论文总字数：17584字

摘 要

本论文完成了云端物位采集系统的设计。论文首先阐述了课题的研究背景和研究现状，并且对相关研究的国内外现状进行了比对。其次介绍了数据传输相关的WiFi技术等，还介绍了编写程序所用到的开发软件，并且为无线模块进行了固件烧录。然后又介绍了课题用到的电容式位移传感器、测量电路等硬件设施，并对软件程序的关键代码给予了解释说明。最后利用云端平台的进行物位的数据上传。

课题分为三个部分，前端的物位数据采集，中间的数据传输与处理，以及最后的数据接收与反馈。前端的数据采集物位传感器模块的选择；中间的数据传输，采用基于串口的 WiFi模块的选择；后期的数据接收与反馈利用已有的 OneNet云平台。三个部分都是相对对立，自成模块，三者结合起来就是整个课题要实现的内容。

关键词：Onenet 位移监测 WiFi 数据上传

Design of a cloud level acquisition system

Abstract

This paper completed the design of the cloud level acquisition system. Firstly,The paper expounds the research background and research status of the subject, and compares the domestic and international status of related research. Secondly, it introduces the WiFi technology related to data transmission, and also introduces the development software used to write the program, and performs firmware burning for the wireless module. Then introduced the hardware components of the capacitive displacement sensor and measurement circuit used in the project, and explained the key codes of the software program. Finally, the data upload of the level of the cloud platform is utilized.

The topic is divided into three parts, the level data acquisition at the front end, the data transmission and processing in the middle, and the final data reception and feedback. The selection of the data acquisition level sensor module at the front end; the middle data transmission, the selection of the WiFi module based on the serial port; the later data reception and feedback utilizes the existing OneNet cloud platform. The three parts are relatively opposite, self-contained modules, and the combination of the three is the content to be realized in the whole subject.

Key words: Onenet; displacement monitoring; WiFi; data upload

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1课题研究背景 1

1.2研究现状和未来发展趋势 1

1.3本课题工作内容 3

第二章 开发的前期准备 4

2.1整体方案的构思与分析 4

2.2相关技术理论 4

2.2.1 WiFi无线网络技术 4

2.2.2 HTTP 网络协议 5

2.2.3 ARM嵌入式技术 6

2.3开发环境和相关准备 6

2.3.1 软件开发环境和传感器的选择 6

2.3.2 无线模块的固件烧录 7

2.4本章小结 8

第三章 STM32终端的开发 9

3.1终端框架设计 9

3.2 硬件介绍 9

3.2.1 STM32开发板 9

3.2.2位移传感器 10

3.2.3 ATK-ESP8266 12

3.3 软件设计 14

3.3.1 EDP协议介绍 14

3.3.2无线模块程序 15

3.3.3平台接入程序 16

3.3.4物位采集程序 18

3.3.5 STM32主程序设计 19

3.4本章小结 19

第四章 Web页面设计与开发环境 20

4.1开发环境 20

4.2登陆页面 20

4.3设备列表页面 21

4.4终端数据展示 23

4.5本章小结 23

第五章 总结与展望 24

5.1毕设总结 24

5.2展望 24

参考文献 25

致谢 27

附录 28

第一章 绪论

1.1课题研究背景

从最初的经典物位传感器到现在的半导体位移传感器，位移传感器的发展趋势是应用的领域越来越广，类别也变得越来越多，不断有新技术融入其中，满足了更多技术的需求。位移传感器更好的发展满足人们对于一些测量范围、精确度、可靠性的需求，高精度以及高频响这块做的也是越来越好，很方便人们使用和监测数据。

数据采集就是把终端给出的模拟量信号收集起来，把它变成数字信号，然后发送到PC机。数据采集系统就是针对数据采集而设计的系统的统称。数据采集所要做的事，就是将传感器给出的模拟量信号，经过转换，变成机器或者PC机能够识别的数字量信号，然后发送给PC机，最后的数据是由PC机进行相应应的处理和计算所得出的。并且上位机接收到的数据会在交互界面进行表达，例如显示、保存、打印等功能，方便用户对所需数据的观测和查询。

物联网的发展是跟着计算机的飞速腾飞而崛起的，物联网就是将物与物连起来的互联网。从其英文名称“Internet of things”可以看出两点：物联网技术发展最基础，最核心的部分，就是互联网技术，物联网是互联网的一种拓展；任何物体之间都是可以进行信息传递和信息交流的，这就是所谓的万物相连，这是未来世界的发展趋势，与此同时硬件和软件的日趋成熟也保证了物联网时代的迅速发展。1999年美国Ashton率先提出了物联网的概念，随后欧美发达国家纷纷响应，出台了一系列计划发展物联网，进行产业布局。我国在的物联网发展则相对起步较晚。但是伴随着二十一世纪第二个十年初，国家将物联网发展正式提上工作议程，写入政府报告，物联网在我国的发展正在迎头赶上。

物联网的本质，就是利用已有的，成熟的传感器技术和单片机技术，将物体的检测、监控、和管理推向一个人工智能化。可以预见的是，物联网是计算机，互联网和移动通信广泛普及后人类在信息化的道路上面临的又一次重大的变革。

1.2研究现状和未来发展趋势

相对于国内，国外的物联网发展较早，最早物联网概念，就是从美国提出来的。2009年，美国提出了“智慧地球”的理念，建立了较为典型的框架结构，并且将之推广到许多地方。这样的结构，可以将物联网结构的建设质量得到有效的提升，对于消费者与消费者之间，政府与企业个人之间的信息的交流互动有很大的促进提升，继而达到优化的目的。欧盟在发展与实际建设物联网期间，开展了全面的研究，成立了相关的信息通信平台，出台了较为完善的方案。2015年，欧洲已经制定了良好的物联网开发政策规划，例如《欧盟物联网行动计划》等，对物联网建设工作进行全面系统的规划和约束，提高了工作质量。在物联网技术方面，欧洲也开始了改革与创新，对技术的先进性和规范性进行了有效的提高，使物联网的建设体系更加的优化。日本推出了U-Japan计划建设物联网，得到政府机构与许多大型企业的支持，创建了较为良好的数字化项目，在宏观性的指导下，促进物联网的长远发展。

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