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的感知端 62.1.2構(gòu)建基于現(xiàn)代通信技術(shù)的傳輸層 72.1.3構(gòu)建基于用戶需求的應(yīng)用層 82.2開(kāi)發(fā)環(huán)境 82.2.2開(kāi)發(fā)語(yǔ)言 102.2.3系統(tǒng)概述 112.3本章小結(jié) 113詳細(xì)設(shè)計(jì) 123.1硬件設(shè)計(jì) 123.1.1STM32F103ZET6 123.1.2OLED介紹 143.1.3DHT11介紹 153.1.4Y13R介紹 173.1.5GPS介紹 183.1.6無(wú)線ESP8266介紹 203.2軟件設(shè)計(jì) 213.2.1軟件初始化 223.2.2T—LINK物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái) 243.3本章小結(jié) 264測(cè)試 274.1整體效果 274.2功能模塊測(cè)試 274.3測(cè)試總結(jié) 305結(jié)論 315.1總結(jié) 315.2展望 32參考文獻(xiàn) 331需求分析1.1課題需求概述1.1.1企業(yè)需求概述隨著電子商務(wù)興起、市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，各類企業(yè)、商業(yè)逐漸參與到第三方物流服務(wù)。隨著網(wǎng)上購(gòu)物用戶量的劇增，物流產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，物流的運(yùn)輸也漸漸出現(xiàn)了許多新的問(wèn)題和挑戰(zhàn)。越來(lái)越多企業(yè)意識(shí)到傳統(tǒng)的物流管理方式已漸漸跟不上現(xiàn)代物流的需求，傳統(tǒng)物流耗費(fèi)了企業(yè)自身大量的人力和物力。于是出現(xiàn)了大量的以客戶為核心，通過(guò)構(gòu)建多種面向客戶的業(yè)務(wù)流程并支持各種形式、需求的現(xiàn)代化企業(yè)的業(yè)務(wù)模式物流企業(yè)。對(duì)物流企業(yè)而言，他們迫切需要降低物流成本，提高企業(yè)利潤(rùn)，因此就需要提高該物流的作業(yè)效率，節(jié)約人力資源并實(shí)現(xiàn)人力資源的充分利用，同時(shí)也要減少人為出錯(cuò)的可能性。智慧物流可以極大限度的降低物流業(yè)、制造業(yè)等各行業(yè)在各方面的成本，不斷地為企業(yè)提高利潤(rùn)，減少資源的浪費(fèi)。智慧物流通過(guò)射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)等現(xiàn)代化技術(shù)，可以實(shí)時(shí)獲取物流過(guò)程中的各種信息并進(jìn)行存儲(chǔ)和信息交換；能夠有效的整合物流信息，加強(qiáng)物流管理。1.1.2社會(huì)經(jīng)濟(jì)需求概述物流業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)早就落地的行業(yè)之一，最近幾年物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展迅速，可以為物流管理提供大部分的技術(shù)支持。物流系統(tǒng)通過(guò)采用紅外、激光、編碼、認(rèn)址、自動(dòng)識(shí)別、傳感、RFID、GPD、移動(dòng)計(jì)算技術(shù)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等高新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)物流系統(tǒng)全過(guò)程管理的信息化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化、柔性化、敏捷化、可視化，全面開(kāi)創(chuàng)智慧物流新時(shí)代[1]。面對(duì)我國(guó)產(chǎn)業(yè)的不斷升級(jí)和轉(zhuǎn)型，加快物流產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是整個(gè)社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的需求，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)中市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)揮著主導(dǎo)作用，在全球范圍內(nèi)發(fā)展經(jīng)濟(jì)是重中之重。而要加快物流產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，就要不斷研究、開(kāi)發(fā)和提高物流管理的先進(jìn)技術(shù)，不斷培養(yǎng)和挖掘物流方面的人才。物流網(wǎng)這一個(gè)新興的概念可以通過(guò)各種各樣智能化的應(yīng)用可以克服傳統(tǒng)物流產(chǎn)業(yè)中的各方面問(wèn)題，從而使物流管理變得更加自動(dòng)化、可視化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、敏捷化等，可以說(shuō)是在傳統(tǒng)物流的劣勢(shì)時(shí)期看到了物流產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展方向的曙光。由于這樣的種種優(yōu)勢(shì)，基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧物流模式的實(shí)現(xiàn)受到了廣泛的專注。智慧物流的加入，將帶來(lái)更加快速、便捷的發(fā)展，它將運(yùn)輸、配送、管理等多種功能集于一體，打破了傳統(tǒng)物流的限制，利用新興信息化技術(shù)獎(jiǎng)物流產(chǎn)業(yè)推向一個(gè)高峰。1.1.3消費(fèi)者需求概述消費(fèi)者是支持物流的一個(gè)龐大群體，每天有成千上萬(wàn)的訂單在網(wǎng)上交易，各種各樣的物品通過(guò)物流的配送流轉(zhuǎn)的國(guó)內(nèi)各個(gè)地方，甚至還有海外貨物也進(jìn)入中國(guó)大陸成為物流的一員。物流將整個(gè)地球的商品鏈接了起來(lái)，使消費(fèi)者不出門便可得到自己想要的貨物。但是，對(duì)消費(fèi)者而言，物流的速度和質(zhì)量是最令人擔(dān)心的。當(dāng)消費(fèi)者滿懷期待的在網(wǎng)上交易后以為幾天后便可拿到自己心儀的物品，但物流的速度往往不能讓人開(kāi)心。消費(fèi)者在查看物流信息時(shí)只能看到物流的站點(diǎn)情況，無(wú)法實(shí)時(shí)獲取物流的詳細(xì)信息；有時(shí)候物流到了，消費(fèi)者才發(fā)現(xiàn)自己的物品壞掉了，比如食物。因此，消費(fèi)者就需要一個(gè)更新?lián)Q代的物流模式，可以為消費(fèi)者節(jié)約成本，讓消費(fèi)者放心、輕松的網(wǎng)上購(gòu)物。智慧物流借助各種各樣的先進(jìn)信息技術(shù)，為消費(fèi)者提供貨物的跟蹤信息和所處環(huán)境信息等，增加消費(fèi)者購(gòu)買的的信心。1.1.4課題相關(guān)概念概述（1）物聯(lián)網(wǎng)：物聯(lián)網(wǎng)的概念早在1999年就已經(jīng)提出?！拔锫?lián)網(wǎng)”（InternetofThings）就是利用射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等設(shè)備，按照約定的協(xié)議，把物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換及通訊，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控、管理的一種網(wǎng)絡(luò)，它的目的是讓所有的物品都與網(wǎng)絡(luò)連接在一起，方便識(shí)別和管理[2]。因此、通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)，就可以在全世界進(jìn)行各種物品的信息交換。物聯(lián)網(wǎng)一般分為感知層、傳輸層與應(yīng)用層。（2）智慧物流：2014年3月召開(kāi)的全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化工作會(huì)議標(biāo)示著我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化改革正式拉開(kāi)了序幕，物流標(biāo)準(zhǔn)化工作也得到了國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)、各級(jí)政府部門、社會(huì)團(tuán)體的重視，越來(lái)越多的企業(yè)將標(biāo)準(zhǔn)和品牌相結(jié)合[3]。智慧物流的概念是在傳統(tǒng)物流的基礎(chǔ)上提出來(lái)的新的物流運(yùn)作模式。它是以提供最佳服務(wù)，節(jié)省最多資源的無(wú)用消耗和挺高物流效率為目的，采用先進(jìn)的信息采集、處理和管理技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，用科學(xué)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)物流整個(gè)作業(yè)過(guò)程的智能化、便捷化、信息化管理。智慧物流是在物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行運(yùn)輸、存儲(chǔ)、配送、包裝等任務(wù)，貨物從商家向客戶運(yùn)輸?shù)恼麄€(gè)過(guò)程，為商家提供了最大化利潤(rùn)，同時(shí)也為客戶提供了最佳的服務(wù)體驗(yàn)。智慧物流只需要消耗很少的資源，就能實(shí)現(xiàn)最大限度地保護(hù)整體智能社會(huì)物流管理體系[4]。（3）物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于物流的原理：鑒于物流企業(yè)在傳統(tǒng)供應(yīng)鏈中的獨(dú)特位置，物流企業(yè)對(duì)信息資源的掌握比較集中，物流企業(yè)設(shè)定了貨物的存儲(chǔ)、配送、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)。物流企業(yè)可以對(duì)每個(gè)具體的物品進(jìn)行監(jiān)控，利用數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)將物品的信息進(jìn)行共享的舉措突破了傳統(tǒng)信息共享的困難，解決了信息傳播的延遲，為供應(yīng)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)的利用提供的便利，因此物流企業(yè)就可以通過(guò)對(duì)其他物流企業(yè)所共享的信息進(jìn)行準(zhǔn)確無(wú)誤的分心判斷，以掌握物品市場(chǎng)的供求情況為自身提供契機(jī)[6]。物聯(lián)網(wǎng)是各類傳感器和各種物體的紐帶，通過(guò)他們之間密切的連接并接入到互聯(lián)網(wǎng)，將人與物結(jié)合起來(lái)是體現(xiàn)整個(gè)人類社會(huì)和自然環(huán)境的智慧所在。物聯(lián)網(wǎng)可以在全球范圍內(nèi)對(duì)每個(gè)有EPC電子標(biāo)簽的物品進(jìn)行追蹤和監(jiān)控，提高了貨物生產(chǎn)、配送、存儲(chǔ)等環(huán)節(jié)的監(jiān)控水平，將成為繼條碼技術(shù)后的一項(xiàng)全新技術(shù)，從根本上改變供應(yīng)鏈管理的原始手段[7]。1.2軟硬件功能需求概述依據(jù)企業(yè)、社會(huì)、消費(fèi)者對(duì)智慧物流的需求和畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，本次基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧物流模式的實(shí)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)的功能主要有以下幾點(diǎn)：實(shí)時(shí)定位：通過(guò)GPS技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)物流過(guò)程中對(duì)貨物的實(shí)時(shí)定位和跟蹤，如某公司為了監(jiān)管業(yè)務(wù)員的行程情況而采用的GPS系統(tǒng)，可以通過(guò)手機(jī)監(jiān)控平臺(tái)實(shí)施查看業(yè)務(wù)員所在詳細(xì)位置，如圖1.1。圖1.1監(jiān)管業(yè)務(wù)員系統(tǒng)顯示貨物信息：通過(guò)RFID射頻識(shí)別，獲取貨物的信息，并在OLED顯示屏上顯示出來(lái)，例如在大型企業(yè)、政府機(jī)關(guān)門禁考勤或小區(qū)門禁系統(tǒng)這些領(lǐng)域中，RFID出現(xiàn)的最為頻繁，公司職員可以通過(guò)掃卡及時(shí)簽到簽退，并顯示員工的信息等，如圖1.2。圖1.2企業(yè)門禁考勤貨物環(huán)境信息：利用溫濕度傳感器隨時(shí)獲取貨物所處環(huán)境的溫濕度，便于物流公司與消費(fèi)者及時(shí)獲取貨物環(huán)境信息。注冊(cè)、登錄信息查詢：借助物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)注冊(cè)、登錄，可在電腦端和手機(jī)端隨時(shí)查看物流信息和貨物環(huán)境信息。如圖1.3。圖1,3注冊(cè)登錄信息查詢1.3本章小結(jié)本章通過(guò)對(duì)課題從企業(yè)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、消費(fèi)者三個(gè)方面進(jìn)行需求分析后，得出了本系統(tǒng)需要具備的功能，進(jìn)行了軟硬件功能設(shè)計(jì)概述。2概要設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)由感知互動(dòng)層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層和應(yīng)用服務(wù)層組成，如圖1所示。感知互動(dòng)層是物聯(lián)體系架構(gòu)的基礎(chǔ)，是物理世界與信息世界之間聯(lián)系的紐扣。網(wǎng)絡(luò)傳輸層主要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)等無(wú)線設(shè)備實(shí)現(xiàn)信息間的有效傳輸和通信。應(yīng)用服務(wù)層主要將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與生活中的各行業(yè)系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)物物相聯(lián)的效果。如圖2.1。圖2.1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖2.1.1構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的感知端智慧物流的建立是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)普及的基礎(chǔ)上的，而物流信息的全面感知又是建設(shè)智慧物流系統(tǒng)的首要前提，這也就提出了建立智慧物流的第一個(gè)環(huán)節(jié)[8]。前面已經(jīng)提及感知層主要是利用各種感知、傳感技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的全面采集，在現(xiàn)階段，條形碼、紅外傳感、RFID等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，已經(jīng)給物流業(yè)帶來(lái)了巨變，只有全面獲取各種物流信息，建立相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)，才能奠定好智慧物流的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。如：物流車輛上的GPS定位系統(tǒng)，除了可以最優(yōu)化行車路線外，還可以監(jiān)控車輛行駛過(guò)程中的所有情況，特別是在出現(xiàn)突發(fā)狀況時(shí)可以快速做出應(yīng)急反應(yīng)，做到全程監(jiān)控、全程管理[9]，如圖2.2。信息處理數(shù)據(jù)交換和管理系統(tǒng)閱讀器閱讀器模塊信息處理數(shù)據(jù)交換和管理系統(tǒng)閱讀器閱讀器模塊天線產(chǎn)品編碼信息某一頻率信號(hào)電子標(biāo)簽天線芯片圖2.2RFID工作原理圖2.1.2構(gòu)建基于現(xiàn)代通信技術(shù)的傳輸層目前，傳輸層的建立是基于現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)的融合網(wǎng)絡(luò)之上的，它可以實(shí)現(xiàn)物流過(guò)程中各種信息的分類、初步處理、傳輸?shù)萚10]。在傳輸層，網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸和交換技術(shù)是透明的，只需要傳輸服務(wù)，其具體功能包括路由選擇、擁塞控制以及網(wǎng)際互聯(lián)等。物流運(yùn)營(yíng)商可以通過(guò)傳輸層方便地獲取感知層得到的各種信息并準(zhǔn)確地傳送到支撐層，因此，傳輸層是連接感知層和支撐層的橋梁。2.1.3構(gòu)建基于用戶需求的應(yīng)用層應(yīng)用層是展示前期所有工作成果的信息平臺(tái)，是一個(gè)面向整個(gè)物流系統(tǒng)集成化、智能化的物流信息管理中心，是實(shí)現(xiàn)物流高效運(yùn)作和實(shí)現(xiàn)物流服務(wù)提供商集成的技術(shù)平臺(tái)。通過(guò)對(duì)支撐層數(shù)據(jù)的進(jìn)行分類、整理，建立用戶所需的信息平臺(tái)，完成對(duì)整個(gè)物流的統(tǒng)一高效管理。根據(jù)用戶的不同需要，應(yīng)用層可以由不同模塊來(lái)構(gòu)成，如物流企業(yè)模塊、供貨商模塊、顧客模塊、售后服務(wù)模塊等[11]。同時(shí)不同模塊下又可以建立不同的系統(tǒng)，如在供貨商模塊中可以建立庫(kù)存信息系統(tǒng)，商品信息系統(tǒng)等。針對(duì)不同用戶可以設(shè)計(jì)出多樣化的服務(wù)，盡可能方便客戶的使用，幫助客戶完成正確的決策。應(yīng)用服務(wù)層包括數(shù)據(jù)互換平臺(tái)，公共服務(wù)平臺(tái)和用戶服務(wù)平臺(tái)。物流領(lǐng)域中的應(yīng)用服務(wù)層技術(shù)包括EDI、物流信息系統(tǒng)等[12]。簡(jiǎn)單來(lái)描述物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧物流管理上的一個(gè)應(yīng)用：某現(xiàn)代物流公司在每輛運(yùn)輸工具上安裝GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)，每件貨物通過(guò)RFID芯片儲(chǔ)存信息，貨物的RFID芯片在物流過(guò)程中，物流公司以及客戶可以網(wǎng)絡(luò)客戶端了解RFID貨品當(dāng)前的具體位置，以及環(huán)境信息。同時(shí)，在運(yùn)輸過(guò)程中，客戶的要求可能也會(huì)有變化，物流公司可以對(duì)貨物的運(yùn)送儲(chǔ)存方式進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，達(dá)到全程管控貨物，而貨物丟失，誤送也可以避免。可以按照實(shí)際情況調(diào)度車輛路線，比如規(guī)避前方擁堵路段，維修路段等，從而達(dá)到最大可能縮短運(yùn)送時(shí)間，減少可能的損失，及時(shí)滿足客戶需求。通過(guò)貨物上的RFID芯片，貨物裝載時(shí)，經(jīng)過(guò)掃描設(shè)備，自動(dòng)錄入物品信息，卸貨檢驗(yàn)后，經(jīng)過(guò)讀取RFID通道，將物品放置到可讀取RFID芯片信息的貨架，物品信息就自動(dòng)儲(chǔ)存在信息系統(tǒng)，這樣能精確定位物品，縮短物流作業(yè)時(shí)間，提高工作效率，減少人工成本。利用智慧物流管理，此物流公司在整個(gè)物流過(guò)程中，能夠完全實(shí)時(shí)掌控貨品情況，有效調(diào)配資源，為客戶提供高效準(zhǔn)確的物流服務(wù)[13]。2.2開(kāi)發(fā)環(huán)境2.2.1keiluVisionkeiluVision4和keiluVision5uVision為Keil公司開(kāi)發(fā)的一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，它包括工程管理、源代碼編程、編譯設(shè)置、下載調(diào)試和模擬仿真等功能。Keil公司是一家業(yè)界領(lǐng)先的微控制器（MCU）軟件開(kāi)發(fā)工具的獨(dú)立供應(yīng)商。目前，Keil公司開(kāi)發(fā)的uVision有uVision2、uVision3、uVision4、uVision5。其中KeiluVision3是一款可用于多種MCU的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE)，該IDE同時(shí)也是PK51及其它開(kāi)發(fā)套件的一個(gè)重要組件。除增加了源代碼、功能導(dǎo)航器、模板編輯以及改進(jìn)的搜索功能外，uVision3還提供了一個(gè)配置向?qū)Чδ埽铀倭藛?dòng)代碼和配置文件的生成。此外其內(nèi)置的仿真器可模擬目標(biāo)MCU，包括指令集、片上外圍設(shè)備及外部信號(hào)等。uVision3提供邏輯分析器，可監(jiān)控基于MCUI/O引腳和外設(shè)狀態(tài)變化下的程序變量。于2009年2月發(fā)布的KeiluVision4在Keil3版本的基礎(chǔ)上引入了靈活的窗口管理系統(tǒng)，使開(kāi)發(fā)人員能夠使用多臺(tái)監(jiān)視器，新的用戶界面可以更好的利用屏幕空間和更有效的組織多個(gè)窗口，提供一個(gè)整潔、高效的環(huán)境來(lái)開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序。最新版本的Keil4支持更多最新的ARM芯片，其編譯器、調(diào)試工具實(shí)現(xiàn)了與ARM器件的完美匹配。在本次設(shè)計(jì)中使用了keiluVision4和keiluVision5兩個(gè)版本的軟件，這兩款軟件在功能上沒(méi)有太大的差別，軟件圖標(biāo)如圖2.3。圖2.3Keil（2）J-Link仿真器介紹J-Link是SEGGER公司為支持仿真ARM內(nèi)核芯片推出的JTAG仿真器。配合IAREWAR，RealView等集成開(kāi)發(fā)環(huán)境支持所ARM7/ARM9/ARM11,CortexM0/M1/M3/M4,CortexA5/A8/A9等內(nèi)核芯片的仿真，操作方便、連接方便。如圖2.4。 圖2.4J—LINK仿真器2.2.2開(kāi)發(fā)語(yǔ)言本系統(tǒng)采用C語(yǔ)言為開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，C語(yǔ)言是一門通用計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言，應(yīng)用廣泛。C語(yǔ)言是一個(gè)有結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)、具有變量作用域以及遞歸功能的過(guò)程式語(yǔ)言，它將高級(jí)語(yǔ)言及基本結(jié)構(gòu)和語(yǔ)句與低級(jí)語(yǔ)言的實(shí)用性結(jié)合起來(lái)。它只有32個(gè)保留字，部分的變量類型可以轉(zhuǎn)換。C語(yǔ)言與面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言截然不同，到如今C語(yǔ)言依然有很大的生命力是因?yàn)镃語(yǔ)言有它不可替代的幾個(gè)特點(diǎn)：語(yǔ)言簡(jiǎn)潔，緊湊，使用方便，靈活；運(yùn)算豐富，試用的范圍廣；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富；編程限制少，自由度大；可以直接對(duì)硬件操作；生成的代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高；C語(yǔ)言編寫的程序移植性好。2.2.3系統(tǒng)概述本系統(tǒng)是基于STM32的數(shù)據(jù)采集的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是模擬域與數(shù)字域之間必不可少的紐帶，它的存在具有著非常重要的作用[14]。本文介紹的重點(diǎn)是射頻數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，而該系統(tǒng)硬件部分的重心在于單片機(jī)芯片。數(shù)據(jù)采集與通信控制采用了模塊化的設(shè)計(jì),數(shù)據(jù)采集與通信控制采用了單片機(jī)STM32來(lái)實(shí)現(xiàn)，硬件部分是以單片機(jī)為核心，還包括顯示模塊和串行接口部分。該系統(tǒng)由程序直接控制STM32芯片。RFID讀卡器讀取到射頻卡的信息，經(jīng)由串口發(fā)送給處理器。軟件部分應(yīng)用C語(yǔ)言編寫控制軟件，對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、模數(shù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)通信等程序進(jìn)行了設(shè)計(jì)。如圖2.5。溫濕度RFIDOLEDGPS溫濕度RFIDOLEDGPS云平臺(tái)手機(jī)端PC端MCU2.3本章小結(jié)本章主要闡述了系統(tǒng)架構(gòu)，介紹了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)環(huán)境和開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述。3詳細(xì)設(shè)計(jì)3.1硬件設(shè)計(jì)3.1.1STM32F103ZET6STM32F103ZET6是意法半導(dǎo)體公司基于Cortex-M3內(nèi)核設(shè)計(jì)，功能強(qiáng)大的一款優(yōu)秀的工業(yè)級(jí)單片機(jī)[24]。它是32位微控制器，有144個(gè)引腳。512K片內(nèi)FLASH（相當(dāng)于硬盤）,64K片內(nèi)RAM（相當(dāng)于內(nèi)存）,片內(nèi)FLASH支持在線編程(IAP).高達(dá)72M的頻率,數(shù)據(jù),指令分別走不同的流水線,以確保CPU運(yùn)行速度達(dá)到最大化.通過(guò)片內(nèi)BOOT區(qū),可實(shí)現(xiàn)串口下載程序(ISP).片內(nèi)雙RC晶振,提供8M和32K的頻率.支持片外高速晶振(8M),和片外低速晶振(32K).其中片外低速晶振可用于CPU的實(shí)時(shí)時(shí)鐘,帶后備電源引腳,用于掉電后的時(shí)鐘行走.42個(gè)16位的后備寄存器(可以理解為電池保存的RAM),利用外置的紐扣電池,和實(shí)現(xiàn)掉電數(shù)據(jù)保存功能.支持JTAG,SWD調(diào)試.配合廉價(jià)的J-LINK,實(shí)現(xiàn)高速低成本的開(kāi)發(fā)調(diào)試方案.多達(dá)80個(gè)IO(大部分兼容5V邏輯),4個(gè)通用定時(shí)器,2個(gè)高級(jí)定時(shí)器,2個(gè)基本定時(shí)器,3路SPI接口,2路I2S接口,2路I2C接口,5路USART,一個(gè)USB從設(shè)備接口,一個(gè)CAN接通道的12位AD輸入,2路共2通道的12位DA輸出.支持片外獨(dú)立電壓基準(zhǔn).CPU操作電壓范圍:2.0-3.6V.模塊實(shí)物圖如圖3.1，引腳說(shuō)明如圖3.2。圖3.1模塊實(shí)物圖圖3.2STM32F103ZET63.1.2OLED介紹OLED，即有機(jī)發(fā)光二極管。OLED由于同時(shí)具備自發(fā)光，不需要背光源，對(duì)比度高，厚度薄。視角廣、反應(yīng)速度快、可用于撓曲線面板、使用溫度范圍廣、構(gòu)造及制程交簡(jiǎn)單等優(yōu)異之特性，被認(rèn)為是下一代的平面顯示器新興應(yīng)用技術(shù)[15]。以目前的技術(shù)，OLED的尺寸還難以大型化，但是分辨率卻可以做到很高。在本設(shè)計(jì)中我用到的是中景園電子的0.96寸OLED顯示屏，該屏有以下特點(diǎn)：（1）0.96寸OLED有黃藍(lán)、白、藍(lán)三種顏色可選：其中黃藍(lán)是屏上1/4部分為黃光，下3/4為藍(lán);而且是固定區(qū)域顯示固定顏色，顏色和顯示區(qū)域均不能修改；白光則為純白，也就是黑底白字；藍(lán)色則為純藍(lán)，也是黑底藍(lán)字。分辨率為128*64多種接口方式：OLED裸屏總共接口種類包括：6800/8080兩種并行接口方式、3線或4線的串行SPI接口方式、IIC接口方式，這五種接口方式是通過(guò)屏上的BS0~BS2來(lái)配置的。中景園電子的本屏開(kāi)發(fā)了兩種接口的Demo板，接口分別為七針的SPI/IIC兼容模塊，四針的IIC模塊。不需要高壓，直接接3.3V就可以工作了。引腳介紹如表3.1，引腳說(shuō)明如圖3.3，模塊實(shí)物展示如圖3.4。表3.1OLED引腳介紹引腳號(hào)引腳名稱引腳說(shuō)明1SDA數(shù)據(jù)管腳2SCL時(shí)鐘管腳3GND地4VCC電源圖3.3OLED圖3.4模塊實(shí)物圖3.1.3DHT11介紹本設(shè)計(jì)中溫濕度傳感器采用的是四針單排引腳的DHT11。DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。它采用了專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保其有較高的可靠性和穩(wěn)定性[16]。此傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC測(cè)溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)相連接，供電電壓為3—5.5V。所以該產(chǎn)品具有超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。DHT11傳感器有超小的體積和極低的功耗，信號(hào)傳輸距離可達(dá)20米以上。它的精度：濕度+-5%RH、溫度+-2℃，量程：濕度20-90%RH，溫度0~50℃。DATA用于微處理器與DHT11之間的通訊與同步，采用單總線數(shù)據(jù)格式，一次通訊時(shí)間4ms左右，MCU發(fā)送一次信號(hào)開(kāi)始后，DHT11從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式，等待主機(jī)開(kāi)始信號(hào)結(jié)束后，DHT11發(fā)送相應(yīng)信號(hào)，送出40bit的數(shù)據(jù)，并觸發(fā)一次信號(hào)采集。本設(shè)計(jì)中采用三線制數(shù)字溫濕度傳感器DHT11。引腳介紹如表3.2，引腳說(shuō)明如圖3.5。模塊實(shí)物圖如圖3.6。表3.2DHT11引腳介紹引腳號(hào)引腳名稱引腳說(shuō)明1VCC電源2DATA小板開(kāi)關(guān)數(shù)字量輸出接口3GND地圖3.5DHT11圖3.6模塊實(shí)物圖3.1.4Y13R介紹RFID（RadioFrequencyIdentification，射頻識(shí)別技術(shù)）是近幾年發(fā)展起來(lái)的信息處理、識(shí)別技術(shù)，被稱為本世紀(jì)十大新技術(shù)之一[17]。其主要核心部件是電子標(biāo)簽，直徑不足2mm，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量高達(dá)2的96次方以上。通過(guò)距幾厘米至幾米內(nèi)傳感器發(fā)射的無(wú)線電波，可讀取到電子標(biāo)簽內(nèi)存儲(chǔ)的信息，并識(shí)別它所代表的物件身份等。與傳統(tǒng)條形碼識(shí)別技術(shù)相比，RFID具有快速掃描、體積小、信息容量大、耐久性強(qiáng)、可重復(fù)使用、保密性高等的優(yōu)勢(shì)。本設(shè)計(jì)中我采用的RFID是Y13R，工作電壓為3~5.5V，溫度承受范圍廣：-20℃~85℃。串口協(xié)議支持0~FF的全數(shù)據(jù)的傳送，且?guī)в凶酝焦δ?，無(wú)需超時(shí)。串口默認(rèn)波特率9600,1位起始位，1位停止位，8位數(shù)據(jù)位，無(wú)奇偶校驗(yàn)。Y13R引腳介紹如表3.3，引腳說(shuō)明如圖3.7，模塊實(shí)物如圖3.8。表3.3引腳介紹引腳號(hào)引腳名稱引腳說(shuō)明1SCLIIC時(shí)鐘2SDAIIC數(shù)據(jù)3RXDUART接收4TXDUART發(fā)送5BE-蜂鳴器負(fù)極6BE+蜂鳴器正極7B484的B端8A484的A端9232R232的接收10232T232的發(fā)送11GND地12VCC電源圖3.7Y13R圖3.8模塊實(shí)物圖3.1.5GPS介紹本設(shè)計(jì)中采用的GPS模塊為NEO—5M—0—001，它的體積很小為16.0*12.2mm，50個(gè)通道的u-blox引擎，1百多萬(wàn)個(gè)有效相關(guān)器，熱啟動(dòng)和輔助啟動(dòng)首次定位時(shí)間小于1秒，-160dBm的SuperSense捕獲和跟蹤靈敏度，具備KickStart功能，型號(hào)微弱時(shí)可實(shí)現(xiàn)加速啟動(dòng)，4Hz的定位更新速率。電壓范圍2.7V–3.6V，適用溫度范圍廣：運(yùn)行溫度為-40℃-+85℃，存儲(chǔ)溫度為-40℃-+85℃。為了加強(qiáng)接受信號(hào)的強(qiáng)度，本設(shè)計(jì)還使用到GPS天線：GPSAntenna。引腳介紹如表3.4，引腳說(shuō)明如圖3.9，模塊實(shí)物圖如圖3.10。表3.4GPS引腳介紹引腳號(hào)引腳名稱引腳說(shuō)明1VCC電源2GND地3TXD串口發(fā)送腳4RXD串口接收腳5PPS時(shí)鐘脈沖接收腳圖3.9GPS圖3.10模塊實(shí)物圖3.1.6無(wú)線ESP8266介紹ESP8266是一個(gè)完整且自成體系的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)解決方案，能夠搭載軟件應(yīng)用，或通過(guò)另一個(gè)應(yīng)用處理器卸載所有Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)功能[18]。ESP8266具有強(qiáng)大的片上處理和存儲(chǔ)能力，使其可以通過(guò)GPIO口集成傳感器及其他應(yīng)用的特定設(shè)備，實(shí)現(xiàn)最低前期的開(kāi)發(fā)和運(yùn)行中最少地占用系統(tǒng)資源。ESP8266高度片內(nèi)集成，包括天線開(kāi)關(guān)balun、電源管理轉(zhuǎn)換器，因此僅需極少的外部電路，且包括前端模塊在內(nèi)的整個(gè)解決方案在設(shè)計(jì)時(shí)將所占PCB空間降到最低。ESP8266內(nèi)置TCP/IP協(xié)議棧、TR開(kāi)關(guān)、balun、LAN、功率放大器和匹配網(wǎng)絡(luò)內(nèi)置PLL、穩(wěn)壓器和電源管理組件。斷電時(shí)泄露電流小于10uA，它具有超低功耗和最大集成度的優(yōu)點(diǎn)。引腳介紹如表3.5，用腳說(shuō)明見(jiàn)圖3.11。模塊實(shí)物圖如圖3.12。表3.5ESP8266引腳介紹引腳號(hào)引腳名稱引腳說(shuō)明1UTXDUART_TXD發(fā)送2CH_PD高電平工作，接電源3RST低電平復(fù)位，高電平工作4VCC電源5GND地6GPIO2工作模式不接線，懸空7GPIO0工作模式不接線，懸空8URXDUART_RXD接收?qǐng)D3.11ESP8266圖3.12模塊實(shí)物圖3.2軟件設(shè)計(jì)上報(bào)平臺(tái)開(kāi)始上報(bào)平臺(tái)開(kāi)始硬件初始化判斷是否接收到數(shù)據(jù)結(jié)束否是判斷RFID是否讀卡否OLED是圖3.13程序流程圖3.2.1軟件初始化（1）時(shí)鐘初始化時(shí)鐘的初始化對(duì)MCU而言，時(shí)鐘是其驅(qū)動(dòng)源，為了對(duì)STM32的系統(tǒng)時(shí)鐘進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，主要的時(shí)鐘源有三種，即HSI（內(nèi)部高速時(shí)鐘信號(hào)）和HSE（外部高速時(shí)鐘信號(hào)）振蕩器時(shí)鐘、PLL時(shí)鐘。內(nèi)部RC振蕩器的頻率為8MHz，產(chǎn)生HSI時(shí)鐘信號(hào)，在其進(jìn)行2分頻后，可以用作PLL，HSE用戶外部時(shí)鐘、HSE外部陶瓷晶體諧振器產(chǎn)生高速外部時(shí)鐘信號(hào)，即HSE。此設(shè)計(jì)中使用的是PLL時(shí)鐘，利用可配置分頻器的PLL2時(shí)鐘對(duì)HSE、HSI/2時(shí)鐘進(jìn)行倍頻，之后將其輸出。利用可配置的分頻器，可以由HSE得到PLL2、PLL3。在完成倍頻、預(yù)分頻系數(shù)、時(shí)鐘源的配置后對(duì)每個(gè)PLL進(jìn)行使能，只有輸入時(shí)鐘源達(dá)到穩(wěn)定后方能使用。PLL一旦被使能便不能再更改其參數(shù)。如果將PLL的輸入時(shí)鐘源更改，要關(guān)閉當(dāng)前的時(shí)鐘源，必須先通過(guò)對(duì)寄存器(RCC_CFGR)的PLLSRC位進(jìn)行配置后選擇新時(shí)鐘源。PLL在就緒時(shí)，時(shí)鐘中斷寄存器(RCC_CIR)會(huì)產(chǎn)生中斷。Stm32_Clock_Init函數(shù)中的變量只有一個(gè)，即PLL，主要用于時(shí)鐘倍頻數(shù)的配置，使用8MHz的晶振，將PLL值設(shè)定成9，此時(shí)STM32便以72M的速度運(yùn)行。唯一變量PLL是用來(lái)配置時(shí)鐘的倍頻數(shù)的，當(dāng)前所用的晶振為8MHz，PLL的值設(shè)為9，那么將運(yùn)行在72M的速度下。

另外，延時(shí)函數(shù)是經(jīng)常使用的，為了實(shí)現(xiàn)延時(shí)，主要使用CM3內(nèi)核處理器中的SysTick定時(shí)器，它是倒計(jì)數(shù)定時(shí)器，為24位，如果記到0，通過(guò)RELOAD寄存器對(duì)定時(shí)初值進(jìn)行自動(dòng)重裝，只要不清除狀態(tài)寄存器的使能位、SysTick控制，此過(guò)程一直持續(xù)，借助SysTick實(shí)現(xiàn)延時(shí)，不占用中斷、系統(tǒng)定時(shí)器。（2）I/O初始化。每個(gè)GPI/O端口包括32位的GPIOx_ODR、GPIOx_IDR數(shù)據(jù)寄存器，GPIOx_CRH、GPIOx_CRL配置寄存器、GPIOx_LCKR鎖定寄存器、GPIOx_BSRR置位/復(fù)位寄存器，16位的GPIOx_BRR復(fù)位寄存器。通過(guò)軟件可以將GPIO端口配置為開(kāi)漏和推挽式復(fù)用功能、模擬輸入、輸入上拉/下拉、開(kāi)漏輸出等多個(gè)模式。能夠?qū)/O端進(jìn)行自由編程，不能利用字節(jié)、或半字節(jié)方式訪問(wèn)I/0端口寄存器，必須使用32位字。GPIOx_BRR、GPIOx_BSRR寄存器可以獨(dú)立訪問(wèn)GPIO寄存器的讀/更改；如此一來(lái)，在讀和更改訪問(wèn)期間生成的IRQ不存在任何危險(xiǎn)。（3）串口初始化。本次設(shè)計(jì)中藍(lán)牙的收發(fā)都是通過(guò)串口傳至STM32內(nèi)，最基本的設(shè)置是串口，即設(shè)置波特率。只有串口時(shí)鐘開(kāi)啟之后才能利用STM32的串口，對(duì)IO口的模式進(jìn)行設(shè)置，對(duì)奇偶校驗(yàn)位、數(shù)據(jù)位長(zhǎng)度、波特率等重要信息進(jìn)行配置，按如下步驟開(kāi)展:1.使能串口時(shí)鐘。串口是STM32的外設(shè)，通過(guò)外設(shè)時(shí)鐘使能寄存器控制其時(shí)鐘，APB2ENR寄存器第14位對(duì)應(yīng)串口1，其余串口時(shí)鐘的使能位均位于APB1ENR寄存器。

2.串口復(fù)位。如果外設(shè)表現(xiàn)異常，通過(guò)復(fù)位寄存器中相應(yīng)的位可以對(duì)外設(shè)進(jìn)行復(fù)位操作，之后對(duì)該外設(shè)進(jìn)行重新設(shè)置，使其正常工作。所有的系統(tǒng)都是在對(duì)外設(shè)進(jìn)行復(fù)位操作之后才對(duì)外設(shè)進(jìn)行配置，APB2ENR寄存器第14位便是串口1的復(fù)位控制位。3.設(shè)置串口的波特率。每個(gè)串口都有波特率寄存器USART_BRR，彼此獨(dú)立，在對(duì)該寄存器進(jìn)行配置后便可以得到各種波特率。4.串口控制。STM32中的串口對(duì)應(yīng)USART_CR1~3控制寄存器，借助這3個(gè)寄存器對(duì)串口的很多功能進(jìn)行設(shè)置。RXNE（讀數(shù)據(jù)寄存器非空），如果將該位設(shè)為1，表示接收到了數(shù)據(jù)，并且可以將其讀取出來(lái)。此時(shí)需要對(duì)USART_DR進(jìn)行及時(shí)讀取，以此對(duì)該位進(jìn)行清零，在該位寫入0，實(shí)現(xiàn)直接清除。TC（發(fā)送完成），如果對(duì)該位實(shí)現(xiàn)置位，那么表示已經(jīng)發(fā)送完USART_DR內(nèi)的所有數(shù)據(jù)，倘若此位設(shè)置的是中斷，它便會(huì)產(chǎn)生中斷。使用兩種方式實(shí)現(xiàn)該位的清零：1）讀、寫USART_SR；2）向該位直接寫入0。（4）DMA初始化

要使用DMA通道，需配置以下信息：

1.通過(guò)DMA_CPARx寄存器，對(duì)外設(shè)寄存器的地址進(jìn)行設(shè)置，倘若請(qǐng)求外設(shè)數(shù)據(jù)傳輸，那么數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪繕?biāo)或者源即為該地址。2.通過(guò)DMA_CMARx寄存器，對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址進(jìn)行設(shè)置，倘若請(qǐng)求外設(shè)傳輸數(shù)據(jù)，通過(guò)該地址讀出傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，或者將傳輸數(shù)據(jù)寫入此地址。3.使用DMA_CNDTRx寄存器，對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量進(jìn)行設(shè)置，傳輸完數(shù)據(jù)后，該數(shù)值遞減。4.通過(guò)DMA_CCRx寄存器PL[1:0]位對(duì)通道的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行設(shè)置。5.利用DMA_CNDTRx寄存器，對(duì)數(shù)據(jù)的循環(huán)模式、傳輸方向、傳輸中斷、存儲(chǔ)器和外設(shè)的增量模式和數(shù)據(jù)寬度等進(jìn)行設(shè)置。6.對(duì)DMA_CCRx寄存器的ENABLE位進(jìn)行設(shè)置，使該通道啟動(dòng)。本文使用的是串口2，對(duì)應(yīng)著DMA的通道7，那么相應(yīng)的外設(shè)寄存器的地址也就是&USART2->DR。而將USART2_TX_BUF這個(gè)數(shù)組作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，就向DMA_CMARx中寫入&USART2_TX_BUF。要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量通過(guò)strlen函數(shù)來(lái)測(cè)量后傳輸給DMA_CNDTR。由于僅需對(duì)一個(gè)通道進(jìn)行開(kāi)啟，為此可以任意設(shè)置優(yōu)先級(jí)；數(shù)據(jù)傳輸方向是從存儲(chǔ)器讀取；在循環(huán)模式啟動(dòng)后，如果數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)量是0，那么自動(dòng)恢復(fù)設(shè)置的初值，繼續(xù)執(zhí)行DMA操作，如果溫度值已經(jīng)被傳輸過(guò)，那么便不希望其重復(fù)傳輸，因而關(guān)閉循環(huán)模式；外設(shè)地址不變，存儲(chǔ)器選擇增量模式，它們的數(shù)據(jù)寬度都為8位，是為了適應(yīng)藍(lán)牙的數(shù)據(jù)傳輸。此外，傳輸一半和傳輸完成都無(wú)需產(chǎn)生中斷，每傳一次數(shù)據(jù)前都會(huì)關(guān)閉DMA通道，再重新開(kāi)啟通道。（5）中斷初始化

傳輸數(shù)據(jù)到串口通過(guò)DMA方式，利用中斷方式檢測(cè)串口所接收的數(shù)據(jù)。CM3內(nèi)核使用的中斷最多256個(gè)，內(nèi)核、外部中斷的數(shù)量各為16個(gè)、240個(gè)，可編程中斷設(shè)置共有256級(jí)。STM32并未全部使用CM3內(nèi)核的所有資源，使用的中斷數(shù)量共有76個(gè)，內(nèi)核、可屏蔽中斷分別為16個(gè)、60個(gè)，可編程的中斷優(yōu)先級(jí)共有16級(jí)，而串口2是可屏蔽中斷，中斷向量地址為0x0000_00D8。3.2.2T—LINK物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)TLINK物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(tái)是深圳市模擬科技有限公司開(kāi)發(fā)出來(lái)的。TLINK將作為一個(gè)鏈接橋梁，實(shí)現(xiàn)物與物之間的實(shí)時(shí)雙向通訊。并且同時(shí)支持開(kāi)放的API接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的二次處理和開(kāi)發(fā)及與其他系統(tǒng)的快速集成。TLINK的功能：1.連接：多種連接協(xié)議，支持所有網(wǎng)關(guān)模塊接入。2.云服務(wù)：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步傳輸服務(wù)處理，高穩(wěn)定性，高影響度，海量存儲(chǔ)，企業(yè)級(jí)加密。3.場(chǎng)景應(yīng)用：連接工業(yè)，連接農(nóng)業(yè)，連接環(huán)境，連接建筑。4.數(shù)據(jù)分析：專業(yè)數(shù)據(jù)挖掘，細(xì)分用戶需求優(yōu)化產(chǎn)品。產(chǎn)品故障預(yù)警，更快解決運(yùn)行異常。通過(guò)采用T—LINK可以實(shí)現(xiàn)登錄、注冊(cè)以及實(shí)時(shí)查看物流信息和貨物所處環(huán)境的信息。如圖3.14—3.17。圖3.14T—LINK注冊(cè)圖3.15T—LINK登錄圖3.16T—Link溫濕度信息圖3.17T—LINK物流路徑3.3本章小結(jié)本章主要詳細(xì)介紹了硬件設(shè)計(jì)中各個(gè)模塊硬件的選用以及硬件的設(shè)計(jì)介紹，還分析了軟件編程中的各個(gè)部分的初始化，將前兩章概念性的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)為了實(shí)物上的展現(xiàn)，更加具體的展示了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容。4測(cè)試4.1整體效果本次畢業(yè)設(shè)計(jì)基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧物流模式的實(shí)現(xiàn)是在STM32F103ZX最小系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)板，它的核心控制中心是STM32F103ZET6。在本次設(shè)計(jì)中借用的是深圳市模擬科技有限公司開(kāi)發(fā)經(jīng)營(yíng)的T—LINK物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(tái)，T—LINK作為一個(gè)鏈接平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)物與物之間的實(shí)時(shí)通信，實(shí)現(xiàn)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中的注冊(cè)、登錄、查看物流信息及貨物所處環(huán)境的溫濕度等信息。下圖4.1是智慧物流的整體效果圖。圖4.1整體效果圖4.2功能模塊測(cè)試為了更好的展示，拍攝作品各模塊的功能，我將整個(gè)模塊拆分開(kāi)來(lái)展示。在整個(gè)設(shè)計(jì)中，貨物信息將會(huì)在OLED模塊顯示，溫濕度情況和GPS信息將通過(guò)T—LINK物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(tái)來(lái)展示。4.2.1溫濕度傳感器DHT11溫濕度傳感器上電后小板上指示紅燈點(diǎn)亮。如圖4.2。通過(guò)T—LINK可以隨時(shí)查看溫濕度情況如圖4.3。測(cè)試效果與預(yù)期效果對(duì)比如表4.1。表4.1DHT11測(cè)試結(jié)果項(xiàng)目溫度濕度預(yù)期結(jié)果測(cè)試結(jié)果正常環(huán)境2814正常正常人工哈氣2826正常正常圖4.2DHT11圖4.3T—LINK溫濕度數(shù)據(jù)4.2.2GPS模塊為了加強(qiáng)信號(hào)的收發(fā)，添加了GPS信號(hào)，如圖4.4。GPS路徑顯示通過(guò)T-LINK平臺(tái)展示如圖4.5。不同地點(diǎn)信號(hào)顯示預(yù)期結(jié)果與測(cè)試結(jié)果對(duì)比如表4.2。表4.2GPS測(cè)試結(jié)果項(xiàng)目中北大學(xué)（朔州校區(qū)）市二中預(yù)期結(jié)果信號(hào)正常信號(hào)正常測(cè)試結(jié)果信號(hào)正常信號(hào)正常圖4.4GPS上電后及天線圖圖4.5GPS路徑顯示4.2.3顯示屏模塊與RFID模塊將藍(lán)色鑰匙扣靠近RFID，顯示屏上便會(huì)顯示出貨物信息。當(dāng)藍(lán)色要是扣靠近RFID是，Y13R模塊上的感應(yīng)指示燈閃爍，表示感應(yīng)成功。藍(lán)色鑰匙扣在這里模擬的是物品上的條形碼，通過(guò)龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)，RFID識(shí)別信息后進(jìn)行對(duì)比分析，最后將所得出的信息發(fā)送到芯片，控制OLED顯示出相應(yīng)的貨物信息。如圖4.6。Y13R指示燈與OLED顯示屏的預(yù)期效果和測(cè)試效果對(duì)比如表4.3。表4.3當(dāng)藍(lán)色鑰匙扣靠近RFID和OLED時(shí)的測(cè)試結(jié)果項(xiàng)目Y13R指示燈OLED顯示屏預(yù)期結(jié)果閃一下正常測(cè)試結(jié)果閃一下正常圖4.6RFID與OLED4.3測(cè)試總結(jié)通過(guò)對(duì)各個(gè)功能模塊的測(cè)試，每個(gè)功能的測(cè)試結(jié)果與預(yù)期結(jié)果相同，如果無(wú)線模塊未與PC端或T-LINK物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)連接，按下開(kāi)發(fā)板的復(fù)位鍵即可重新連接。5結(jié)論5.1總結(jié)通過(guò)這次比較完整的基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧物流模式的實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)，我擺脫了單純的理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，將知識(shí)與實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)也提高了我查閱文獻(xiàn)資料、電腦制圖、手工制作等能力水平。雖然畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多、過(guò)程繁瑣，但我的收獲卻更加豐富，也鍛煉了我的能力、意志力、抗壓能力和忍耐力。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于我的知識(shí)儲(chǔ)備不夠多，編程時(shí)遇到許多困難，要重新學(xué)習(xí)STM32的編程規(guī)則，重新學(xué)習(xí)AD制圖軟件以及keil軟件。在剛開(kāi)始拿到題目時(shí)一頭霧水，雖知道可能會(huì)用到什么硬件模塊，但沒(méi)有具體的框架思路，通過(guò)不斷的手機(jī)資料，看大量的論文、參考文獻(xiàn)等才漸漸的有了大體的系統(tǒng)方案。后來(lái)通過(guò)老師同學(xué)的幫助讓我順利的確定了設(shè)計(jì)的方向和內(nèi)容并完成了開(kāi)題報(bào)告。后續(xù)過(guò)程中除了