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摘要:為有效控制校園外景設(shè)備,提高外景設(shè)備使用壽命,降低外景設(shè)備耗能,設(shè)計了一種校園外景設(shè)備控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要通過移動終端實現(xiàn)對校園外景設(shè)備的遠程控制。系統(tǒng)主要包括移動端控制模塊、無線通信模塊、外景設(shè)備控制模塊。
關(guān)鍵詞:外景設(shè)備;遠程控制;移動端APP;系統(tǒng)實現(xiàn)
學(xué)校是社會體系的一部分,同時也是消耗水能、電能的大戶。目前,各級學(xué)校由于工作員工及校園內(nèi)各類耗能設(shè)備的增多,出現(xiàn)了管理維護工作繁重、能源浪費嚴重的現(xiàn)象[1]。本設(shè)計開發(fā)了一個基于移動終端控制的校園外景設(shè)備控制系統(tǒng),主要通過智能移動終端實現(xiàn)對校園外景設(shè)備的遠程控制。通過利用無線傳輸與控制系統(tǒng)實現(xiàn)對校園內(nèi)路燈、灌溉設(shè)施、光美化等校園外景設(shè)備的遠程實時控制,實現(xiàn)校園節(jié)能和節(jié)約人力成本的目的。
1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)主要包括外景設(shè)備(包括控制模塊、無線通信模塊)、控制端模塊(包括移控制端模塊、遠程控制平臺)兩部分。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
1.1外景設(shè)備
外景設(shè)備主要包括設(shè)備控制模塊和無線通信模塊。控制模塊的主要功能是控制設(shè)備的啟動/停止。無線通信模塊根據(jù)外景設(shè)備自身的特點及所處位置,分別選用Wi-Fi模塊、GPRS模塊和藍牙模塊3種不同通信方式。
1.2控制端模塊
控制端模塊主要包括移動控制端和遠程控制平臺兩個模塊。移動控制端模塊主要是采用手機、平板等移動終端通過使用Wi-Fi、GPRS以及藍牙等通信方式,實現(xiàn)對外景設(shè)備的實時控制。遠程控制平臺的主要功能是遠程顯示外景設(shè)備的實時運行狀態(tài)以及遠程控制設(shè)備的運行。
1.2.1Wi-Fi模塊本系統(tǒng)Wi-Fi模塊選擇的是ESP8266,ESP8266模塊屬于串口轉(zhuǎn)無線芯片,內(nèi)部自帶固件,用戶無需編寫時序信號,操作簡單。ESP8266模塊引出6個引腳,如圖2所示,其中有4個引腳用于通信。
1.2.2藍牙模塊本系統(tǒng)中藍牙通信模塊選用HC-05,本模塊有兩種工作模式:命令響應(yīng)和自動連接。第一種模式下,可以通過配置AT指令,實現(xiàn)與單片機直連,實現(xiàn)透傳[2]。HC-05模塊引腳如圖3所示。
1.2.3單片機選擇本系統(tǒng)選擇STC90C516RD單片機,該單片機具有抗干擾強、運算速度高、功耗低的優(yōu)點。單片機引腳如圖4所示[3-4]。
2系統(tǒng)實現(xiàn)
2.1外景設(shè)備模塊
系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖5所示。主要通過單片機和PLC實現(xiàn)對外景設(shè)備的實時啟動/停止控制??刂颇K通過無線通信模塊接收來自控制端的控制指令,對外景設(shè)備進行實時控制。
2.2控制端模塊
2.2.1遠程控制平臺遠程控制平臺采用VB.NET+MySql數(shù)據(jù)庫開發(fā),系統(tǒng)采用B/S模式。遠程控制平臺主要功能是實時顯示外景設(shè)備的運行狀態(tài),將外景設(shè)備的啟停狀態(tài)可視化。同時,移動控制端通過訪問遠程控制平臺實時查看外景設(shè)備的運行狀態(tài),根據(jù)運行狀態(tài)對外景設(shè)備進行控制。
2.2.2移動控制端移動控制端APP采用AndroidStudio開發(fā),通過移動端的Wi-Fi模塊、藍牙模塊以及GPRS卡實現(xiàn)和外景設(shè)備的通信,將實時控制指令發(fā)送給外景設(shè)備控制模塊,實現(xiàn)對外景設(shè)備的實時移動控制,提高外景設(shè)備控制的控制效率。移動端控制端APP如圖6所示。
3性能分析
經(jīng)實踐測試,通過采用課題設(shè)計的校園外景遠程控制系統(tǒng)能有效地實現(xiàn)對校園外景設(shè)備的遠程控制,提高了外景設(shè)備使用壽命,降低了外景設(shè)備的耗能。
參考文獻:
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作者:張凱寧 楊啟明 黃瑞鑫 閆浩澤 田宇琦 李愛寧 單位:河北水利電力學(xué)院