食品物联网仓储系统 物联网采集节点 论文答辩

食品物联网仓储系统 物联网采集节点 答辩人 蒋铎 M0整体程序设计概要 为提高程序的实时性 整个程序采用多个中断 主程序中判断标志位的程序设计思想 当中断发生时设置相应的标志位 主程序根据相应的标志执行相应的程序1 系统时钟中断 实现5秒钟发送一次环境信息数据 lcd现实环境信息 2 按键中断 改变进出货物状态 开关蜂鸣器报警 3 rfid中断 有中断来时读取刷卡数据 4 zigbee数据接收中断 接受A8发来的命令控制蜂鸣器开关报警 风扇转速 5 定时器中断 当要调节风扇转速时用定时器模拟io输出pwm信号达到控制风扇的转速 6 加速的传感器中断 mma7455有运动检测模式 当z轴的数据值大于所设定的值时在中断引脚输出电平 通知M0 7 adc读取数据 读取数据可以赋给pwm来控制风扇速度 达到调节风扇速度的目的 M0数据采集节点 主要内容 一 开发板初始化配置二 DHT11温湿度传感器三 ISL29003光敏传感器四 CY 14443A 射频模块五 ZigBee模块 一 开发板初始化配置 1 基本配置 系统时钟配置关LED灯关风扇关蜂鸣器OLED屏初始化使能GPIO口中断 2 系统初始化程序 SystemInit GPIOSetDir PORT3 0 1 SetPIO3 0tooutputGPIOSetValue PORT3 0 1 PIO3 0output1 closeLED1GPIOSetDir PORT3 1 1 SetPIO3 1tooutputGPIOSetValue PORT3 1 1 PIO3 1output1 closeLED2GPIOSetDir PORT0 2 1 SetPIO0 2tooutputGPIOSetValue PORT0 2 0 PIO0 2output0 closeFANLPC IOCON R PIO1 1 按键中断 zigbee接收中断 二 DHT11温湿度传感器 DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器 它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术 确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性 传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件 并与一个高性能8位单片机相连接 1 DHT11硬件连接 单线制串行接口 DATA引脚与LPC11C14的PIO3 2引脚相连 在程序中通过read Temp Hum temp hum 函数进行信息的读取 温湿度采集 温湿度函数初始化 read Temp Hum函数获得温湿度数据 collect data函数收集信息添加标志位 send data函数通过zigbeechar函数发送数据 2 DHT11工作流程 M0发送一次开始信号后 DHT11从低功耗模式转换为高速模式 开始信号接收后 DHT11发送响应信号 送出40bit的数据 并触发下一次信号采集 3 DHT11数据格式 数据格式 8bit湿度整数数据 8bit湿度小数数据 8bit温度整数数据 8bit温度小数数据 8bit校验位 校验位数据定义 8bit湿度整数数据 8bit湿度小数数据 8bit温度整数数据 8bit温度小数数据 8bit校验位等于所得结果的末8位 三 ISL29003光敏传感器 1 ISL29003硬件连接 2 ISL29003相关配置 使能光敏传感器buf 0 ADDR CMD buf 1 CMD ENABLE I2CWrite LIGHT I2C ADDR buf 2 设置工作模式cmd CMD MODE mode buf 0 ADDR CMD buf 1 cmd I2CWrite LIGHT I2C ADDR buf 2 设置数据长度ctrl CTRL GAIN newRange buf 0 ADDR CTRL buf 1 ctrl I2CWrite LIGHT I2C ADDR buf 2 射频模块实现库存管理 采用器件 CY 14443A P系列射频模块 CY 14443A系列射频读写模块采用基于ISO14443标准的非接触卡读卡机专用芯片 CY 14443A 射频模块指令系统与通信协议 发送 命令格式 前导头 通讯长度 命令字 数据域 校验码前导头 0 xAA0 xBB两个字节通讯长度 指明去掉前导头之外的通讯帧所有字节数 含通讯长度字节本身 命令字 各种用户可用命令校验码 去掉前导头和校验码字节之外 所有通讯帧所含字节的异或值接收 正确 前导头 通讯长度 上次发送的命令字 数据域 校验码错误 前导头 通讯长度 上次发送的命令字的取反 校验码举例 读取数据块内容命令格式 0 xaa 0 xbb 0 x0a0 x210 x000 x01 0 xff 0 xff 0 xff 0 xff 0 xff 0 xff 校验字节前导头长度命令字密钥标志块号6字节密钥正确返回 0 xaa 0 xbb 0 x120 x2116字节数据校验码 ZigBee实现无线传输 ZigBee模块选用周立功公司出产的ZICM2410ZigBee模块实际上用串口和它连接即可以收发数据 但M0开发板CPU LPC11C14 唯一的一路串口用于了串口转USB 所以开发板上用了一款芯片SC16IS7521将SPI1信号转换成串口和ZigBee模块相连接 实现通信 所以通过ZigBee模块发送数据即变成了写SPI1发送数据程序 ZICM2410模块对外部系统提供的接口包括 1 UART0和UART1 2 I2c 3 SPI 4 GPIO 5 AD 4路 6 IIs 输入输出 ZigBee网络信息设置 设置波特率为115200BPanID要相同选择通道 channel1 26 发送模式 单播 广播 A8串口接收数据 串口接收函