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    智能物流仓储巡检信息采集系统的开发

      信息来源:   发布时间:2021-08-11  点击数:

    智能物流仓储巡检信息采集是重要的研究课题,要运用现代网络技术和无线通信技术,设计和开发一种基于蓝牙和Android平台的智能物流仓储巡检信息采集系统,进行系统总体方案设计和软硬件部分设计,实时监测物流仓储的环境信息参数,并能够及时远程调控和管理,使人们更加安全、实时、可靠地获得物流仓储环境信息。

    一、智能物流仓储巡检信息采集系统总体方案设计

    智能物流仓储巡检信息采集系统要能够实现对物流仓储巡检信息的实时采集、无线传输和环境调控,在无线通信技术的支撑下实现主从机之间的通信,实现感知节点与智能手机的连接,全面做好物流仓储巡检信息数据存储、即时报警、环境调控。

    系统选用低功耗蓝牙无线通信技术,设计巡检信息采集从机系统、巡检信息采集主机系统、安卓移动终端系统。巡检信息采集从机系统内置传感器、处理器、液晶显示、复位、无线传输、环境调控等模块,实时采集物流仓储环境温度、湿度等信息。巡检信息采集主机系统内置处理器、五向按键、复位、CH340 USB转串口电路等模块,与巡检信息采集从机系统进行信号链接、数据传输和液晶显示。安卓移动终端系统主要向物流仓储管理人员提供信息服务和支撑。

    二、智能物流仓储巡检信息采集系统的软硬件设计

    第一,系统核心板硬件设计。系统设计选取TI企业的CC2541低功耗蓝牙芯片作为主控制器,内置增强型工业8051单片机、无线射频收发器、处理器、无线通信等模块,体现出低功耗、封装小、集成度高、配套完善等特性。同时,CC2541核心板以CC2541F256为中心,包括电源支耦电容、平衡-非平衡转换电路、T型匹配电路、射频阻隔电容、晶振匹配电容等。

    第二,系统底板硬件设计。一是温度传感器模块设计。设计选取美国DALLAS企业研发的集成数字温度传感器DS18B20温度传感器,采用3脚封装模式,内置温度传感器、逻辑控制、配置寄存器、ROM、高速缓存等。二是湿度传感器模块设计。设计选取DHT11温湿度传感器,内置NTC测温元件、电阻式感湿元件、8位单片机,主要测量物流仓储的湿度,由高到低依次发送湿度采集数据,具有较高的精准度。三是液晶显示模块设计。设计选取小型128×64OLED显示屏,通过串行外设接口进行数据连接和输入。四是复位模块设计。将按键与CC2541微控制器相连接,通过RESET端向低电平转变的方式实现一键系统复位。五是五向按键模块设计。通过对五向按键中的任意方向进行按键操作,均生成使GPIO中断的高电平,然而因运算放大器在不同方向按键上生成的电压存在差异,其内部的A/D转换器转换成的数字信号也相应地存在差异,由此即可知晓按键操作的具体方向。六是电源模块设计。设计选取锂电池进行系统供电,具体操作是通过Mini-USB数据线与PC端的USB口进行连接而实现供电。七是CH340USB转串口电路模块设计。设计选取CH340芯片,由TXD端连接CC2541微处理器的P0.2口,以此作为串行输入口实现数据传送,再将RXD端与P0.3口相连接,以此作为串行输出口进行数据接收,从而通过异步串行通信方式在PC端实现监测。八是环境调控模块设计。通过继电器的高电平触发方式,进行物流仓储环境的调控,如温湿度过高时开启风扇降温除湿,温湿度过低时开启加热片加热器或雾化片加湿器。

    第三,系统App设计。DS18B20依循完整的单总线通信协议进行数据的读取,如复位脉冲、存在脉冲、读0、读1等协议,在App程序设计的过程中,要进行DS18B20初始化,然后发出跳过ROM的指令,进行温度/湿度的转换,实现对物流仓储巡检环境温度/湿度信息的采集。

    第四,基于Android的移动终端设计。可以设计基于Android的移动终端App,进行蓝牙通信和数据传输、报警、存储和显示,并远程遥控设备实现对物流仓储环境的调控。首先要搭建Android开发环境,具体步骤为:安装JDK—安装Android Studio—安装Genymotion模拟器。然后要进行客户端总体架构和界面的设计,通过手机与不同节点之间的蓝牙无线通信,进行物流仓储巡检环境温湿度数据信息的动态显示、存储、手机报警和调控。在界面设计中综合采用RelativeLayout相对布局和LinearLayout线性布局,使系统用户界面更加美观和实用。

    综上所述,智能物流仓储巡检信息采集系统以蓝牙和Android技术为支撑,搭建基于蓝牙和Android平台的物流仓储巡检信息采集系统,内设若干子系统,如从机系统、主机系统、安卓移动终端系统,以CC2541芯片为核心进行物流仓储巡检环境温度/湿度信息的采集、存储、报警、显示和远程调控。后续还要加强智能物流仓储巡检信息采集系统的环境参数,如光照强度、气体质量、噪音等,不断完善基于Android的移动终端应用功能和界面。

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