《智能家居应用基础》 课件 项目四 基于LTE技术的新风系统控制

LOGO基于LTE技术的新风系统控制项目四理想是指路明灯。没有理想，就没有坚定的方向;而没有方向，就没有生活。目录Contents认识LTE无线通信技术任务一基于LTE技术的温度数据上传物联网云平台任务二OneNET物联网云平台应用开发任务三基于stm32的电机驱动实现任务四任务1认识LTE无线通信技术引导案例4G智能家居摄像头4G智能家居摄像头常用在家庭安全监控、老人儿童看护、宠物监护等领域。4G智能家居摄像头内置4G物联网卡，可以直接连接到4G网络，无需依赖家庭Wi-Fi网络，实现远程实时监控。这种摄像头特别适合没有Wi-Fi覆盖或Wi-Fi信号不稳定的区域。用户可以通过手机APP与摄像头内置的麦克风和扬声器进行双向通话，增强用户与设备之间的互动性，便于及时沟通和处理异常情况。摄像头配备高灵敏的人体红外传感器，能够在任何情况下接收到人体体温辐射，并立即启动拍摄，提高检测精度和安全性。摄像头使用内置的高功率锂电池供电，待机时间长，且具有无光夜视功能，即使在黑暗环境下也能清晰捕捉图像。4.1.1LTE定义与背景

1.LTE定义LTE是一种无线通信技术，旨在提供更高的数据传输速率、更低的延迟和更好的网络性能。LTE全称为“Long-TermEvolution”（长期演进），是由3GPP（第三代合作伙伴计划）组织制定的UMTS（通用移动通信系统）技术标准的长期演进版本。LTE技术通过引入多天线技术（MIMO）、高阶调制技术（如64QAM）和全IP网络架构等先进技术，实现了移动通信网络的显著升级。4.1.1LTE定义与背景

2.LTE发展背景LTE是3G技术的演进，始于2004年的多项研究项目。它改进并增强了3G的空中接入技术，采用新的调制编码方式，提高了无线频谱效率和数据传输速率。其发展经历了以下几个阶段：（1）技术发展需求随着移动通信技术的不断发展，用户对数据传输速率、网络延迟和网络容量的需求日益增长。LTE技术的出现，正是为了满足这些需求而进行的技术演进。（2）市场驱动全球移动通信市场的竞争日益激烈，运营商需要不断提升网络性能和服务质量以吸引用户。LTE技术以其高速、低延迟和高容量的特点，成为了运营商提升竞争力的关键手段。4.1.1LTE定义与背景

2.LTE发展背景（3）标准化进程LTE技术自2004年在3GPP多伦多会议上正式立项。2008年，LTE技术被国际电信联盟（ITU）确定为“IMT-Advanced”的4G标准之一，进一步推动了其在全球范围内的商用部署。（4）商用部署2011年，全球首个商用LTE网络在瑞典上线，标志着LTE技术正式进入商用阶段。随后，全球范围内多个国家和地区相继推出了LTE商用网络。（5）演进与发展LTE技术不断演进和发展，出现了LTE-Advanced（LTE-A）和LTE-AdvancedPro等进一步演进的版本。这些版本在数据传输速率、网络容量和延迟等方面实现了更大的提升，为用户带来了更加卓越的移动宽带体验。4.1.2LTE技术特点

LTE技术以其高速数据传输、低延迟、高频段利用、灵活的频谱分配、支持多用户多天线技术、全IP网络架构以及兼容性和平滑升级等特点成为了当前主流的移动通信技术之一，并广泛应用于各种移动设备和网络服务中。1.高速数据传输LTE通过引入多天线技术（MIMO）、高阶调制技术（如64QAM）等，显著提升了数据传输速率。理论上，LTE可以提供几十到上百兆比特每秒的数据传输速率，使得用户可以更快地下载和上传数据。在实际应用中，LTE的下行峰值速率可达到100Mbps，上行峰值速率可达到50Mbps，甚至更高，具体取决于网络部署和配置。4.1.2LTE技术特点

2.低延迟LTE具有低延迟的特性，这意味着数据的传输时间很短。较低的延迟对于实时交互应用（如语音通话、在线游戏和视频会议）非常重要，可以提供更流畅、即时的体验。LTE的延迟通常在20毫秒到50毫秒之间，远低于前几代移动通信技术，为用户带来了更好的实时响应体验。3.高频段利用LTE支持在更高的频段范围内进行通信，这样可以提供更大的带宽并减少网络拥塞。它还允许运营商有效地利用现有的频谱资源，提高网络容量和覆盖范围。通过高频段利用，LTE能够为用户提供更高速的数据传输服务，同时满足日益增长的数据流量需求。4.1.2LTE技术特点

4.灵活的频谱分配LTE采用了灵活的频谱分配策略，可以根据不同地区的频谱资源和业务需求进行定制化的网络部署。这种灵活性使得LTE能够适应各种复杂的网络环境和业务需求，为用户提供更加稳定可靠的无线通信服务。5.支持多用户多天线技术LTE支持多天线技术（MIMO），可以在同一时间内为多个用户提供数据传输服务，提高了系统的整体容量和效率。通过多天线技术，LTE能够在有限的频谱资源内支持更多的用户连接，同时保证用户的服务质量（QoS）。4.1.2LTE技术特点

6.全IP网络LTE是基于全IP的网络架构设计的，这意味着它可以直接与互联网进行无缝对接。全IP网络架构使得LTE能够支持各种基于IP的通信业务和服务，如网页浏览、社交媒体、在线视频等，为用户提供了更加丰富的通信体验。7.兼容性和平滑升级LTE技术与现有的2G和3G网络兼容，并且可以通过软件升级逐步实现从3G到4G的过渡。这种兼容性和平滑升级的特性使得运营商可以逐步更新网络而不需要完全更换设备和基础设施，降低了升级成本和风险。4.1.2LTE技术特点

8.安全性LTE采用了最先进的加密和身份验证技术来保护用户数据的安全性。这包括对用户所发送的所有数据进行加密并限制只有授权用户才能访问网络。这些安全措施确保了LTE网络中的数据传输过程安全可靠，保护了用户的隐私和权益。4.1.3LTE关键技术

LTE采用了一系列先进的技术，为用户带来了更快、更可靠和更高质量的无线通信服务。以下是LTE的关键技术：1.OFDM（正交频分复用）OFDM是一种多载波正交调制技术，将高速串行数据流转换成低速并行数据流，每路数据流经调制后在不同的子载波上分别传输。各子载波频谱重叠但相互正交，提高了频谱利用率和数据传输速率。2.MIMO（多输入多输出）MIMO是收发段都采用多个天线进行传输的方式，可以提高通信质量和数据速率。通过空间复用、发射分集和波束赋形等方式，显著提升了系统的信道容量和可靠性。通过对多天线接收的信号进行处理，可以获得更好的信噪比和抗干扰能力。4.1.3LTE关键技术

3.SC-FDMA（单载波频分多址）SC-FDMA是LTE上行链路采用的多址技术，它是一种基于单载波频分复用的多址接入方式。SC-FDMA具有较低的峰均比（PAPR），这有助于减少发射机的功率消耗和成本，同时提高系统的效率。4.链路自适应技术链路自适应技术能够根据信道状态信息确定当前信道的容量，并根据容量确定合适的编码调制方式，这可以最大限度地发送信息，提高系统资源的利用率。LTE网络中的资源调度算法根据用户的信道条件和业务需求，动态分配时频资源，以最大化系统吞吐量并满足用户的服务质量（QoS）要求。4.1.3LTE关键技术

5.载波聚合（CA）载波聚合技术通过聚合两个或多个分量载波来获取更大的系统带宽，从而提高系统吞吐量。载波聚合技术有助于满足日益增长的数据传输需求，特别是在热点区域和高流量时段。6.自组织网络（SON）SON技术包括自规划、自配置、自优化和自维护等功能，旨在降低运营商的网络运营成本并提高网络性能。通过自动化和智能化的网络管理，SON技术有助于提升网络效率和可靠性。4.1.3LTE关键技术

7.小区间干扰协调（ICIC）ICIC技术通过协调相邻小区的资源分配来减少小区间干扰，从而提高系统容量和用户服务质量。在密集部署的无线网络环境中，ICIC技术对于保障用户体验至关重要。4.1.4LTE应用场景

1.移动通信领域（1）移动网络通信LTE广泛应用于移动通信网络，为手机用户提供快速、稳定的互联网连接和语音通信服务。（2）高速数据传输由于LTE具有更高的数据传输速度，可支持高清视频流媒体、在线游戏、文件下载等大流量数据传输应用。（3）VoLTE电话VoLTE是LTE技术中的一项功能，允许用户通过LTE网络进行高清语音通话，提供更高的音质和更快的呼叫建立时间。4.1.4LTE应用场景

2.物联网（IoT）应用（1）智能家居智能家居设备需要传输音频、视频和控制信号等大量数据，LTE技术（特别是LTECat.1和NB-IoT等低功耗版本）能够提供快速、稳定且低功耗的连接服务，从而实现更好的用户体验。（2）智能电网智能电表等设备需要定期向电力公司发送电量数据和状态信息，LTE技术可以实现高效的数据传输，帮助电力公司监测和管理电网。4.1.4LTE应用场景

2.物联网（IoT）应用（3）工业自动化在工业自动化领域中，许多设备需要实时传输数据以保持生产效率。LTE技术可以提供足够的带宽和可靠的连接，确保设备之间的高速数据交换。（4）智慧城市智能城市需要连接大量的传感器和设备，如智能路灯、智能垃圾桶、智能公共交通等。LTE技术可以提供可靠的连接服务，实时地收集和传输数据，满足智慧城市的需求。（5）农业物联网农业物联网同样需要连接大量的传感器和设备来进行农业控制，如智能灌溉、智能气象站等。LTE技术可以为它们提供高速、低功耗的连接服务。4.1.4LTE应用场景

3.紧急通信LTE网络在紧急情况下可以用于提供公共安全和应急通信服务，如紧急呼叫、位置追踪和灾难恢复等。这些服务对于保障公共安全和社会稳定具有重要意义。4.移动宽带接入LTE可以作为固定宽带的替代解决方案，为家庭和企业提供无线宽带接入服务。用户可以利用LTE路由器或热点设备在家中或办公室中创建高速无线网络，满足日常上网需求。4.1.4LTE应用场景

5.特殊场景覆盖LTE技术还适用于一些特殊场景的覆盖，如农林渔业与农场养殖、水库与林区监控、吊塔、码头、建筑工地等复杂环境。在这些场景中，LTE无线传输技术可以实现全覆盖，提升非视距传输性能，保证作业区域信号无盲区。6.无人机和机器人在无人机和机器人领域，LTE技术可以实现多视角同时拍摄和实时高清图传。无人机和机器人可以借助LTE网络进行通讯和编队飞行，实时传输高清视频和控制信号。任务2基于LTE技术的温度数据上传物联网云平台引导案例温度数据上传系统某冷链物流公司为了实现对冷藏车在运输过程中的温度实时监控，决定部署一套基于LTE技术的温度数据上传系统。该系统通过安装在冷藏车内的温度传感器采集温度数据，并利用LTE模块将数据实时上传至物联网云平台，以便管理人员随时查看和分析数据。系统组成主要包括以下几个部分：温度传感器：选用高精度、抗干扰能力强的温度传感器（如PT100）。LTE模块：选择支持LTECat.1或更高版本的无线通信模块（如合宙Air700E）。微控制器：采用高性能的微控制器（如STM32）作为系统的核心处理单元。物联网云平台：选用成熟的物联网云平台（如阿里云IoT、华为云IoT、中移OneNET等），用于接收、存储和分析上传的温度数据。4.2.1设备选型与平台准备 1.设备选型（1）微控制器（MCU）MCU选用STM32F103R6，用于读取温度传感器数据，并通过LTE模块发送至云平台。STM32F103R6是意法半导体的一款基于ARMCortex-M3内核的32位微控制器芯片。它具有高性能、低功耗、强大的集成能力和广泛的外设接口，适用于各种应用领域。该芯片具有64KB的闪存和20KB的SRAM，最高工作频率为72MHz。它还具有多种通信接口，如Usart、SPI和I2C，以及多种外设接口，如ADC，DAC、定时器和PWM等，此外，该芯片还支持USB、CAN和SDIO接口，可满足更高级别的应用需求。4.2.1设备选型与平台准备 1.设备选型（2）LTE模块LTE模块可选用UNV-SIM7600CE开发板（模块需支持MQTTv3.1.1版本），它是全球鹰通讯开发的一款高性能工业级4G开发板。UNV-SIM7600CE开发板功能接口丰富，适用于短信，彩信，4G无线传输数据的各种领域。UNV-SIM7600CE模块支持LVTTL串口，供电支持5V～18V电压范围。模块具备TCP/IP通信能力，以便与OneNET云平台进行数据传输，其接口如下图所示。指示灯辅助天线接口4G天线接口SIM7600CE模块GSP天线接口电源接口4.2.1设备选型与平台准备 1.设备选型（3）温度传感器温度传感器选择DS18B20温度传感器模块，如图4-3所示。DS18B20是常用的数字温度传感器，其输出的是数字信号，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高等特点。DS18B20温度传感器的测温范围可达-55℃～+125℃，在-10℃到+85℃范围内误差为±0.4℃。DS18B20数字温度传感器接线方便，可以根据应用场合的不同而改变其外观。DS18B20温度传感器模块耐磨耐碰，体积小，使用方便，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。4.2.1设备选型与平台准备 2.平台准备（1）注册OneNET账号访问OneNET官网“/”，点击右上角的“登录”按钮，在登录界面中选择“立即注册”，然后填写相关信息完成账号注册。（2）账号认证（可选）注册账号成功后，返回OneNET平台登录界面并登录账号。然后根据需求选择企业认证或个人认证，完成认证后，可以获得更高权限和更多服务支持。4.2.2设备接入与配置 1.创建产品登录OneNET开发者中心，在“产品开发”页面点击右上角的“创建产品”。填写产品名称、所属地市、节点类型、接入协议、数据协议、联网方式等信息，点击“确定”完成产品创建，如右图所示。4.2.2设备接入与配置 1.创建产品在产品列表中，点击“产品开发”，进入开发界面，选择“功能定义”，点击“设置物模型”，在物模型设置界面选择“添加自定义功能点”，然后填写功能类型、功能名称、标识符、数据类型、取值范围、读写类型等信息，如右图所示。填写完成后点击“新增”，返回物模型设置界面，点击“保存”。4.2.2设备接入与配置 2.创建设备在已创建的产品下，点击“添加设备”按钮创建设备。获取设备的唯一标识符（设备ID、设备秘钥等）。3.配置LTE模块根据LTE模块的使用手册，配置网络参数，如APN、用户名和密码等。配置模块与OneNET平台之间的通信参数，如服务器地址（通常为用于MQTT多协议接入）、设备ID、APIKey等。配置SIM7600CE模块步骤如下：（1）输入模块复位指令：AT+CRESET//复位OK//开机输出信息RDY+CPIN:READY

SMSDONEPBDONE4.2.2设备接入与配置 2.创建设备在已创建的产品下，点击“添加设备”按钮创建设备。获取设备的唯一标识符（设备ID、设备秘钥等）。3.配置LTE模块根据LTE模块的使用手册，配置网络参数，如APN、用户名和密码等。配置模块与OneNET平台之间的通信参数，如服务器地址（通常为用于MQTT多协议接入）、设备ID、APIKey等。配置SIM7600CE模块步骤如下：（1）输入模块复位指令：AT+CRESET//复位OK//开机输出信息RDY+CPIN:READY

SMSDONEPBDONE注意在进行复位后，大约需要15s时间的等待时间。等到完全输出开机信息后，向模块发送AT指令才会有效果。4.2.2设备接入与配置 2.创建设备（2）查询是否检测到卡和网络，输入如下指令：AT+CPIN?//是否检测到卡+CPIN:READYOK

AT+CSQ//查询信号质量+CSQ:26,99OK

AT+CREG?//检测是否联网+CREG:0,1OK

AT+CGREG?//检测4G网+CGREG:0,1OK4.2.2设备接入与配置 2.创建设备（3）设置APN，如果使用中国移动物联网卡，则设置TCP/IP协议net接入点指令如下：AT+CGDCONT=1,"IP","CMNET"//设置APNOK

AT+CGPADDR//激活PDP+CGPADDR:1,+CGPADDR:2,,...+CGPADDR:3,,...

OK

4.2.2设备接入与配置 2.创建设备（4）启动MQTT服务，获取客户端（设备ID），输入如下指令：AT+CMQTTSTART//启动MQTT服务，激活PDP上下文OK+CMQTTSTART:0

AT+CMQTTACCQ=0,"EC20"//获取客户端OK注意启动MQTT服务时，不能反复启动，否则将会报错4.2.2设备接入与配置 2.创建设备（5）连接服务器。MQTT连接服务器指令“AT+CMQTTCONNECT”包含五个参数。第一个参数为服务器标识符，通常为0。第二个参数为服务器地址，比如"tcp://:1883”，该参数必须以“tcp://”开头，如果服务器地址不包括端口，默认端口为1883。第三个参数是从客户机接收到的两条消息之间的时间间隔，当长时间没有消息发送到服务器时，客户端将发送一个保持活动的数据包，范围是从60s至64800s（18小时）。第四个参数我清除会话标志，范围是从0到1，默认值是0。第五个参数表示用户名，这里添加产品ID。第六个参数为服务器的密码，这里为设备级鉴权信息token。AT+CMQTTCONNECT=0,"tcp://:1883",60,1,"s6rcl2w8s3","version=2018-10-31&res=products%2Fs6rcl2w8s3%2Fdevices%2FEC20&et=1785332193&method=md5&sign=cPIKt79yiSJAQrhFsAvgHg%3D%3D"4.2.2设备接入与配置 2.创建设备（5）连接服务器。MQTT连接服务器指令“AT+CMQTTCONNECT”包含五个参数。第一个参数为服务器标识符，通常为0。第二个参数为服务器地址，比如"tcp://:1883”，该参数必须以“tcp://”开头，如果服务器地址不包括端口，默认端口为1883。第三个参数是从客户机接收到的两条消息之间的时间间隔，当长时间没有消息发送到服务器时，客户端将发送一个保持活动的数据包，范围是从60s至64800s（18小时）。第四个参数我清除会话标志，范围是从0到1，默认值是0。第五个参数表示用户名，这里添加产品ID。第六个参数为服务器的密码，这里为设备级鉴权信息token。AT+CMQTTCONNECT=0,"tcp://:1883",60,1,"s6rcl2w8s3","version=2018-10-31&res=products%2Fs6rcl2w8s3%2Fdevices%2FEC20&et=1785332193&method=md5&sign=cPIKt79yiSJAQrhFsAvgHg%3D%3D"注意：连接到服务器后再次连接，会报错4.2.2设备接入与配置 2.创建设备（6）订阅主题。订阅主题指令“AT+CMQTTSUB”包含四个参数。第一个参数为标识客户端的数值参数，允许的值范围为0到1。第二个参数标识最大客户机索引的数值参数。第三个参数为订阅消息的输入长度，范围是从1到1024。第四个参数为订阅主题的最大输入长度。订阅一个主题的指令如下：//订阅一个主题AT+CMQTTSUB=0,3,1,1>"$sys/s6rcl2w8s3/EC20/thing/property/set"//订阅主题OK+CMQTTSUB:0,04.2.2设备接入与配置 2.创建设备（7）发布主题。设置客户端的发布主题指令“AT+CMQTTTOPIC”包含两个参数第一个参数为标识客户端的数值参数。第二个参数标识最大客户机索引的数值参数。订阅一个主题的指令如下：//发布一个主题AT+CMQTTTOPIC=0,3>"$sys/D8w2b9t42M/BC260Y/thing/property/post"//发布主题OK+CMQTTSUB:0,04.2.2设备接入与配置 配置LTE模块可以通过串口调试助手发送AT指令完成，如右图所示。通过USB转TTL模块连接SIM7600CE模块与电脑，然后上电等待模块启动。模块开始工作后，打开串口调试助手，选择对应端口号，点击“打开串口”；勾选“DTR”，设置波特率为115200，勾选“加回车换行”；在编辑区编辑AT指令，最后点击“发送”按钮。4.2.3

数据传输与接收 1.数据发送使用LTE模块通过MQTT协议将封装好的温度数据发送到OneNET平台。使用AT指令进行MQTT消息发布，“AT+CMQTTPAYLOAD”指令用于为客户端设置发布消息，参数1为标识客户端参数。参数2为输入消息的长度值。“AT+CMQTTPUB”指令用于发布消息，包含五个参数，参数一为标识客户端参数；参数二为最大客户机索引参数为发布消息的qos，范围为0到2；参数三为发布超时间隔值。数据上传指令如下：AT+CMQTTPAYLOAD=0,66//参数1为标识客户端参数。参数2为输入消息的长度值>{"id":"123","version":"1.0","params":{"temperature":{"value":26}}}//发布的消息OK

AT+CMQTTPUB=0,1,60//参数3为发布消息的qos，范围为0到2。OK

+CMQTTPUB:0,04.2.3

数据传输与接收 2.数据接收通过OneNET平台设备调试中的“应用模拟器”，可以下发温度数据到设备端。订阅主题之后，可以在“应用模拟器”中设置温度值，设备端串口便能收到如下数据：//以下是订阅后的回执信息+CMQTTRXSTART:0,3,12+CMQTTRXTOPIC:0,3ISC+CMQTTRXPAYLOAD:0,12{"id":"1","version":"1.0","params":{"temperature":23}}+CMQTTRXEND:0任务3物联网云平台应用开发引导案例基于STM32的OneNET云上智慧大棚为了解决传统农业生产效率低下、消耗大量人力物力的问题，OneNET云上智慧大棚采用STM32MCU接收多种传感器（如光照强度传感器、二氧化碳/TVOC传感器、温湿度传感器、土壤湿度传感器）测得的参数，通过SIM7600CE模块上传至OneNET云平台。OneNET平台支持多种数据展示方式（如曲线图、柱状图、表盘、按键），实现数据的可视化处理和多终端共享。方便长期的监控和分析最适宜作物生长的环境因素。云上OneNET智慧大棚实现了对大棚内重要生产环境因素的实时监控和自动调节功能，提高了农业生产力，实现了优质、高产、低耗、环保的可持续发展农业。SIM7600主控芯片光照传感器二氧化碳遥控器温湿度传感器手机APPOneNET云上智慧大棚OneNET物联网云平台为物联网应用开发提供支持和服务，具有专业性、高效性、沉淀性和生态性优势。通过平台，用户可以快速构建各种物联网应用，满足不同领域的需求。应用开发功能可实现基于项目的平台设备、资源的隔离分配，帮助用户更方便的管理资源和基于项目维度下构建SAAS应用。OneNET平台提供了全云端在线应用构建能力，帮助用户快速定制云上应用，其特点包括：丰富的组件支持应用编排工具沙箱环境元数据引擎4.3.1创建项目 OneNET平台的应用开发创建项目前需提前创建好产品。因OneNET平台应用是通过数据流传递数据，创建产品时，数据协议需选择数据流，如下图所示。4.3.1创建项目 在“产品开发”界面的功能定义中，需创建数据流模板。比如创建数据流名称“temperature”，单位名称“摄氏度”，单位符号“℃”的数据流模板，如下图所示。4.3.1创建项目 产品创建成功后新建项目管理。展开菜单栏中的“应用开发”，点击“项目管理”，进入项目列表页面。点击列表右上角“添加项目”，填写项目项目名称、项目标签信息，完成项目创建，如下图所示。4.3.1创建项目 项目创建成功后，列表页展示已创建的项目信息。项目列表支持名称查询，同时提供进入项目、编辑、删除操作，如下图所示。4.3.1创建项目 项目列表选择某一具体项目后，点击“进入项目管理”，进入该项目概况页。项目概况展示当前项目的基础信息，包括项目ID、项目KEY等信息，同时以图表形式展示当前项目的统计类数据，如下图所示。4.3.1创建项目 项目实现跨用户跨产品的设备资源整合，用户可将当前账号下的不同类型设备（自主创建和他人转移）添加至项目中，进行统一管理及应用开发。目前每个设备只能归属于一个项目。点击项目概况页菜单栏中的“设备管理”，点击“设备列表”，进入设备列表页面，如下图所示。点击列表右上方“添加设备”，进入添加设备页面。4.3.2

添加设备 在添加设备页面中，先选择产品，然后选择设备添加方式，如果选择指定设备，勾选需要添加进项目的设备信息；如果选择按导入的设备列表添加，可以下载标准模版录入设备信息；如果选择产品下全部设备，则当前用户该产品下的全部设备将自动添加进项目。信息填写完成后，点击“确定”按钮，添加设备到项目中，如下图所示。4.3.2

添加设备 项目完成设备添加后，设备所属的产品信息也将自动关联到该项目下。点击菜单栏中的“设备管理”，点击“产品列表”，可快速获取项目集成的产品档案信息。如果当前项目下的设备要关联至其他项目或另作他用，需要先进行移出操作。点击设备列表“移出项目”，确认移出操作后，当前项目与设备解除绑定关系，设备即可重新添加至其他项目。注意：设备添加到项目后就会自动形成绑定关系，期间无法使用设备转移功能。若要进行设备转移，请先将设备移出项目，解除绑定关系后再操作。4.3.2

添加设备 OneNET提供数据可视化服务，支持用户通过低代码、拖拽式操作快速完成可视化大屏/看板应用的构建。在当前最新的版本中，可视化服务创建的2D/3D大屏，可以集成嵌入至项目层级，实现项目与大屏应用的一一对应。在项目管理页面中，选择“项目概况”标签时，可见屏幕右侧嵌入提示，点击“前往创建”即可跳转到View控制台，如下图所示。除了在项目中跳转到可视化开发页面，页可以点击“应用开发”，选择“数据可视化”，直接进入可视化控制台。4.3.3

应用开发 在View控制台页面中，点击右侧“新建项目”按钮，添加项目名称并选择项目类型，创建可视化项目。创建成功之后在View控制台页面中可以看到项目草稿，点击下方的编辑按钮，如下图所示，进入可视化大屏编辑页面。4.3.3

应用开发 在可视化大屏编辑页面上方可以添加相关组件，如图表、文字、地图、多媒体、控制等等。采集温度数据可以添加图表里的仪表盘，如下图所示。4.3.3

应用开发 仪表盘添加成功后，在编辑框中出现一个仪表盘图形，可以在右边菜单栏“样式”中的“全局”下修改表盘量程，如下图所示。在“表盘标题”中，将“value”后的“%”改为“℃”添加温度单位符号。4.3.3

应用开发 在可视化大屏编辑页面上方可以添加相关组件，如图表、文字、地图、多媒体、控制等等。采集温度数据可以添加图表里的仪表盘，如下图所示。4.3.3

应用开发 点击右边菜单栏的“数据”，选择数据绑定方式为“数据源”，然后点击数据源选择右侧的“管理数据源”按钮，进入数据源管理页面。选择数据源，如下图所示。4.3.3

应用开发 在数据源页面左上方，点击“新增数据源”按钮，然后选择数据类型为“物联网平台”，名称为“temperature”，userID为账号信息中的用户ID，accessKey为设备秘钥，设备名称为“Temp”，数据流为“temperature”，如右图所示。信息填写完成后点击“创建”，完成数据源添加。4.3.3

应用开发 接着在“数据”菜单下方私有过滤器中修改仪表盘名称和数值。在下方的编辑数据过滤器代码段中，将“name”后的值改为“温度”，如下图所示。4.3.3

应用开发 代码段的“value”后设置温度值，因温度值会根据设备获取到的值发生变化，所以这里设置为温度值的变量，可以在数据源管理页面中查看，如下图所示。根据数据源信息，将“value”后的值改为“data[0].value”，其中“data”为数据源中的data数组，“value”为数组中的温度值。4.3.3

应用开发 在可视化大屏编辑页面左侧点击“页面”可以新建和删除页面，新建页面后，可以在右侧修改页面名称与页面类型。比如新建页面“温度监测”，页面类型选择“移动端页面”，如下图所示。将电脑页面中的仪表盘复制过来，该项目便包含电脑和移动端两个页面。4.3.3

应用开发 编辑并保存好可视化大屏之后，在可视化项目下方点击发布按钮，如下图所示。4.3.4交付使用

在项目发布页面中，开启“发布项目”开关，访问权限选择“直接访问”，将访问链接复制保存好，开启“是否关联项目”开关，选择管理项目“温度监测”，点击“确定”发布项目。选择项目发布信息如下图所示。4.3.4交付使用

项目发布成功后，可以进入项目管理中“项目概况”查看可视化大屏。也可以将保存的链接在浏览器中打开，进入可视化界面，如下图所示。4.3.4交付使用

点击页面上方的“显示页面工具条”，弹出页面设置工具条，如图4-26所示。可以在页面设置中选择页面、展示方式、伸缩比例等。比如用手机浏览器打开，可以选择移动端页面。当产品设备中的数据流发生改变（可以模拟数据），可视化大屏的值也会更新。4.3.4交付使用

任务4基于stm32的电机驱动实现引导案例基于STM32的智能新风系统智能新风系统以STM32单片机为核心，外接红外遥控、超声波测距、蓝牙传输、电机驱动等模块，实现风扇的启动、正反转、多级调速等功能，并通过按键、红外遥控以及手机APP三种不同的控制方式控制风扇实现各种功能，在APP端能实时显示智能风扇系统的实时状态，包括风力等级、工作模式、风扇转速等信息，在蓝牙连接的情况下会将这些信息发送给手机，在手机APP上实时更新显示。与此同时，风扇转动过程中安全保护机制也会同步开启，当检测到有物体靠近扇叶时，警报器鸣响，风扇立即停止转动。主控芯片STM32F103R6超声波传感器红外遥控器按键模块手机APP蓝牙模块电机驱动模块4.4.1设备选型1.主控模块主控模块选用慧净电子STM32103FC6T6核心板。该核心板PCB安装尺寸可兼容市面上DIP140脚封装的51单片机芯片插座，即采用此类芯片的51单片机开发板都可以安装使用，并且支持51单片机串口下载模式，无需更改电路。该核心板既具备STM32芯片的高性能，也具备51单片机的易用性，方便从51单片机到STM32单片机过渡。4.4.1设备选型1.主控模块核心板单独使用时，可通过对应引脚接下载器或仿真器，进行下载或仿真，如下图所示。如果将本核心板用于51单片机开发板升级成STM32，则用原51开发板的串口模式下载即可，无需接再外接任何烧写器。4.4.1设备选型2.电机电机可以选用42型步进电机。步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。4.4.1设备选型3.电机驱动对于42型步进电机，可以使用TB6600升级版电机驱动器。TB6600升级版步进电机驱动器是一款专业的两相步进电机驱动，可实现正反转控制，可通过调换相序，改变电机旋转方向。通过3位拨码开关选择7档细分控制(1，2/A，2/B，4，8，16，32)，通过3位拨码开关选择8档电流控制(0.5A，1A，1.5A，2A，2.5A，2.8A，3.0A，3.5A)。适合驱动57、42型两相、四相混合式步进电机，能达到驱动电机低振动、小噪声、高速度的效果。4.4.2基于stm32的电机驱动程序设计1.PWM模式配置PWM（脉冲宽度调制）模式可以产生一个由TIMx_ARR寄存器确定频率、TIMx_CCRx寄存器确定占空比的信号。在TIMx_CCMRx寄存器中的OCxM位写入“110”（选择PWM模式1）)或“111”（选择PWM模式2），能够独立地设置每个OCx输出通道产生一路PWM。通过设置TIMx_CCMRx寄存器的OCxPE位使能相应的预装载寄存器。最后设置TIMx_CR1寄存器的ARPE位，（在向上计数或中心对称模式中）使能自动重装载的预装载寄存器。4.4.2基于stm32的电机驱动程序设计1.PWM模式配置在计数器开始计数之前，必须通过设置TIMx_EGR寄存器中的UG位来初始化所有的寄存器。OCx的极性通过软件在TIMx_CCER寄存器中的CCxP位设置，可设置为高电平有效或低电平有效。OCx的输出使能通过CCxE、CCxNE、MOE、OSSI和OSSR位的组合控制。4.4.2基于stm32的电机驱动程序设计1.PWM模式配置在计数器开始计数之前，必须通过设置TIMx_EGR寄存器中的UG位来初始化所有的寄存器。OCx的极性通过软件在TIMx_CCER寄存器中的CCxP位设置，可设置为高电平有效或低电平有效。OCx的输出使能通过CCxE、CCxNE、MOE、OSSI和OSSR位的组合控制。在PWM模式下，TIMx_CNT和TIMx_CCRx始终进行比较，以计数方向确定TIMx_CCRx是否小于TIMx_CNT或TIMx_CNT是否小于TIMx_CCRx。根据TIMx_CR1寄存器中CMS位的状态，定时器能够产生边沿对齐的PWM信号或中央对齐的PWM信号。PWM模式配置如下：4.4.2基于stm32的电机驱动程序设计1.PWM模式配置（1）新建PWM工程建立一个“PWM驱动步进电机”工程目录，然后把STM32工程直接复制到该目录下。在“PWM驱动步进电机”工程目录下，把工程名修改为PWM.uvproj。（2）编写pwm.c文件和pwm.h头文件pwm.c主要包括TIM1的PWM输出初始化函数TIM1_PWM_Init()。在HARDWARE子目录下新建pwm.c文件和pwm.h头文件。在工程中将pwm.c文件添加到HARDWARE目录下。编写pwm