基于NB-IoT智能水表抄表系统设计与实现

针对目前智能水表抄表系统存在传输距离短、覆盖范围小、穿透力不强、数据传输稳定性差等问题,提出一种基于窄带物联网(NB-IoT)的智能水表抄表系统。对系统的框架结构进行了总体设计;对系统的硬件和软件的主要模块进行了介绍,硬件方面,主要包括STM32主控模块、采集模块、BC95无线通信模块以及电源模块等;软件方面主要包括BC95模块通信模块和集中器主控模块等。对系统实测结果表明:基于窄带物联网智能水表抄表系统具有传输距离长、覆盖范围广、穿透力强、数据稳定、功耗低等优点,该研究对供水公司技术变革实现智能化管理起到积极的影响。     

基于自主计量芯片与NB-IoT的物联网智能水表系统

自主计量芯片集成了嵌入式控制器、低功耗广域网 (LPWAN)、物联网平台、服务器、AMQP协议、WebSocket和 Web等技术,提出并研发了一种新型物联网智能水表系统。系统以32位ARM微控制器STM32F103作为主控制器,采用自主计量芯片实时采集水流量信息,利用NB-IoT方式将信息传输至阿里云物联网平台,完成在Web页面上水流量信息的实时显示和数据的云管理。系统样机实验表明:基于自主计量芯片研发的新型物联网智能水表系统实现了水流量远程采集、数据无线传输和信息Web页面实时显示与云端管理,具有实际应用价值。研发的系统对实现水表计量管理的智能化和大数据化具有重要参考作用。     

基于NB-IoT智能远传水表的研制

为了适应智慧城市智能抄表管理的需求,文中设计开发了一套基于STM32L051C8T6和NB-IoT通信模块BC26的智能远传水表。该系统利用嵌入式和窄带物联网技术,可以通过PC等终端远程采集水表水流量数据,同时可及时获取异常报警信息,方便水务公司实现数字化、精准化、智能化管理。测试结果表明,该智能水表实现了远程低功耗数据采集,运行稳定,达到了预期设计目标。     

全电池供电分线式智能水表抄表系统

全电池供电分线式智能水表抄表系统适用于水表出户集中放置或高层住宅层问穿线困难的使用环境。该系统采用高可靠双干簧管发信基表,并配置了采用专用集成电路而非单片机的智能数字式水量采集模块,具有抄读率高、功耗低、全电池供电、长期运行稳定、可靠的突出优点。     

一款基于智能水表的物联网专业自制教学设备实现

为了实现物联网专业的学生在感知层、传输层和应用层方面的综合训练,设计了一款基于单片机控制的水量采集、WiFi通信、通过移动终端控制和查询水量的智能水表系统。以STC15F2K60S2微处理器为核心构筑单片机系统,通过数据传输模块连接远程软件平台,并在软件平台上实现水流统计、远程提示、水表远程通断等功能。系统架构复制后可以开放给学生进行实验训练,其中包括单片机系统搭建、单片机控制电磁阀的编程、读取流速数据等感知层训练项目;通过编写单片机通信程序以及服务器通信程序,理解传输层内容;还可以通过编写移动端APP应用程序实现远程水表控制和数据查询等功能。此系统涵盖了IOT系统的所有设计环节。     

基于LoRa无线通信技术的智能水表系统

为了解决人工抄表数据可靠性不高、抄表不便捷、用户缴费困难等一系列问题,现提出一种基于LoRa调制技术的无线智能水表系统的设计方案：该方案以LoRa调制技术为核心,采用星型、链型网络进行自组织网络设计,构建了通信距离远、功耗低、可抵抗多种干扰源等复杂网络环境下的智能水表系统。在论述系统的过程中重点阐述了智能系统的软硬件设计方案和应用层自定义网络协议,以及智能水表数据采集和远程管理的软件设计方法,在方案设计的最后进行了系统测试分析,测试结果表明了基于LoRa的智能水表系统在通信距离和功耗上具有明显优势。这些优势给LoRa无线通信技术未来构建大规模自组织网络提供了可能,在远程抄表领域该智能水表系统有着广泛的应用前景。     

单片机控制太阳能充电系统设计

能源是现在社会中人类生存和发展的必要条件,随着社会的快速发展,能源的结构也在不断变换。随着传统能源的日益消耗,可再生资源的发展成为必然的发展趋势。目前,采用太阳能这种新能源实现充电的研究有很多,但是在实际过程中,存在太阳能充电控制器对蓄电池的保护不够充分,蓄电池的寿命缩短这种情况,所以本系统通过一种低功耗,高性能的单片机控制太阳能充电系统,制作难度不大,性能相对稳定等特点。本系统采用太阳能电池直流充电系统,通过说明太阳能电池的输出特性和蓄电池充电特性,从而进行系统充电。本系统的硬件部分由单片机控制电路,太阳能电池充电电路,电压采集模块以及液晶显示模块,串口通信模块以及太阳能充电电池等组成。     

基于三维矩阵光电读码电路的低功耗水表设计与实现

智能水表为供水公司实时掌握用户用水情况和解决抄表困难问题提供了重要支撑,但传统的光电直读智能水表存在功耗高,电路复杂,体积庞大,长期稳定性差等问题。通过对水表关键技术研究分析,提出了一种基于三维矩阵电路读取字轮码盘的水表设计方案,它采用STM8L051超低功耗单片机为控制核心的分离式Mbus通讯电路设计思路,有效解决了智能水表功耗高和长期稳定性得不到保障问题,使智能水表小型化。实验数据表明,依据三维矩阵电路设计的光电直读智能水表通讯稳定,功耗低,采集效率高,长效工作稳定可靠。     

基于物联网的智能用水监管系统

设计了一款基于物联网的智能用水监管系统,该系统由用水信息采集板卡、微信小程序和OneNET物联网云平台组成。系统采用STM32G070CBT6作为主控芯片,通过水质检测模块、水流量模块、电磁阀模块、ESP8266-01S WiFi模块和OneNET云平台大数据分析技术实现了用水信息实时监管、监控用水数据记录和漏水预警等功能。该系统可以检测水质、水温、用水总量、实时水流量等用水信息,并将数据实时传输至云平台,方便用户可以通过微信小程序实现数据的远程监控。系统根据用水信息分析,可以实现漏水预警功能。当收到漏水预警时,用户可以远程关闭进水总阀门,从而避免家庭漏水事故的发生。本文提出的智能用水监管系统具有一定的创新性和实际应用价值,对于家庭健康饮水和家庭水资源管理具有重要的意义。     

家用电器远程控制系统的设计与实现

选用51单片机和GSM远程通信模块,设计实现了家用电器远程控制系统。客户可利用手机短信,借助移动通信网络实现对家用电器的开关等远程控制。该系统具有用户身份信息和用户指令自动识别等功能,操作简单,实用性强,具有广阔的应用前景。     

光模块内置光分路器的可行性分析

当前,光模块的端口数量扩展都是通过交换设备外部的光分路设备来实现的,这不但需要较高的成本,而且增加了设备的占用面积,为了解决这个问题,通过把微型光分路器件内置到EPON光模块内,从而实现在不增加使用面积和几乎不增加使用成本的情况下扩展更多的用户接口。     

可用于遥测的嵌入式微型电化学系统

设计并制作了一种可用于电化学遥测的嵌入式微系统,可配合电化学传感器实现时间-电流法、循环伏安法、方波伏安法等基本的电化学检测方法。该微型电化学系统的硬件包括电化学传感器接口模块、处理器模块和通信模块等,均采用单端供电。系统的传感器接口模块可向传感器提供±1100mV范围内的工作电位,通信模块可采用无线方式接收远程终端的遥测命令,并将测试结果传回远程终端。分别采用电阻、葡萄糖生物传感器对系统性能进行了测试,表明该系统能够实现基本的电化学检测功能,可以用于环境遥测、生物医学遥测和其他一些无人值守的电化学监测.     

基于NB-IoT智能水表的家庭用水智能监控

针对当前传统机械水表抄表效率低、误差大、范围小等问题,设计了基于NB-IoT智能水表的家庭用水智能监控系统。系统基于NB-IoT无线传输模块实现智能抄表、监控用水量,另外设置报警系统,可实时监测用户用水的异常情况,方便用户节水并及时处理漏水问题。基于NB-IoT的智能水表是物联网技术的应用之一,随着物联网产业的崛起,智能水表终会取代机械水表,逐步实现智慧城市用水监测的自动化和智能化。     

集成电能计量及远程互动的微型智能断路器设计

目前微型断路器主要用于住宅配电线路的监控与保护,不具备多用电回路的分项电能计量及自动通断控制,也不支持远程互动;为提高断路器智能化、互动化水平,降低用户生活能耗,设计了一种集成电能计量及远程互动功能的微型智能断路器,包括断路器本体、开关电源模块、主控单元、采样回路、自动重合闸模块、显示屏等;通过基于RS-485总线的一路总开关、多路分开关的拓扑设计,实现家庭内多用电回路的分项用电数据计量、存储、显示及负荷曲线上传;基于电力线宽带载波通信方式实现用户经服务主站和集中器与断路器的远程互动;用户可查询家庭多用电回路的负荷情况并远程控制断路器自动对选定用电回路拉合闸,有利于提高住宅节能水平,适用于建筑能耗管理、电力需求侧响应等场合。     

基于GSM多通道远程遥控开关的设计

利用GSM网络,采用两片单片机为控制核心,设计了一种多通道远程遥控开关,包括受控模块和控制模块,受控模块包括第一微处理器、第二微处理器、GSM模块、多路继电器控制单元、时钟模块、存储电路和显示模块,控制模块通过用户手机发出控制指令短信或者通过按键模块输入定时开关时间来实现远程控制多组用电器的通断;详细研究了TC35i的AT指令、发送和接收短消息的功能、LCD的驱动、DS1302的时间显示、按键定时等问题,实现了系统软件设计,经实验测试表明,系统性能稳定、工作可靠、简单实用,具有广泛的应用前景。     

低功耗CPU卡智能水表设计

智能预付费水表是智能小区抄表系统的一个重要组成部分,彻底地改变了传统的抄表模式。高性能的智能水表的设计是基于低功耗和数据安全性的低功耗设计使得水表在电池供电情况下也能正常工作长达数年时间(>6年);数据安全性设计则确保了智能水表的数据(计费)的保密性(防止盗用)和数据的完整性。这些要求需要我们合理地进行芯片选择和系统设计。本文提出了一种低成本、低功耗的CPU卡智能水表设计方案,并已成功地开发出产品。     

基于云平台的智能电子元器件储存柜设计

针对电子实验室内存储电子元器件因型号多所引起管理和使用困难的问题，设计出一种基于中国移动Andlink平台的智能电子元器件储存柜。此系统主要由存储柜、通信模块、传感器模块、步进电机模块和安卓APP组成。能实现通过安卓APP远程操作储存柜，根据实际需求自动推出存储柜的抽屉。存储柜内所有电子元器件的存放信息均通过安卓APP自定义，并上传保存在云平台。智能电子元器件存储柜能够让用户方便快捷地找到需要的电子元器件，实时掌握电子元器件的消耗情况。     

具有信号源、示波器、数字万用表功能的一体机

设计了一种具有信号源、示波器、数字万用表功能的一体机,将数字万用表模块、信号源模块、示波器功能模块集成在同一壳体内,充分利用空间,降低了制造和使用成本,使用更方便.示波器模块、信号源模块、万用表模块共用交流电源,同时万用表模块可采用备用电池供电,在不需要示波器和信号源功能的情况下,为用户使用万用表提供方便.     

自驱动植入式能源收集器件的研究进展

植入式医疗电子器件对于人体健康监测及治疗至关重要,其正常运转需要外界电池供能,而 电池电能耗尽后需要二次手术更换,该过程会对病人身心造成二次伤害并带来沉重的经济负担。人体 运动的机械能和体内的化学能,如心跳、呼吸、血液循环和葡萄糖的氧化还原等,都具有转化为电能 的潜力。近年来,自驱动能源收集技术的不断发展使得体内能量被有效收集后,可为植入式医疗电子 器件供能。自驱动植入式能源收集器件主要包括压电纳米发电机、摩擦纳米发电机、光伏电池、热释 电发电机、自驱动腕表、生物燃料电池和耳蜗内电位收集器等。该文讨论了植入式能源收集器件的种 类、代表性应用及现存的挑战,并对其未来的应用进行了展望。     

基于FPSLIC的网络家居终端系统的设计与实现

为了对家居进行远程智能控制和管理,实现家居的实时监控,以无线收发数据和控制为主要技术,设计和实现了一个基于FPSLIC主控芯片的网络家居终端系统.系统包括：中央控制器模块、家居安防模块、家居电器信息化模块和远程服务器控制模块4大功能模块.通过用户远程网络登陆来实时监控家居的安防情况,同时实现用户新旧家居的信息化改造,并提供社区内的信息化服务平台,可以将单个用户终端系统扩展组成小区范围的综合家居智能控制和管理系统.