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本項(xiàng)目通過使用IDT溫濕度傳感器HS3001，檢測(cè)集裝箱內(nèi)的溫度和濕度信息，實(shí)現(xiàn)集裝箱內(nèi)的溫度和濕度控制，同時(shí)通過NB-IOT來實(shí)現(xiàn)集裝箱的物接入，能夠在PC端及移動(dòng)端實(shí)現(xiàn)集裝箱內(nèi)的溫度和濕度的檢測(cè)和控制。本項(xiàng)目通過使用IDT溫濕度傳感器HS3001，檢測(cè)集裝箱內(nèi)的溫度和濕度信息，實(shí)現(xiàn)集裝箱內(nèi)的溫度和濕度控制，同時(shí)通過NB-IOT來實(shí)現(xiàn)集裝箱的物接入，能夠在PC端及移動(dòng)端實(shí)現(xiàn)集裝箱內(nèi)的溫度和濕度的檢測(cè)和控制。

1.項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)
1）項(xiàng)目采用HS3001溫濕度傳感器，其可以直接測(cè)量溫度和濕度信息，減少了傳感器數(shù)量，
2）目前集裝箱控制系統(tǒng)多為NB-IOT跟APP來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，APP開發(fā)周期長(zhǎng)，且需要單獨(dú)進(jìn)行安裝，據(jù)市場(chǎng)調(diào)研多數(shù)集裝箱商家及司機(jī)不愿意安裝多余軟件，本項(xiàng)目直接采用NB-IOT與微信小程序來實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)化了移動(dòng)端的開發(fā)周期和軟件的方便性。
3）項(xiàng)目采用SIM808模塊，該模塊集成GPRS和GPS模塊，能夠通過GPRS實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，并能夠采用獲取GPS定位信息，不禁能夠?qū)崿F(xiàn)溫濕度的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控，并能能夠?qū)崟r(shí)獲取集裝箱的位置和移動(dòng)信息。
2.項(xiàng)目難點(diǎn)
1）微信小程序只支持443端口，需要自建MQTT服務(wù)器并進(jìn)行443端口轉(zhuǎn)發(fā)；
2）采用SIM808模塊GPS信息上傳與MQTT協(xié)議接口需要調(diào)配；
3）使用繼電器控制穩(wěn)定度，為保證繼電器壽命需要對(duì)PID算法進(jìn)行優(yōu)化。
3.項(xiàng)目市場(chǎng)調(diào)研情況
根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研，目前集裝箱有的控制系統(tǒng)多為原有控制系統(tǒng)加NB-IOT模塊進(jìn)行升級(jí)改造，集裝箱跟蹤器、集裝箱控制器、顯示器相互分立，硬件成本高，使用效果差。本產(chǎn)品設(shè)計(jì)極大的改善了這種情況，產(chǎn)品上市后有非常大的市場(chǎng)空白。

本項(xiàng)目通過使用IDT溫濕度傳感器HS3001，檢測(cè)集裝箱內(nèi)的溫度和濕度信息，實(shí)現(xiàn)集裝箱內(nèi)的溫度和濕度控制，同時(shí)通過NB-IOT來實(shí)現(xiàn)集裝箱的物接入，能夠在PC端及移動(dòng)端實(shí)現(xiàn)集裝箱內(nèi)的溫度和濕度的檢測(cè)和控制。

一、硬件說明

硬件采用STM32F103作為控制器，2個(gè)HS3001最為溫度和濕度采集傳感器，SIM808采集GPS位置和速度信息并作為GPRS收發(fā)器。

1）STM32F103電路設(shè)計(jì)

為確保溫度濕度采集的準(zhǔn)確性采用兩個(gè)HS3001溫濕度傳感器，分別接單片機(jī)的I2C1和I2C2，UART1接SIM808，PB12~PB15接控制輸出。

 

2）STM32F103與HS3001電路設(shè)計(jì)

傳感器HS3001的SCL和SDA口直接接單片機(jī)的I2C接口即可，注意一定要加上拉電阻。

 

3）SIM808外圍電路設(shè)計(jì)

4）控制器電路設(shè)計(jì)

采用隔離輸出24V控制，分別控制加熱，制冷，濕度控制器；

一、軟件說明

1. 單片機(jī)軟件

1）IDT HS3001 驅(qū)動(dòng)

依據(jù)數(shù)據(jù)手冊(cè)編寫HS3001驅(qū)動(dòng)程序

根據(jù)說明需要先對(duì)HS3001進(jìn)行喚醒，即需要先對(duì)HS3001進(jìn)行寫操作，再進(jìn)行讀操作如下：

程序流程圖如下：

單片機(jī)主要原文件.rar

2. MQTT服務(wù)器

服務(wù)器采用騰訊云服務(wù)器，但在MQTT服務(wù)器，并通過nginx實(shí)現(xiàn)端口轉(zhuǎn)發(fā)；

1）安裝MQTT服務(wù)，配置端口

2）安裝nginx，并進(jìn)行配置

1. PC機(jī)程序

PC及程序完成集裝箱信息監(jiān)控和控制，及歷史數(shù)據(jù)保存工作，可實(shí)時(shí)顯示集裝箱溫濕度信息并可通過地圖進(jìn)行車位位置和速度信息的查看；主要程序見附件

PC機(jī)程序.rar

1. 微信小程序

與PC端相似，完成顯示和控制，主要程序見附件

微信小程序.rar

上位機(jī)及微信小程序演示過程