疫情管控隔離人員電子封條遠程監(jiān)控系統(tǒng)設計

第1章緒論在該章節(jié)中的第一部分，對系統(tǒng)的設計意義進行介紹，第二部分對國內(nèi)外的發(fā)展狀??況進行?敘述，第三部分對該論文的主要研究內(nèi)容進行分析，在本章的最后對組成結構進行論述。1.1研究目的及意義當前，全球新冠肺炎疫情仍在高位運行，我國疫情也處于高位運行狀態(tài)，同時也面臨著國外輸入的風險。隨著復工復產(chǎn)工作緊張有序開展，大量的外地務工人員開始回到工作崗位，流動人口的變化再一次給疫情管控帶來巨大的壓力。一方面要防止病毒傳播蔓延，另一方面要防止疫情再次出現(xiàn)反彈。這時，真趣科技提出了一系列針對疫情防控措施和安全管理工作的方案和措施。通過使用電子封條技術可以有效防止外來人員進入社區(qū)，對社區(qū)實行有效監(jiān)管。電子封條能夠?qū)崿F(xiàn)對隔離人員的精細化管理和監(jiān)管，為政府在疫情防控中提供了有力的支持和幫助，從而使政府部門能夠更加及時準確地掌握疫情狀況。具體來說，電子封條可以實時監(jiān)測隔離人員的活動和行為，具備精準預警和告警能力。一旦出現(xiàn)異常情況，電子封條便會自動發(fā)出警報，同時將相關數(shù)據(jù)上傳至云端平臺，以供政府和疾控部門進行實時的監(jiān)控和管理。此外，電子封條還具備遠程監(jiān)管的功能，可以讓監(jiān)管人員隨時了解隔離人員的情況，并在必要時進行干預和管理，從而防止疫情的擴散和傳播。1.2國內(nèi)外現(xiàn)狀分析在新冠肺炎防控措施中，對密切接觸者的居家隔離，是很重要的一環(huán)。但由于其特殊性，社區(qū)工作人員往往需要投入大量的時間和精力，進行居家隔離的管理。克拉科技推出的CLAA物聯(lián)網(wǎng)無接觸遠程防疫解決方案中的電子封條，是一款專門為居家隔離而設計的產(chǎn)品。這種電子封條可以幫助政府和疾控中心實現(xiàn)對隔離人員的遠程監(jiān)管和管理，從而降低疫情傳播的風險和程度。具體來說，這種電子封條配備了多種傳感器和監(jiān)測裝置，能夠?qū)崟r監(jiān)測隔離人員的活動和狀態(tài)，并在有異常情況出現(xiàn)時及時發(fā)出警告。同時，這種電子封條還與云端服務平臺相連，可以為政府和疾控中心提供實時的數(shù)據(jù)分析和管理，為相關機構提供科學的決策支持[1]。電子封條是一種用電子技術來代替?zhèn)鹘y(tǒng)封條的技術，主要優(yōu)勢在于其綜合了多種功能，包括開門提示、觸發(fā)警告和遠程監(jiān)控等。具體來說，電子封條可以通過傳感器或其他裝置實時監(jiān)測物品的狀態(tài)，并在有異常情況出現(xiàn)時發(fā)出警告。在傳統(tǒng)的封條中，需要布線，需要人員值守，而電子封條則不同，其設備成本相對較低，這主要是因為它采用了先進的電子技術，并且制造成本相對較低。此外，電子封條的安裝也相對簡單，只需要一個相應的設備和一些簡單的安裝步驟即可。因此，電子封條作為一種先進的安全保障技術，其優(yōu)勢在于綜合了多種功能、成本低廉、易于部署和使用，已經(jīng)得到了廣泛的應用和推廣。據(jù)介紹，這一智能管控的實現(xiàn)，主要得益于克LPWAN（低功耗廣域網(wǎng)技術）技術。國際上對電子封條監(jiān)測系統(tǒng)的研究也很長時間了。外國學者DebrodyR,DRuth,LundbergG,etal利用GPS實時定位電子封條并研究了一套利用GPS實時定位的電子封條監(jiān)測系統(tǒng)。SsrL,XuL,ZhaoP等人創(chuàng)建了一套由磁耦合路徑連接芯片的電子封條監(jiān)測系統(tǒng)。在每個塊中添加額外的塊結構，可以根據(jù)業(yè)務需求進行分層管理或P2P部署，以適應不同的業(yè)務場景[2]。1.3主要研究內(nèi)容本設計基于ZigBee通信技術，可以達到上位機與下位機實時通信的效果，從而實現(xiàn)對疫情防控一線的管理需求，使用電腦端來實現(xiàn)監(jiān)控與管理。本設計主要實現(xiàn)了下位機的監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸，下位機的監(jiān)控主要通過ZigBee無線傳輸和上位機通信兩種方式實現(xiàn)，前端監(jiān)測采集器由兩部分組成，一部分是采集控制部分，另一部分是數(shù)據(jù)上傳部分。上位機可以實時地顯示出下位機傳來的信息；數(shù)據(jù)庫用來記錄數(shù)據(jù)：當發(fā)生異常信息時，將下位機所傳送的數(shù)據(jù)連同時間一起記錄下來；當出現(xiàn)不正常的訊息時，電腦端警鈴響起，并打開聲光警報；設定一段距離的門限；設定布防和撤防防御方式；用該設備對人體感應、振動和超聲波測距等傳感器的信息進行實時監(jiān)控；當人們走近時，燈光開始閃爍，忽明忽暗；當有人接近時，在規(guī)定的距離內(nèi)，震動傳感器產(chǎn)生震動，并將該震動信息作為異常信號發(fā)送給主機；設有聲光報警器的開/關，將文本解釋信息顯示在LED屏幕上，在設備上粘貼包含具體的隔離信息的二維碼，并裝置有一個設置布防和撤防按鈕。第2章系統(tǒng)的相關技術及開發(fā)工具在系統(tǒng)的設計中，基于功能結構模塊的設計，將會對每一個功能模塊的實現(xiàn)來進行詳細的說明，例如，系統(tǒng)功能模塊的輸入、輸出和處理。并且在設計時，需要使用特定的傳感裝置來進行硬件的設計，從而來實現(xiàn)系統(tǒng)整體的功能。2.1無線通訊技術無線通信技術是一種可以通過無線電波、紅外線、激光等傳輸介質(zhì)在無線空間中進行通信的技術。具體來說，無線通信技術可以分為以下幾類：無線電通信技術：是利用無線電波進行通信的技術，包括無線電廣播、無線通信、衛(wèi)星通信等。紅外線通信技術：是利用紅外線進行通信的技術，例如紅外線遙控器、紅外線通信模塊等。激光通信技術：是利用激光進行通信的技術，主要應用于短距離高速傳輸?shù)膱龊?，例如激光測距、激光通信等。無線通信技術的優(yōu)點是可以通過無線電波等介質(zhì)在移動的狀態(tài)下進行通信，具有高度的靈活性和可移動性，適用于無線網(wǎng)絡、移動通信、衛(wèi)星通信等各種應用場景。同時，無線通信技術也存在一些挑戰(zhàn)，如頻譜資源不足、信息安全等問題，需要不斷的技術創(chuàng)新來解決。2.2ZigBee技術簡介ZigBee是一種基于IEEE802.15.4標準的低功耗、低速率無線通信技術。它是一種短距離、低功耗的通訊協(xié)議，能夠?qū)崿F(xiàn)多種設備之間的無線數(shù)據(jù)傳輸和通訊，具有成本低、功耗低、網(wǎng)絡規(guī)模大、互聯(lián)性強、安全性高等優(yōu)點。ZigBee通信的特點：低速率：ZigBee的速率為數(shù)字16，即250kbps，比傳統(tǒng)的2.4GHz無線標準速率低得多，但可以提高通信強度和通信距離。低功耗：ZigBee通信對電池壽命有很高的要求，因此其功耗非常低，可以實現(xiàn)長時間的設備運行。短距離：ZigBee通信適用于局域網(wǎng)和個人局域網(wǎng)等短距離通信，通信距離一般控制在10-100米之內(nèi)。強互聯(lián)：ZigBee通信具有強大的互聯(lián)性，它可以連接多個不同類型的設備，如傳感器、控制器、執(zhí)行器等。易于部署：由于ZigBee的自組建網(wǎng)和協(xié)調(diào)器等技術，使得它的部署非常容易，同時可以實時監(jiān)控。這樣，ZigBee可以應用于家庭自動化、工業(yè)自動化等場景中。在本設計中，上位機與下位機由ZigBee技術通信。其中，上位機實現(xiàn)了對系統(tǒng)的接收與顯示和對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的傳送與收集。首先，單片機和主機之間要用串口和USB接口進行聯(lián)接，它具備自組網(wǎng)、點對點的功能，可以在不使用人工介入的情況下，進行自組網(wǎng)和自組網(wǎng)，并可以在不使用人工介入的情況下，完成之間的自我配置和自我管理。通訊采用UART串口協(xié)議，采用Rx和Tx兩條數(shù)據(jù)線，將PB11和PB10的引腳連在一起，以完成全雙工的方式進行數(shù)據(jù)交換。ZigBee模塊實際上起到了一個透傳的作用，發(fā)送端經(jīng)過串口PB11管腳將傳感器數(shù)據(jù)收集到單片機中，然后經(jīng)過出口PB10管腳傳到ZigBee的RX管腳，兩個ZigBee模塊進行通信，再經(jīng)過串口與上位機進行通信。疫情管控隔離人員電子封條遠程監(jiān)控系統(tǒng)需要長時間穩(wěn)定地運行，因此通信模塊應具有低功耗特性，以延長設備的電池壽命。ZigBee是一種低功耗的無線通信技術，能夠提供長時間的無線通信能力。系統(tǒng)中的隔離人員電子封條需要與中心控制器進行遠程通信。ZigBee可以提供可靠的遠距離通信，使得隔離人員電子封條能夠與控制中心保持穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸和通信連接。在系統(tǒng)中可能存在多個隔離人員電子封條設備，需要能夠同時連接和管理多個設備。ZigBee支持網(wǎng)絡拓撲結構，可以實現(xiàn)多設備之間的連接和通信，為系統(tǒng)提供靈活的設備管理和控制能力。疫情管控系統(tǒng)對通信的可靠性和穩(wěn)定性要求較高。ZigBee采用了信道管理和自動路由等機制，能夠提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸和穩(wěn)定的通信連接，以保證系統(tǒng)的正常運行和數(shù)據(jù)的準確傳輸。在疫情管控系統(tǒng)中，隔離人員的安全和隱私是重要考慮因素。ZigBee支持AES-128位加密算法，提供數(shù)據(jù)的安全傳輸和保護，確保通信過程中的數(shù)據(jù)安全性。疫情管控系統(tǒng)中可能存在多種不同的設備布局和拓撲結構需求。ZigBee支持多種網(wǎng)絡拓撲結構，包括星型、網(wǎng)狀和集群等，能夠根據(jù)系統(tǒng)需求靈活配置網(wǎng)絡結構和設備連接方式。綜上所述，ZigBee作為一種低功耗、遠距離通信、多設備連接和安全可靠的無線通信技術，能夠滿足疫情管控隔離人員電子封條遠程監(jiān)控系統(tǒng)的功能需求。它提供了穩(wěn)定的通信連接、多設備管理、安全數(shù)據(jù)傳輸和靈活的網(wǎng)絡拓撲結構等功能，為系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)提供了可行的解決方案。2.3技術路線硬件部分需要單片機STM32C8T6、紅外檢測傳感器、震動傳感器、超聲波測距傳感器、蜂鳴器報警模塊、ZigBee通信模塊；軟件平臺程序用Keil5；編程語言用C語言；用戶信息顯示查看。2.4單片機型號選型STM32是由意法半導體推出的一款微控制器芯片系列，系列包括多種型號，涵蓋了各種資源豐富的32位MCU系列。它基于ARMCortex-M內(nèi)核設計，具有高性能、高可靠性、低功耗和物聯(lián)網(wǎng)等多種特點。STM32系列具有多種不同類型的存儲器、多種接口、多種外設和多種輸入/輸出選擇，提供了靈活性和多樣性，可應用于各種應用場景。在工業(yè)控制、汽車控制、家庭自動化、安防、醫(yī)療、消費電子、機器人和無人機等領域得到廣泛應用。32型單片機可直接驅(qū)動數(shù)字管進行顯示，其外部電路簡單，具有10比特的A/D轉(zhuǎn)換器，能夠達到較高的準確度，具備聯(lián)機調(diào)試和程序設計（ISP）的功能。工作電壓低，功率消耗小，其控制單元潛力強勁。在配置1的具體情況下，無論接口電路是高電平還是低電平，都是在高電壓和內(nèi)部電流的具體情況下；當設置為0時，無論接口電路輸入信號如何，都是低阻抗狀態(tài)。具有較強的驅(qū)動性能，具有25毫安的低電平吸收電流和20毫安的高電平吸收電流，這與51系列相比是一項巨大的優(yōu)勢。2.5系統(tǒng)運行環(huán)境本文介紹了一種以STM32C8T6系列單片機為核心，結合多種硬件設備，設計一種用于疫情管控隔離人員電子封條的遠程監(jiān)控系統(tǒng)。2.5.1硬件開發(fā)環(huán)境該系統(tǒng)對硬件設施的支持是必不可少的。單片機內(nèi)核卡模塊STM32F103C8T6；所述震動式傳感器組件、所述紅外式傳感器組件和所述超聲波式傳感器組件；蜂鳴器，按鍵，發(fā)光二極管，有機發(fā)光二極管，有機發(fā)光二極管顯示屏；在多個硬件之間進行排線。2.5.2軟件開發(fā)環(huán)境采用Windows10操作系統(tǒng)；軟件開發(fā)使用KeiluVision5軟件；使用C編程語言，用FlyMcu作為本系統(tǒng)的串行接口，可以下載該系統(tǒng)的程序；網(wǎng)絡通訊：TCP/IP。2.6系統(tǒng)主要功能模塊疫情管控隔離人員電子封條遠程監(jiān)控設計主要包括了震動傳感器模塊、紅外傳感器模塊、超聲波傳感器模塊、按鍵模塊、LED燈、OLED顯示屏模塊、蜂鳴器報警模塊以及單片機最小系統(tǒng)。2.6.1OLED顯示模塊介紹OLED顯示屏是利用有機化合物發(fā)光原理的一種平面光源和顯示設備。OLED具有以下產(chǎn)品特點：良好的對比度和鮮艷的色彩：OLED屏幕具有高對比度和廣泛的色域，能夠提供鮮艷的色彩和清晰的圖像。薄型化設計：OLED屏幕由多層膜和薄膜晶體管組成，尺寸小且薄，不會占用太多空間。能耗低：OLED屏幕的亮度僅在需要時才會調(diào)整，因此相比于LCD顯示器，OLED屏幕可以實現(xiàn)更低的能耗?？蓮澢院屯该餍裕篛LED屏幕可實現(xiàn)柔性和透明設計，因此能夠應用于更多特定應用領域，例如彎曲的顯示設備和玻璃的創(chuàng)意設計。由于OLED屏幕不同于傳統(tǒng)LCD顯示屏需要后光源照明，因此具有更好的對比度和更真實的色彩。距離顯示：接收到超聲波傳感器收集到的數(shù)據(jù)，利用超聲波發(fā)送和返回的時間，通過算法計算出監(jiān)測范圍內(nèi)的物體與設備之間的距離，并在OLED屏幕上實時顯示。震動顯示：通過對震動傳感器返回的數(shù)據(jù)進行處理，對數(shù)值的位數(shù)以及進制進行轉(zhuǎn)換，將位移距離具顯在屏幕上。人員顯示：通過對紅外傳感器有無返回值進行判定，進而推斷出監(jiān)測范圍內(nèi)有無人員。模式顯示：系統(tǒng)分為布防和撤防兩種模式，可用按鍵控制也可在系統(tǒng)中控制，在OLED屏幕上顯示當前模式。2.6.2震動傳感器模塊介紹震動檢測傳感器是借助電氣自動化改造其中的一部分，再轉(zhuǎn)化為電池動力。所以，檢測傳感器的運行質(zhì)量和性能由接收電氣自動化的主要部件和主要開關部件的機械設計決定。它的工作原理是基于質(zhì)量受力學的基本原理，即當物體受到外力作用時，將產(chǎn)生相應的加速度，高精度的震動傳感器能夠檢測并測量這種加速度變化，從而實現(xiàn)對震動和振動信號的檢測。圖2.1震動傳感器模塊2.6.3紅外檢測傳感器模塊介紹HC-SR501屬于紅外線感應電氣設備，特別是計算機控制系統(tǒng)產(chǎn)品如何從外部電源充電電池供電。由于光線和其它干擾物直接照射到模組的鏡片上，以防止引入干擾性信號而引起故障，所以在工作環(huán)境中，應盡可能避開氣流的影響。在安裝感應器時，應讓探頭雙元盡可能與人體?；顒拥姆较虮３制叫校源_保先后被雙元探頭所感應。紅外傳感器是利用探測物性的感應器，其工作方式以紅外光為主。紅外，也就是所謂的光，具有折射，反射，散射，吸收，干涉等多種特性。不同于其它的檢測方法，紅外感測器并沒有與被檢體直接接觸，所以沒有摩擦力，并且它的特點是敏感和響應迅速。圖2.2人體紅外傳感器實物圖2.6.4超聲波測距傳感器模塊介紹超聲波測距模塊主要用于監(jiān)控有沒有人靠近該設備，對設備安全進行的一種防范措施；它包括了控制電路，發(fā)射裝置和接收裝置三個部分，用一種電致伸縮來制作而成的一款壓電傳感器。超聲波感應器是一種測量距離或探測物體位置的設備，其工作原理基于聲音的傳播和反射。隨著超聲波的傳播，它會碰撞到測量物體并反彈回來，此時接收器開始接收反彈的聲波。一旦接收器檢測到反彈聲波，計時器就停止計時。根據(jù)計算公式，可以知道探頭和物體之間的距離。超聲波傳感器廣泛應用于測距和物體定位等領域，在自動測量和控制系統(tǒng)中被廣泛使用。圖2.3超聲波傳感器實物圖2.6.5蜂鳴器報警模塊介紹蜂鳴器報警模塊是一種常用的電子報警裝置，包括蜂鳴器、振蕩器、放大器、驅(qū)動電路等，通常情況下，蜂鳴器有兩個引腳，一個用于正極，一個用于負極。蜂鳴器的工作原理是：當直流電源的正、負極分別與揚聲器的三個極相并聯(lián)，即給揚聲器提供電源，在此過程中，使揚聲器工作在直流諧振狀態(tài)下，即由電源產(chǎn)生振蕩信號。當有電流流過揚聲器時，會產(chǎn)生振動而發(fā)聲。蜂鳴器按工作頻率分為：低頻、中頻、高頻蜂鳴器；按發(fā)音方式分為：有刷式和無刷式；按是否需要聲音的反饋可分為：有源式和無源式。續(xù)流二極管有續(xù)流作用，它的功能是當電路中電感線圈斷電時，其兩端的電動勢并不會立即消失。續(xù)流二極管與普通二極管不同之處在于，續(xù)流二極管的續(xù)流電流可以是直流，也可以是交流，即在一個電路中，可使用一只續(xù)流二極管來控制，也可使用兩只或多只續(xù)流二極管，續(xù)流二極管主要應用在直流電路中用來提供直流電源。濾波電容：它的功能就是過濾，過濾掉蜂鳴電流對其它部件產(chǎn)生的干擾。在實際的電子產(chǎn)品中，為了提高電源的交流阻抗，可以采用電容來做濾波。第3章系統(tǒng)總體設計3.1總體方案設計第一步：在圖書館里，在網(wǎng)上，找到自己想要的資料，要到各種硬件設備的資料，其中有STM32芯片的資料，有傳感器模塊的資料，也有傳感器模塊的資料，還有各種型號的優(yōu)點和缺點。第二步：對系統(tǒng)中的各模塊進行定位，明確各模塊間的相互關系，并搜集相應的軟件、硬件數(shù)據(jù)。第三步：對主題進行了規(guī)劃，確定了系統(tǒng)的構成，勾勒出了系統(tǒng)的總體架構，并在此基礎上給出了系統(tǒng)的原理框圖。第四步：在此基礎上，通過使用軟件來實現(xiàn)硬件電路的設計，并以電路圖的形式呈現(xiàn)出各個部分的設計，并對每個模塊的電路圖進行了繪制。第五步：在系統(tǒng)控制流程指導下，完成軟件設計，并畫出了系統(tǒng)的主要流程。3.2功能需求分析功能需求分析是來評估各項功能需求的實現(xiàn)難度、優(yōu)先級和合理性，從而為后續(xù)的系統(tǒng)設計和開發(fā)提供基礎。在進行系統(tǒng)功能分析時，需要全面考慮需求分析、技術分析、任務分析等多個方面。同時，在分析過程中應該注重實際，以保證系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定、可靠。總之，系統(tǒng)功能分析是系統(tǒng)設計和開發(fā)的關鍵環(huán)節(jié)，是確保系統(tǒng)能夠滿足用戶需求的基石，只有對系統(tǒng)功能進行全面的分析，才能為后續(xù)的系統(tǒng)設計和開發(fā)奠定堅實的基礎?；赟TM32單片機的疫情管控隔離人員電子封條遠程監(jiān)控報警系統(tǒng)分析，??基于現(xiàn)有的技術和經(jīng)濟條件系統(tǒng)功能均可實現(xiàn)，將整個系統(tǒng)劃分為兩個功能模塊進行分析，使得可以精確地分析系統(tǒng)，并為后續(xù)的工作開展便利。3.3預期結果本設計采用了STM32F103C8T6單片機技術，結合電子封條和遠程監(jiān)控技術，實現(xiàn)了對疫情管控隔離人員的監(jiān)管。基于對疫情防控一線的管理需求，系統(tǒng)由前端監(jiān)測采集器和后臺數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)組成。完成了以下功能：采用ZigBee技術來通信；上位機是PC端，采用ZigBee與下位機來通信；上位機實時顯示信息；用數(shù)據(jù)庫來記錄相關數(shù)據(jù)：當發(fā)生了異常的情況時，將下位機所傳送的數(shù)據(jù)連同時間一起記錄下來；當出現(xiàn)不正常的訊息時，移動端警鈴響起，并打開聲光警報；設定一段距離的門限；設定布防和撤防防御方式；用該設備對人體感應、振動和超聲波測距等傳感器的信息進行實時監(jiān)控；當人們走近時，燈光開始閃爍，忽明忽暗；當有人接近時，在規(guī)定的距離內(nèi)，震動傳感器產(chǎn)生震動，并將該震動信息作為異常信號發(fā)送給主機；聲光報警器的開/關；將文本解釋信息顯示在LED屏幕上；在設備上粘貼包含具體的隔離信息的二維碼；設備上設置一個布防和撤防按鈕。STM32單片機紅外檢測傳感器超聲波測距傳感器震動傳感器傳感器OLED顯示模塊Zigbee子節(jié)點PC端上位機STM32單片機紅外檢測傳感器超聲波測距傳感器震動傳感器傳感器OLED顯示模塊Zigbee子節(jié)點PC端上位機蜂鳴器模塊指示燈光圖3.1系統(tǒng)整體架構圖3.5系統(tǒng)下位機架構圖本系統(tǒng)預設與門禁所結合使用，具有超強的結合性和實用性。主要實現(xiàn)五種功能：首先該系統(tǒng)分為兩種模式：布防和撤防，布防為監(jiān)管模式，撤防為正常模式，通過系統(tǒng)按鍵和系統(tǒng)可控；上位機與下位機通過ZigBee技術進行通信；監(jiān)測有無人員靠近，通過紅外傳感器的返回狀態(tài)，進行判定；測距功能，通過超聲波反饋判定人員距離，當距離值小于給定范圍時，判定有人私自外出，可傳遞蜂鳴器報警，并傳輸數(shù)據(jù)終端提醒；最后，為了防止該設備被強制破壞，加裝了震動感應，當范圍達到給定數(shù)值蜂鳴器自動報警，并發(fā)送到上位機提醒監(jiān)管。下位機功能ZigBee下位機功能ZigBee通信模塊超聲波測距傳感器模塊紅外檢測傳感器模塊震動傳感器模塊ZigBee通信功能蜂鳴器報警模塊超聲波測距功能紅外檢測功能震動檢測功能蜂鳴器報警功能圖3.2下位機架構圖3.6系統(tǒng)上位機架構圖疫情管控隔離人員電子封條遠程監(jiān)控系統(tǒng)是為了有效管控疫情隔離人員而設計的一種技術手段。該系統(tǒng)的設計理念是基于電子封條技術、封條設備、通信模塊、服務器和應用程序進行構建。本系統(tǒng)設計，下位機和上位機通過ZigBee技術來進行通信，上位機是電腦PC端，在QT平臺上面顯示下位機發(fā)送過來的信息，可以進行布防撤防，設置閾值，查詢以往的測試數(shù)據(jù)等。紅串口通信功能紅串口通信功能布防功能撤防功能設置閾值功能上位機功能布查詢數(shù)據(jù)功能圖3.3上位機架構圖第4章硬件系統(tǒng)部分4.1系統(tǒng)硬件設計開始初始化是否進入布防狀態(tài)OLED顯示數(shù)值OLED顯示數(shù)值距離檢測超出閾值值報警結束震動檢測人體檢測該疫情管控隔離人員電子封條遠程監(jiān)控系統(tǒng)設計，全部硬件開發(fā)主要包含震動傳感器、紅外傳感器、超聲波傳感器、按鍵、LED開始初始化是否進入布防狀態(tài)OLED顯示數(shù)值OLED顯示數(shù)值距離檢測超出閾值值報警結束震動檢測人體檢測NY圖4.1主流程圖NY4.2單片機與ZigBee技術通信下位機設備中，STM32單片機與ZigBee技術之間通過串口通信進行通信。STM32單片機通過串口將數(shù)據(jù)發(fā)送給ZigBee模塊，ZigBee模塊接收到數(shù)據(jù)后進行無線傳輸，接收方ZigBee模塊再將數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送給其他單片機或者計算機進行處理。STM32單片機與ZigBee模塊通過串口連接，單片機將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送給ZigBee模塊，ZigBee模塊接收到數(shù)據(jù)后，進行編碼和無線傳輸。接收方ZigBee模塊接收到數(shù)據(jù)后，進行解碼并通過串口將數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機PC端進行處理。STM32單片機和ZigBee模塊在進行通信時需要設置一致的波特率，數(shù)據(jù)格式等參數(shù)，還需要根據(jù)實際需求進行數(shù)據(jù)格式的設計和協(xié)議的制定，以保證通信的可靠性和效率。4.3震動傳感器功能模塊設計震動傳感器通常具有三個引腳，包括正極、負極和信號引腳。正極和負極是用來連接電源的，信號引腳用來輸出傳感器所捕捉到的震動信號。具體而言，震動傳感器引腳的設計如下：正極引腳：震動傳感器的正極引腳通常標記為“+”或“VCC”，用于連接供電電源，一般為3.3V或5V電壓。負極引腳：震動傳感器的負極引腳通常標記為“-”或“GND”，用于連接電源的接地。信號引腳：震動傳感器的信號引腳通常標記為“S”或“OUT”，用于輸出傳感器所捕捉到的震動信號，一般是模擬信號，其電壓值與震動強度成正比。其中，本設計中震動傳感器的VCC引腳接單片機+5V電源，GND引腳接單片機的GND引腳，AO引腳接單片機的PA1引腳，通過簡單的電路連接就可以實現(xiàn)震動信號的檢測。設計的震動傳感器模塊流程圖如下，YYN開始傳感器初始化傳感器采集信息報警是否有震動結束圖4.2震動傳感器流程圖4.4紅外傳感器功能模塊設計紅外傳感器通常有兩個引腳，一個是VCC和一個是GND，以及一個信號輸出引腳，用于輸出傳感器所捕捉到的紅外信號。具體而言，紅外傳感器引腳的設計如下：VCC引腳：紅外傳感器的VCC（正極）引腳通常標有“+”或者“VCC”字樣，用于連接電源正極，一般是5V電壓。GND引腳：紅外傳感器的GND（負極）引腳通常標有“-”或者“GND”字樣，用于連接電源負極信號輸出引腳：紅外傳感器的信號輸出引腳通常標有“S”或者“OUT”字樣，用于輸出紅外傳感器所捕捉到的信號，其中信號引腳一般是數(shù)字信號或者模擬信號。本設計采用紅外傳感器來檢測有無人員靠近，紅外檢測傳感器上的VCC引腳接單片機+3.3V電源，GND引腳接單片機的GND引腳，OUT引腳接單片機的PA11引腳，通過IIC協(xié)議傳輸?shù)絾纹瑱C上進行數(shù)模轉(zhuǎn)換等處理，處理過后再通過IIC協(xié)議將數(shù)據(jù)在OLED屏幕顯示，同時通過串口ZigBee通信將數(shù)據(jù)傳輸給上位機，當檢測到有人員靠近信號時，電路板上指示燈會閃爍，通過電路連接就可以實現(xiàn)有無人員的檢測。設計的紅外傳感器模塊流程圖如下，YNYN開始傳感器初始化傳感器采集信息報警是否有人體接近結束4.5超聲波傳感器功能模塊設計超聲波測距傳感器一般有四個引腳，分別是VCC、GND、Trig、Echo。具體而言，超聲波測距傳感器引腳的設計如下：VCC引腳：超聲波測距傳感器的VCC（正極）引腳通常標有“+”或者“VCC”字樣，用于連接電源正極，一般是5V電壓。GND引腳：超聲波測距傳感器的GND（負極）引腳通常標有“-”或者“GND”字樣，用于連接電源負極。Trig引腳：超聲波測距傳感器的Trig引腳是一個數(shù)字輸入引腳，用于啟動一個新的測距周期，一般為高電平觸發(fā)，通常需要1us拉低脈沖。Echo引腳：超聲波測距傳感器的Echo引腳是一個數(shù)字輸出引腳，用于輸出傳感器測量到的聲波信號發(fā)射和反射之間的時間差，一般為高電壓輸出，輸出的電平高度與距離成正比。其中，超聲波測距傳感器的VCC引腳接單片機的+3.3V電源，GND引腳接單片機的GND引腳，Trig引腳接單片機的PB12引腳，Echo引腳接單片機的PB14引腳，通過電路連接就可以實現(xiàn)對人員距離的檢測。設計的超聲波傳感器流程圖如下，NYNY開始傳感器初始化傳感器采集信息報警是否有物體結束超聲波測距傳感器的代碼示例如下：voidConut(void) {time=TH0*256+TL0; TH0=0; TL0=0; S=(time*1.7)/100;//算出來是CM if((S>=700)||flag==1)//超出測量范圍顯示 { flag=0; disbuff[0]=10; disbuff[1]=10; disbuff[2]=10; } else { disbuff[0]=S%1000/100; disbuff[1]=S%1000%100/10; disbuff[2]=S%1000%10%10; } }開始單片機初始化顯示屏初始化顯示屏清屏顯示屏顯示結束4.開始單片機初始化顯示屏初始化顯示屏清屏顯示屏顯示結束圖4.5OLED顯示功能模塊流程圖本設計中，OLED顯示模塊有四個外部引腳：VCC引腳、GND引腳、SCL引腳、SDA引腳，VCC和GND作為供電引腳，起到為OLED顯示模塊提供電源的作用，分別接入STM32F103C8T6單片機的VCC引腳和GND引腳；SCL為時序信號引腳；SDA為數(shù)據(jù)傳輸引腳，傳輸需要顯示的字符信息。4.7Keil5軟件開發(fā)及步驟Keil是一款由英國KeilSoftware公司開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工具，主要用于嵌入式系統(tǒng)領域的軟件開發(fā)。它提供了一套完整的開發(fā)環(huán)境，包括編譯器、調(diào)試器、仿真器和IDE等。Keil開發(fā)工具支持多種微控制器，包括ARM、8051、C166、C251和ST10等。Keil提供的編譯器可以將C語言、C++和匯編語言程序轉(zhuǎn)換為可執(zhí)行的機器碼，生成可供微控制器處理的可執(zhí)行文件。Keil的調(diào)試器和仿真器可以幫助開發(fā)者在微控制器系統(tǒng)中進行調(diào)試和測試，包括斷點調(diào)試、單步執(zhí)行、寄存器查看、設備狀態(tài)監(jiān)測等功能。Keil的IDE（集成開發(fā)環(huán)境）提供了友好的用戶界面和多種輔助功能，包括代碼自動補全、代碼高亮、代碼注釋等，方便用戶進行開發(fā)調(diào)試工作。Keil還提供了一些開源的樣例代碼和庫文件，用戶可以借鑒和使用。Keil軟件的靈活性和易用性使它成為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)領域的熱門工具之一。Keil5軟件開發(fā)主要需要以下步驟：安裝Keil5開發(fā)環(huán)境：從官方網(wǎng)站下載Keil5開發(fā)環(huán)境安裝包，完成安裝并配置開發(fā)環(huán)境。創(chuàng)建項目和工程：打開Keil5開發(fā)環(huán)境，創(chuàng)建一個新的項目，需要選擇使用的處理器類型、外設等參數(shù)，然后創(chuàng)建項目工程。編寫代碼：在新建的工程文件夾下找到代碼文件，在Keil5集成的代碼編輯器中編寫代碼?？梢允褂肅語言、匯編語言或其他支持的語言編寫代碼。編譯代碼：在Keil5開發(fā)環(huán)境中，使用Keil5集成的編譯器可以將代碼編譯成二進制可執(zhí)行文件，生成可執(zhí)行文件需要先通過編譯器進行編譯，然后使用鏈接器鏈接成可執(zhí)行文件。調(diào)試代碼：Keil5提供了調(diào)試器和仿真器等調(diào)試工具。使用這些工具可以在開發(fā)過程中調(diào)試代碼，查找和修改錯誤。圖4.6Keil軟件界面圖燒錄程序：將編譯生成的可執(zhí)行文件燒錄到目標設備的存儲器中，實現(xiàn)程序的運行。圖4.6Keil軟件界面圖第5章軟件系統(tǒng)部分5.1QT平臺與ZigBee技術通信本設計中，上位機采用QT平臺界面設計，QT平臺與ZigBee技術之間的通信，采用串口通信的方式進行。通過QT的串口類，打開串口，并設置串口的波特率、數(shù)據(jù)位、停止位等參數(shù)，把需要發(fā)送的數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送給ZigBee模塊，等待ZigBee模塊接收并進行無線傳輸，當接收到ZigBee模塊傳輸回來的數(shù)據(jù)時，通過QT的串口類，接收數(shù)據(jù)，通過對接收到的數(shù)據(jù)進行解析，獲得需要的信息進行后續(xù)處理。在進行QT平臺與ZigBee技術通信時，需要對串口通信進行設置和調(diào)試，還需要根據(jù)實際需求進行數(shù)據(jù)格式和協(xié)議的設計，以保證通信的穩(wěn)定性和效率。5.2QT平臺設計在本系統(tǒng)的上位機界面設計中，采用了QT界面設計，QT界面包括用戶登錄界面、主界面，主界面包含串口設置、數(shù)據(jù)顯示、設置閾值。其中，串口設置中包含：開串口、關串口、選擇串口和選擇波特率功能；數(shù)據(jù)顯示包括采集到的距離信息、有無人員信息、震動信息等數(shù)據(jù)將實時顯示到界面中；同時，可以根據(jù)需求設置閾值來進行相應的操控；數(shù)據(jù)處理程序負責將采集到的數(shù)據(jù)進行處理和分析，根據(jù)設定的閾值會觸發(fā)警告。QT平臺界面是一個跨平臺的應用程序開發(fā)框架，最初由Trolltech公司開發(fā)，現(xiàn)在由TheQtCompany進行維護和發(fā)展。QT平臺提供給開發(fā)人員一個完整的工具集，可用于創(chuàng)建跨平臺的應用程序。開發(fā)人員可以使用C++和QML語言組合開發(fā)應用程序。QT平臺提供了一些預定義的類和函數(shù)，以便開發(fā)人員可以輕松地創(chuàng)建出現(xiàn)在任何操作系統(tǒng)和硬件平臺上的應用程序。QT平臺包括以下主要組件：QT核心庫：提供QT平臺的核心功能，如數(shù)據(jù)類型、事件處理、文件I/O和網(wǎng)絡支持。QTGUI模塊：包括各種界面元素（如按鈕、標簽、滾動條等）和用戶界面開發(fā)工具，如QTDesigner。QTQuick模塊：提供了一種方式，使用QML語言描述UI界面，可以輕松地創(chuàng)建跨平臺的、高性能的、流暢的移動應用程序。QT網(wǎng)絡模塊：提供了網(wǎng)絡通信的支持，包括客戶端和服務器端。QT數(shù)據(jù)庫模塊：提供對關系型數(shù)據(jù)庫（如MySQL和Oracle）的訪問支持。QT平臺的主要優(yōu)點是跨平臺和高性能。QT應用程序能夠在多個操作系統(tǒng)（例如Windows、macOS和Linux）上運行，不需要進行任何修改。QT平臺的高性能得益于其開始系統(tǒng)初始化開始系統(tǒng)初始化用戶登錄數(shù)據(jù)分析與處理數(shù)據(jù)顯示與儲存結束5.3QT平臺連接Sqlite數(shù)據(jù)庫SQLite是一款輕量級嵌入式關系型數(shù)據(jù)庫，它的設計原則是在資源有限的設備上提供快速、高效、可靠和安全的數(shù)據(jù)存儲方式。SQLite采用客戶端-服務器方式，通過在單個本地文件中存儲數(shù)據(jù)，提供了強大的數(shù)據(jù)管理功能，隨著其普及，現(xiàn)已成為移動應用、桌面應用和Web應用的主流數(shù)據(jù)庫之一。SQLite的主要功能和特點包括：開源免費：SQLite以BSD授權的形式開源，可免費使用和分發(fā)。嵌入式：SQLite的核心功能全部存儲在單個本地文件中，使用者不必處理數(shù)據(jù)庫的管理，只需要在應用程序中調(diào)用SQLite函數(shù)即可完成數(shù)據(jù)庫讀寫操作。輕量級高效：SQLite的核心代碼十分精簡，雖然沒有其他后端數(shù)據(jù)庫那么強大，但它獲得了獨特的優(yōu)勢：體積小、運行快。跨平臺性：SQLite支持多種編程語言和操作系統(tǒng)平臺，包括Windows、Linux、macOS、Android、iOS等。支持事務和校驗：SQLite支持ACID事務，具有高度的數(shù)據(jù)一致性，并提供了完整性校驗機制，保證數(shù)據(jù)管理的可靠性。支持SQL語言：SQLite通過SQL語言來進行數(shù)據(jù)管理操作，支持SQL92標準以及大多數(shù)SQL99擴展，可用于復雜的數(shù)據(jù)查詢和分析需求。其中，本系統(tǒng)設計使用的數(shù)據(jù)庫軟件是SQLite，SQLite和其他關系型數(shù)據(jù)庫不同的是，SQLite并不是一個獨立的進程，它可以直接嵌入到應用程序中，然后將SQLite的庫文件嵌入到應用程序中。在Qt中，使用QSqlDatabase類和相關子類來連接SQLite數(shù)據(jù)庫，并進行數(shù)據(jù)的讀、寫和操作。QT連接SQLite數(shù)據(jù)庫的代碼示例，如下：QSqlDatabaseDB;//創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)庫的文件//加載數(shù)據(jù)庫的文件QStringaFile="/dataBase.db";if(aFile.isEmpty()){qDebug()<<"數(shù)據(jù)庫文件加載失敗";return;}//打開數(shù)據(jù)庫DB=QSqlDatabase::addDatabase("QSQLITE");//創(chuàng)建QSQLITE數(shù)據(jù)庫連接DB.setDatabaseName(aFile);//數(shù)據(jù)庫名if(!DB.open()){//沒有數(shù)據(jù)庫文件則創(chuàng)建文件qDebug()<<"數(shù)據(jù)庫文件打開失敗";qDebug()<<DB.lastError().text();//輸出錯誤信息}qDebug()<<"打開數(shù)據(jù)庫文件成功";//插入數(shù)據(jù)QStringqs=QString("insertintouser(account,password)values('%1','%2')").arg(account).arg(password);if(query.exec(qs))//如果插入成功{//消息對話框（警告，提示，錯誤...）QMessageBox::information(this,"注冊","注冊成功");}else{QMessageBox::information(this,"注冊","注冊失敗");qDebug()<<query.lastError().text();//輸出錯誤信息}//查看數(shù)據(jù)庫中有的表格的名字qDebug()<<"查看數(shù)據(jù)庫中所有的表:";QStringListstr_table=DB.tables();qDebug()<<str_table;//查詢數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)qDebug()<<"查看數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)";query.prepare("SELECT*FROMuser");query.exec();while(query.next()){qDebug()<<QString("account:%1,password:%2").arg(query.value("account").toString()).arg(query.value("password").toString());}query_close(db);//關閉數(shù)據(jù)庫5.4本章小結系統(tǒng)軟件設計是一項重要的任務，軟件架構設計方面應該考慮到系統(tǒng)的可伸縮性和可擴展性，以支持未來的增長和需求變更，同時也需要考慮到系統(tǒng)的性能和安全性。模塊化設計可以提高代碼的重用性和可維護性，使系統(tǒng)更易于開發(fā)和維護。在接口設計中，應該清晰地定義各個組件之間的交互方式，以確保不同模塊之間的數(shù)據(jù)傳遞和功能調(diào)用的正確性和穩(wěn)定性。在測試和驗證中，我們應該制定清晰、具體的測試計劃，以確保系統(tǒng)的正確性和可靠性?？傊?，系統(tǒng)軟件設計是一項復雜且需要經(jīng)驗和技能的任務。針對不同的需求和場景，我們應該制定具有實際可行性的設計方案，并認真執(zhí)行，在不斷的調(diào)整和優(yōu)化中不斷改進系統(tǒng)。第6章軟件調(diào)試與測試6.1軟件調(diào)試Protues是現(xiàn)階段仿真單片機設計和外部器件的最佳專用工具。本項目的軟件調(diào)試是使用KeiluVision5集成開發(fā)工具對STM32進行調(diào)試和仿真，將我們項目中編寫的代碼一步到位運行。STM32調(diào)試需要在板子上焊接調(diào)試接頭，連接單步J-link或ST-link調(diào)試方式，PC端需要安裝相應的調(diào)試驅(qū)動程序。裸盤調(diào)試的方法很多，最常用的有：光照法、串口打?。╬rintf）、模擬調(diào)試斷點調(diào)試法（J-Link或ST-Link）。通俗地講，點燈方式是利用焊在單片機開發(fā)板上的LED燈進行糾錯。配置好燈對應的管腳后，在需要調(diào)試的代碼中加入燈的程序語句。密切注意燈亮了多少次，燈滅了多少次，或者某些程序有問題時燈不閃，就可以找出是哪個代碼錯了。串口打印：配置STM32串口部分正常工作，然后運行PC串口調(diào)試工具應用程序，將調(diào)試信息打印到待調(diào)試程序的串口。如果出現(xiàn)程序錯誤，大多數(shù)情況下不會打印數(shù)據(jù)，可能會出現(xiàn)未知錯誤。仿真器調(diào)試，使用硬件調(diào)試器和MDK軟件相結合的方式來終止程序，程序會自動停在斷點處，然后調(diào)試器可以一步步觀察數(shù)據(jù)值的變化，然后進行調(diào)試。6.2測試目的對軟件進行測試是想要尋找并解決系統(tǒng)中的一些未知缺陷，提前在測試階段發(fā)現(xiàn)問題，才可讓系統(tǒng)、軟件質(zhì)量更高。實際上，測試一個軟件也是對一個軟件破壞的過程，發(fā)現(xiàn)了更多的錯誤，并不代表軟件的正確功能有問題。6.3測試注意事項第一，測試需要根據(jù)系統(tǒng)的需求來進行。第二，測試應該提前一段時間進行。第三，在撰寫測試的案例過程中，要考慮全面，包括一些極端的角度，如特殊值、限制值等等情況。第四，使用的測試案例要有合理的輸入，還應該有不合理的輸入條件，對于測試的聚集效應要特別留意。6.4系統(tǒng)實物圖從實物圖中，可以看到本系統(tǒng)主要是使用STM32C8T6為主控芯片，有OLED顯示屏以及4個按鍵，其中包含聲光報警按鍵和布防撤防按鍵，使用ZIGBEE通信模塊、震動傳感器模塊、超聲波測距模塊、紅外傳感器模塊、蜂鳴器模塊。為了驗證系統(tǒng)完成后的功能是否達到了預計的功能，需要進行加電測試，對本設計中的功能逐個排查。圖6.1系統(tǒng)完整實物圖6.5紅外傳感器功能測試在本設計中，采用紅外傳感器，在布防狀態(tài)下，檢測有無人員靠近，如果有人靠近，并且在所設的距離閾值范圍內(nèi)靠近，那么OLED顯示屏上就會顯示有人，同時左上角的燈光會閃爍。圖6.2紅外傳感器數(shù)值采集測試6.6超聲波測距傳感器功能測試在本設計中，采用超聲波測距傳感器，在布防狀態(tài)下，檢測人員靠近的距離，如果人員靠近的距離，小于所設的距離閾值范圍，那么OLED顯示屏上就會顯示有人和距離值。圖6.3超聲波測距傳感器數(shù)值采集測試6.7震動傳感器功能測試在本設計中，采用震動傳感器，檢測是否有人破壞電子封條設備，震動的程度在所設的震動閾值范圍內(nèi)，OLED顯示屏上會顯示震動數(shù)值。圖6.4震動傳感器數(shù)值采集測試6.8OLED顯示屏功能測試OLED屏幕能夠顯示距離信息、震動信息、有無人員情況以及模式信息等，如下圖所示。圖6.5OLED顯示功能測試6.9測試結果在測試過程中，本設計的所有功能基本上都能實現(xiàn)，在布防和聲光報警器開啟的狀態(tài)下，采用震動傳感器，檢測是否有人破壞電子封條，如果有人靠近，并且靠近距離小于所設的距離閾值，下位機燈光會閃爍，OLED顯示屏上會顯示有人和距離值，上位機會出現(xiàn)異常信息的彈窗，顯示距離近，同時觸發(fā)聲光報警功能。圖6.6測試結果顯示圖6.10本章小結系統(tǒng)測試是一項非常重要的任務，測試計劃應該包括具體的測試范圍、測試目標、測試時間表和測試報告的撰寫等內(nèi)容。在測試過程中，應該及時發(fā)現(xiàn)和修復問題，并根據(jù)問題的性質(zhì)和嚴重程度進行優(yōu)先級排序和處理。在測試報告中，應該準確記錄測試情況和測試結果，并描述各項指標的達成情況，以及未達成目標的原因和解決方案。在測試完成后，可以進行真實環(huán)境下的模擬測試，以確保系統(tǒng)能夠在實際應用場景下正常運行?？傊?，系統(tǒng)測試是一項需要注重細節(jié)和全面性的任務，并在測試過程中嚴格按照計劃進行測試，及時發(fā)現(xiàn)和解決問題，并記錄測試過程和結果。通過系統(tǒng)測試，我們能夠更好地保證系統(tǒng)的質(zhì)量和穩(wěn)定性，確保其可以穩(wěn)定、可靠地運行。第7章總結與展望本章讓我對整個系統(tǒng)設計有了深刻的了解，并深入理解了相關軟硬件開發(fā)技術，還了解了系統(tǒng)各功能模塊之間的關系，讓我受益匪淺。7.1總結本次設計不僅僅是硬件電路設計和編程的過程，更重要的是對實際問題的分析和設計階段的努力。首先，通過查閱文獻獲取研究資料，初步設想系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能和系統(tǒng)設計涉及的相關內(nèi)容所采用的技術，收集相關資料作為系統(tǒng)設計的素材。其中，針對系統(tǒng)設計中需要的內(nèi)容，初步設計系統(tǒng)所使用的功能和技術，收集必要的信息作為系統(tǒng)設計的素材，分析與綜合，抽象與概括，深入理解相關軟硬件開發(fā)技術，了解系統(tǒng)各功能模塊之間的關系，管理系統(tǒng)的運行原理和核心，確定開發(fā)流程。最后，希望通過現(xiàn)有的各個功能的組合，設計出一套優(yōu)秀的系統(tǒng)，規(guī)范編程。在進行軟硬件設計時，會出現(xiàn)許多未預料到的問題。對于軟件來說，邏輯是個大問題。有的時候，想法并不是很縝密，也不是很細致，但經(jīng)過反復的嘗試，最終發(fā)現(xiàn)了其中的缺陷，并將其解決。在這次的畢業(yè)設計中，對單片機開發(fā)的靈活性和快速性等特點進行了充分的發(fā)揮與利用，并通過對相關知識的學習和了解，結合自己所學專業(yè)，來實現(xiàn)智能控制的設計。在整個過程中，我了解到，在學習和工作中遇到問題時，不能輕易放棄，要多問多想，在仔細分析之后再進行解決。在今后的工作與學習中，要勤勉、多思，以提高自己在這個高度競爭的社會中的實際價值。此次畢業(yè)設計為我提供了一次難得的學習機會，從中我學到了許多，獲益良多。7.2展望本設計以遠程監(jiān)控為研究對象，重點分析了傳感器、OLED顯示屏、按鍵、LED燈、蜂鳴器等，明確提出了基于單片機的報警系統(tǒng)。根據(jù)相關資料和國家行業(yè)標準，確定了報警系統(tǒng)的作用，并在此基礎上，明確提出了一種傳感器和ZigBee模塊接入系統(tǒng)的軟件報警系統(tǒng)，并且利用了紅外傳感器檢測有無人體，用單片機控制傳感器為系統(tǒng)主要的設計方案。根據(jù)市場對傳感器的調(diào)研和選擇，確定傳感器的采集，硬件配置供電電路采用傳感器的采集元件，STM32為主板上的芯片。隨著全球疫情的不斷爆發(fā)和蔓延，對隔離人員的管控變得異常重要。為了更好地掌握隔離人員的情況，疫情管控隔離人員遠程監(jiān)控系統(tǒng)應運而生，這一系統(tǒng)結合了多種傳感器和ZigBee等技術，能夠?qū)崿F(xiàn)對隔離人員的監(jiān)測、管理和報警等功能，對疫情防控和公共衛(wèi)生安全具有重要意義。隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術的不斷進步，疫情管控隔離人員遠程監(jiān)控系統(tǒng)也將會不斷完善和發(fā)展。未來，可以考慮引入更加先進的深度學習等算法，對視頻和傳感器數(shù)據(jù)進行更加準確和高效的分析，并結合機器視覺等技術，實現(xiàn)更加精確的識別和監(jiān)測。同時，在數(shù)據(jù)管理和隱私保護方面也需要不斷完善和強化，避免敏感數(shù)據(jù)被泄露和不法分子利用?？傊咔楣芸馗綦x人員遠程監(jiān)控系統(tǒng)是一項非常有價值的技術體系，可以幫助政府和醫(yī)療機構更加精細化地管理隔離人員，從而更加有效地應對疫情。在未來，這一系統(tǒng)將會得到更多關注和應用，成為公共衛(wèi)生安全保障的重要手段之一。參考文獻李奎整理.電子封條:法院執(zhí)行查封的AI"神器"[J].法律與生活,2020(10):2.孫廣宇，羅國杰，韓平,等.電子封條監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法:.CN112532684A[P].2021.陳志權.可遠距離監(jiān)控的電子封條CN103914723B[P].2019.陳志強，李元景，吳相豪,等，電子封條和電子封條系統(tǒng):.CN204782324U[P]2019.尹平平，吳文詡.科技治"賴":你有"賴功",我有"電子封"[J].中關村,2020(9)137.王賢立，門三義，魏子坤,等.一種電子封條裝置:,CN213150155U[P].2021.林偉，史曉東，王毅男.可遠程監(jiān)控的電子封條鎖:.CN204163497UIP].2018.梁秀龍.“電子封條”智能監(jiān)管技術在煤礦安全監(jiān)管中的應用探析[J].江西煤炭科技,2022(04):236-238.楊傳印,王春素.煤礦“電子封條”智能監(jiān)管技術研究[J].采礦技術,2021,21(S1):140-142.DOI:10.13828/ki.ckjs.2021.s1.037.劉瑞特.一種智能電子封條監(jiān)控鎖:,CN211397003U[P].2020.吳云,周雨田,左彤,王曉東.基于RFID技術電子封條的設計與實現(xiàn)[J].東北電力大學學報,2019,33(05):61-64.DOI:10.19718/j.issn.1005-2992.2019.05.014.魏曉雯.全國首例使用"電子封條"執(zhí)行案[J].中國審判,2021,000(001):P.28-29.KassemAK,ArkoubSA,DayaB,etal.ASurveyofMethodsfortheConstructionofanIntrusionDetectionSystem[J].2019.DasguptaD,AkhtarZ,SenS.Machinelearningincybersecurity:acomprehensivesurvey.2022.KORTUMK,MOLLERM,HIRNEIBC，etal.Smarteyedata:devdtopahealtO0%ofoundationformedicalrescarchusingSmartDataapplications[J].DerOphthalmologeZeitschriftDerDeutschenOphthalmologischenGescllschaft,2019.RaafiB.DesignandDevelopmentofFuzzy-PIDControllerforFour-wheeledMobileRoboticStability:AC'aseStudyontheUphillRoad[J].PTEKJournalofEngineering,2020，6(2):6.MHusák,KomarkovaJ,Bou-HarbE,etal.SurveyofAttackProjection,Prediction,andForecastinginCyberSecurity[J].IEEECommunicationsSurveys&Tutorials,2018,PP(99).附錄A程序//******************************************************************************/#include"delay.h"#include"sys.h"#include"oled.h"#include"bmp.h"#include"key.h"#include"usart.h"#include"usart3.h"#include"led.h"#include"timer.h"#include"adc.h"#include"UltrasonicCtrol.h"#include<stdio.h>#include<string.h>u8send[30];u8time[30];u16jl;u16jlyu=50;u8jls[8];u8jlyus[8];u16zhen;u16zhenyu=50;u8zhens[8];u8zhenyus[8];intbfFlag=0;externcharRxBuffer[100],RxCounter;intbeepnum=0;intbiaozhi=0;intyuzhiFlag=0;intbiaozhi1=0;intbiaozhi2=0;intbiaozhi3=0;intbiaozhi4=1;intbiaozhi5=0;voidUSART1_Puts(char*str){while(*str){USART1->DR=*str++;while((USART1->SR&0X40)==0);}}voidUSART3_Puts(char*str){while(*str){USART3->DR=*str++;while((USART3->SR&0X40)==0);}}unsignedchartick_5ms=0;//5ms計數(shù)器，作為主函數(shù)的基本周期unsignedchartick_1ms=0;//1ms計數(shù)器，作為電機的基本計數(shù)器unsignedchartick_200ms=0;//刷新顯示intmain(void){u8data_len,send_jason[200]; delay_init(); NVIC_Configuration(); delay_ms(1000); OLED_Init(); OLED_ColorTurn(0);//0正常顯示，1反色顯示OLED_DisplayTurn(0);//0正常顯示1屏幕翻轉(zhuǎn)顯示 OLED_Refresh(); OLED_Clear(); KEY_Init(); Adc_Init(); LED_Init(); beep_Init(); beep=0; uart_init(115200);//串口1初始化，可連接PC進行打印模塊返回數(shù)據(jù)uart2_init(115200);usart3_init(9600); //TIM3_Int_Init(9999,7199); JDQ1=1;JDQ2=1; OLED_ShowChinese(0,0,0,16);//系 OLED_ShowChinese(18,0,1,16);//統(tǒng) OLED_ShowString(36,0,":",16);OLED_ShowChinese(0,16,2,16);//系 OLED_ShowChinese(18,16,3,16);//統(tǒng) OLED_ShowString(36,16,":",16);OLED_ShowChinese(0,32,4,16);//系 OLED_ShowChinese(18,32,5,16);//統(tǒng) OLED_ShowString(36,32,":",16); OLED_ShowChinese(0,48,10,16);//系 OLED_ShowChinese(18,48,11,16);//統(tǒng) OLED_ShowString(36,48,":",16); OLED_Refresh();LED1=1;LED2=1;LED3=1; LED4=1; KEY_Init(); UltraSoundInit(); jlyus[0]=jlyu/100+'0'; jlyus[1]=jlyu%100/10+'0'; jlyus[2]=jlyu%10+'0'; jlyus[3]=0; OLED_ShowString(95,0,jlyus,16); zhenyus[0]=zhenyu/100+'0'; zhenyus[1]=zhenyu%100/10+'0'; zhenyus[2]=zhenyu%10+'0'; zhenyus[3]=0; OLED_ShowString(95,16,zhenyus,16); OLED_Refresh();// while(1) { if(USART3_RX_STA==1){ USART3_RX_STA=0; if(USART3_TX_BUF[0]=='w'){ if(USART3_TX_BUF[1]=='1'){ jlyu=(USART3_TX_BUF[2]-'0')*100+(USART3_TX_BUF[3]-'0')*10+USART3_TX_BUF[4]-'0'; zhenyu=(USART3_TX_BUF[5]-'0')*100+(USART3_TX_BUF[6]-