基于物联网的超市冷链数据采集系统设计

摘要

随着社会经济的不断发展，人民大众对生鲜产品和冷藏食品的需求越来越多，而这些产品的储存都依赖于良好的超市冷链系统，对冷链系统的管理已经成为超市管理中关键的一环。为了更好地管理和维护冷链系统，需要采集冷链系统中几个重要的参数，比如压缩机内的气体压力，冷链系统的耗电量等。传统的超市冷链数据采集方法是超市管理人员去压缩机集中室进行抄表，这种方法浪费人力，效率较低，且不能保证实时性。为解决这一问题，本文设计了一套基于物联网的超市冷链数据采集系统。该系统采用物联网与嵌入式技术，实现了超市冷链数据实时采集，并能远程监控、操控现场冷链设备。论文完成的主要工作如下： （1）论文在分析超市冷链数据采集系统的性能要求的基础上，规划了系统需要完成的任务，设计出基于物联网的系统总体网络图。 （2）完成了系统终端的硬件设计。首先采用模块化的方法设计了系统终端的硬件框架，将系统终端划分为主控制器模块、GPRS模块、TFTLCD显示模块、蓝牙模块、继电器模块、交流电开关量检测模块等几大部分，然后对这些模块的电路逐一进行设计，之后完成了系统终端的PCB 设计。此外，针对目前市场上的信号隔离器不适用于本系统的问题，提出了“镜像”传感器电路的方法，设计了二线制传感器的电流分离器，实现了将一个二线制传感器的信号基本无损耗地分成两路的目的。 （3）设计了基于μC/OS-II操作系统的系统终端软件程序。将系统要完成的功能分成5个任务，然后对5个任务分开进行设计，并通过信号量和邮箱在几个任务之间进行同步和通信。对数据采集程序、数据处理程序、数据发送程序、参数修改程序进行了分析与设计。此外，为了方便用户修改系统参数，设计了基于M FC的系统参数修改软件。 （4）系统的调试与测试。首先在实验室测试系统的精确性、稳定性、报警功能、数据传输功能和继电器控制功能，然后将系统终端安装在现场进行耐久性测试。测试结果表明，本系统能很好地满足要求，采集数据准确，报警及时，操控简单，且成本较低，可以有效减少超市管理人员的工作量，保障超市冷链的安全运行。

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