基于微信的大型垃圾场自动消杀远程控制系统研究

摘要

目前，我国许多垃圾场的消杀系统都是需要消杀人员直接进入到垃圾场开启，这样不仅费时费力，而且垃圾场内含有细菌和异味可能会对消杀人员的身体健康产生一定的影响。自动消杀远程控制系统的优势在于，消杀人员控制消杀系统不受地理位置的限制，减少进入垃圾场的次数，不仅减少了消杀者体力、降低了健康风险，而且还给企业节省成本，具有一定的经济价值和发展潜力。本文在分析远程控制消杀系统需求的基础上，提出了基于微信平台的控制方案。本文主要设计工作如下： （1）需求分析和方案设计。为实现大型垃圾场的远程控制和位置地图功能，分析控制系统的需求，该控制系统包括控制终端和云服务器两大部分。控制终端设计基于单片机STM32和外围控制电路模块，其中包括GPS模块、4G模块和继电器模块。云服务器设计基于微信服务器和阿里云服务器，微信公众号实现人机交互和前端控制功能，阿里云服务器作为GPS信息、消毒次数和控制时间的数据库。GPS模块采集所部署控制终端的位置信息，STM32通过4G模块进行网络连接，继电器模块通过微信发送的开启和关闭命令进行控制，GPS的所有数据和控制参数存储于阿里云服务器的MySQL数据库。 （2）系统的硬件设计与实现。根据STM32处理器、GPS模块、4G模块和继电器模块的数据参数，利用Altium Designer15软件设计控制电路原理图，然后设计并绘制PCB，通过对PCB中各元件布局和布线，完成硬件系统的制作和测试。 （3）系统的软件设计与实现。系统软件设计分为以STM32为核心的控制终端程序设计和云端服务器程序设计两大部分。控制终端程序通过keil uVision5开发平台，采用STM32官方固件库函数进行设计，实现GPS定位信息的接收、解析，4G模块网络连接，控制终端与服务器之间的信息收发。云服务器软件设计采用Servlet连接，在Windows10、Tomcat7、MySQL8和JAVA1.8的开发环境下实现了微信服务器和阿里云服务器之间的通信，并利用Socket连接实现了控制终端和阿里云服务器之间的通信。

目录

声明

第一章 绪论

1.1研究背景和意义

1.2.1 远程控制研究现状

1.2.2 基于微信控制技术研究现状

1.3研究内容

1.3.1 主要内容

1.3.2 技术路线

1.4 论文的章节安排

第二章 需求分析与总体设计

2.1.1 系统功能需求

2.1.2 系统总体设计

2.2.1 处理器选型

2.2.2 联网方式的选择

2.2.3 GPS模块选择

2.3.1微信公众平台

2.3.2 阿里云服务器

2.4 本章小结

第三章 系统硬件设计

3.1 硬件总体设计

3.2.1 MCU电路

3.2.2 时钟系统与复位电路

3.2.3 STM32启动电路

3.2.4 电源模块电路

3.3 继电器驱动电路

3.4 GPS模块电路

3.5 4G通信模块电路

3.5.1 SIM7600CE模块电路

3.5.2 通信模块电源电路

3.5.3 通信模块外围电路

3.6 PCB设计

3.6.1 PCB设计流程

3.6.2 PCB布局设计

3.6.3 PCB布线设计

3.7 本章小结

第四章 系统软件设计

4.1 软件总体设计

4.2.1 主程序设计

4.2.2 串口通信程序设计

4.2.3 GPS模块程序设计

4.2.4 4G模块程序设计

4.2.5 看门狗设计

4.3.1 开发环境的搭建

4.3.2 数据处理和交互

4.3.3 微信自定义菜单

4.3.4 Socket套接字

4.3.5 数据库设计

4.4 本章小结

第五章 系统测试

5.1 硬件测试

5.1.1 GPS模块定位测试

5.1.2 4G模块通信测试

5.2 微信功能测试

5.3 系统测试

5.3.1 系统测试环境

5.3.2 测试结果

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

个人简历