基于物聯(lián)網(wǎng)的智能奶箱設(shè)計(jì)

方建華 范軍

摘 要：采用壓力傳感器實(shí)現(xiàn)對奶箱中的牛奶實(shí)時(shí)監(jiān)控，其送達(dá)信息傳送給MCU，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)，ESP8266wifi模塊通過路由器連接互聯(lián)網(wǎng)，客戶手機(jī)或物流方電腦通過服務(wù)平臺訪問實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，即完成一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)的智能奶箱系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);ESP8266;MCU;智能奶箱

本次智能奶箱的設(shè)計(jì)思想是：采用壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測鮮奶到箱的信息，并與MCU通信，單片機(jī)采集到送達(dá)信號后，實(shí)現(xiàn)鮮奶數(shù)量累加，并將該數(shù)量通過ESP8266wifi模塊上傳互聯(lián)網(wǎng)，客戶可通過其服務(wù)平臺用手機(jī)訪問APP，物流方也可以訪問同一網(wǎng)址，查看客戶鮮奶送達(dá)的實(shí)時(shí)動態(tài)，并生成月度帳單方便結(jié)帳。

一、方案設(shè)計(jì)

該方案中MCU選用51單片機(jī)，探測設(shè)備選用壓力傳感器，wifi模塊選用ESP8266，服務(wù)平臺選用iotechn網(wǎng)站，可用微信搜索公眾號查詢。其任務(wù)主要是將壓力傳感器接收到的信號回送給單片機(jī)，完成計(jì)數(shù)后，將信息通過ESP8266模塊傳送到服務(wù)平臺，就可以在APP上顯示鮮奶送達(dá)時(shí)間及累積的鮮奶數(shù)量;在每月底可以通過APP發(fā)送指令給單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)鮮奶數(shù)量清零重新計(jì)數(shù)。

二、電路設(shè)計(jì)

硬件電路中最重要的是單片機(jī)MCU的電路設(shè)計(jì)，包括與壓力傳感器和wifi模塊的通信連接，以及最小系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)。

ESP8266模塊說明：簡而言之就是Wi-Fi模塊，屬于網(wǎng)絡(luò)層以上的設(shè)備。擁有MAC地址和IP地址，支持UDP和TCP。其性能見下表。

三、程序設(shè)計(jì)

ESP8266模塊支持三種模式，本方案中采用STA模式，客戶用手機(jī)訪問平臺，而物流方在電腦上也可實(shí)時(shí)監(jiān)控鮮奶送達(dá)信息。

由于本方案中用串口通訊采集壓力傳感器信號，所以系統(tǒng)流程如下：

在iotechn網(wǎng)站完成配置→手機(jī)訪問iotechn控制器→MCU→

與ESP8266雙方通信設(shè)置→單片機(jī)編程下載→智能奶箱系統(tǒng)完成

單片機(jī)程序流程如下：

壓力傳感器觸發(fā)→MCU計(jì)數(shù)模塊計(jì)數(shù)→根據(jù)計(jì)數(shù)值變化完成串口通訊

四、運(yùn)行及測試

在單片機(jī)直接和無線模塊通信之前，首先要繞過單片機(jī)直接和無線模塊通信以確定其可以使用和接入默認(rèn)網(wǎng)絡(luò);再打開串口調(diào)試助手，調(diào)好參數(shù)，保證單片機(jī)與無線模塊通信順暢;開始前請確定在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)下，并且服務(wù)端已開啟;最后，用手機(jī)在微信中訪問iotechn控制器，查看界面數(shù)字跟隨壓力傳感器觸發(fā)改變的情況。

結(jié)論

本文設(shè)計(jì)的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能奶箱，能很好地解決鮮奶送達(dá)及時(shí)通知客戶取奶的問題，同時(shí)還可以準(zhǔn)確地計(jì)算每月鮮奶的數(shù)量，客戶和物流方都能實(shí)時(shí)查看鮮奶送達(dá)情況，值得推廣。

參考文獻(xiàn)

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