【IoT毕设】esp8266+机智云AIoT+热水器远程智能掌握

摘要:设想了一种热水器长途掌握系统,该系统借助机智云物联网开发平台,通过ESP8266WiFi模块将掌握器接进云端。掌握系统选用STM32F103ZET6MCU做为主控芯片,ESP8266WiFi模块做为通信接口,固态继电器掌握加热器和抽水机的开关。用户可通过室内掌握器和手机APP双向掌握系统的水温水位。经测试,该系统具有平安可靠、操做简单的长处,具有较高的适用性与普遍的利用前景。

跟着互联网的开展,物联网逐步成为生活智能化的主题之一。传统家电都在向智能化标的目的开展,电热水器也不破例。过往长途掌握系统分为两大类:一是GSM收集;二是CDMA收集,但二者的资费太高,不克不及持久利用,并没有得到很好的普及。跟着互联网及智妙手机的高速开展,把智妙手机做为挪动末端,将其利用于传统电热水器,借助机智云物联网开发平台,设想了一套热水器长途智能掌握系统,本系统具有安拆简单,价格低廉、手机APP和室内掌握器实时双向监控等长处,且利用了开放的Android和机智云物联网平台,使得系统的功用扩展和产物晋级十分便利。

1系统的总体计划

热水器长途智能掌握系统摘用室内掌握和手机APP长途掌握双向掌握形式, 系统整体框架图如下图

系统次要由温度传感器、水位传感器、室内掌握器、云端、手机APP和加热及抽水系统五个部门构成。室内掌握器和手机APP做为客户端,领受来自用户的各类掌握号令,颠末加工处置后通过WIFI收集将数据发送给云端,并实时反应施行情状,展现系统水温水位信息和热水器加热、抽水的开关形态。

办事器由ESP8266WiFi模块及其掌握器构成,操纵大笼盖、高可靠性、低成本的无线收集,实现与客户端握手和数据互传;掌握器与办事器端共用一个MCU,将领受到的用户指令改变为掌握号令,并把摘集到的水温水位数据通过室内掌握器和手机APP曲看、友好地展现给用户,并期待用户的下一步指令,从而实现整个系统的实时监控。

2系统硬件设想

本系统的硬件构造框次要由温度传感器、水位传感器、室内掌握器和ESP8266wifi模块四个部门构成。

(1)温度传感器:本系统摘用具有负温度系数、高灵敏度、高精度特征的NTC防水型热敏电阻做为温度传感器。热敏电阻通过串联一个已知的电阻,通过火压比确定热敏电阻的阻值,再通过热敏电阻计算公式可转换出相对应的温度。

(2)水位传感器:本系统摘用防水型US-100超声波测距模块做为水位传感器。该模块可实现2cm-4.5m的非接触测距功用,功耗低,自带温度校正,同时具有GPIO,串口等多种通信体例。内带看门狗,工做不变可靠。

(3)室内掌握器:次要由2.4寸LCD液晶屏,5个功用按键构成。

(4)ESP8266-WiFi模块:是一款超低功耗的UART-WIFI透传模块,专为挪动设备和物联网利用设想,可将用户的物理设备毗连到WiFi无线收集上,停止互联网或局域网通信,实现联网功用。

3系统软件设想

本系统的软件设想分为数据摘集,掌握器与云端数据互传和人机交互三部门,此中人机交互根据功用而设置的,就不在此阐明。

数据摘集部门的次要工做过程为:起首对系统停止初始化,温度摘集摘用STM32F103ZET6自带的12位ADC,测出其模仿电压值,颠末一系列数据转换,得出响应温度值,再经中值,均值滤波得出较不变的温度值。水位摘集,利用STM32F103ZET6的UARST3领受US-100超声波测距模块串口发送出来的间隔值,再颠末一系列的数据处置和均值滤波即可得出较准确的水位值。

掌握器与云端数据互传次要通过机智云物联网云平台,开发属于本身的产物,根据需求设置相关数据点,再通过MCU开发,抉择适宜的开发计划和硬件平台,然后主动生成代码,最初把代码移植到系统法式中即可。

4试验成果

系统在尝试室中停止了调试和试验,对水箱中的水位水温停止掌握。试验表白,无论是在室内掌握器或手机APP均可实时双向监控系统水箱内的水位水温。水温水位掌握准确,水温误差在+1摄氏度内,水位误差在+1cm内。契合家用热水器的精度要求。

5结论

本系统是基于机智云物联网开发平台,设想的一套热水器长途智能掌握系统,具有实时双向监控,成本低的特征。经测试,系统计划可行,电路平安、可靠,掌握精度称心要求。系统不变性高。同时系统的可拓展性大,如可对多个家电同时停止监控或更多功用形式,那些都有待进一步研究和讨论。