文章目錄
- 一、前言
- 1.1 項目介紹
- 【1】項目開發背景
- 【2】設計實現的功能
- 【3】項目硬件模塊組成
- 【4】設計意義
- 【5】國內外研究現狀
- （1）國內研究現狀
- （2）國外研究現狀
- （3）技術演進趨勢分析
- （4）現存技術缺口
- （5）關鍵案例技術對比表
- 【6】摘要
- 1.2 設計思路
- 1.3 系統功能總結
- 1.4 開發工具的選擇
- 【1】設備端開發
- 【2】上位機開發
- 1.5 參考文獻
- 1.6 系統框架圖
- 框架圖關鍵要素說明
- 數據流向特征
- 技術亮點標注
- 1.7 系統原理圖
- 1. **主控芯片：STM32F103C8T6**
- 2. **溫度與濕度傳感器 — SHT30模塊**
- 3. **震動傳感器**
- 4. **繼電器控制制冷機（半導體制冷模塊）**
- 5. **繼電器控制加濕器（5V霧化器）**
- 6. **蜂鳴器（高電平觸發有源蜂鳴器）**
- 7. **OLED顯示屏（0.96寸，128×128，I2C接口）**
- 8. **4×4機械按鍵**
- 9. **GPS定位模塊 ATGM336H-5N-GPS**
- 10. **4G通信模塊 Air780e**
- 11. 總結管腳
- 12. 設計思路說明
- 1.8 模塊的技術詳情介紹
- 【1】Air780e模塊
- 【2】GPS模塊
- 【3】SHT30模塊
- 1.9 上傳的屬性字段
- 1. 環境監測數據字段
- 2. 設備控制狀態字段
- 3. 地理信息與時間字段
- 4. 閾值配置字段（需云端下發）
- **MQTT主題設計示例**
- 二、硬件選型
- 2.1 STM32F103C8T6
- 2.2 電源擴展板
- 2.3 OLED顯示屏（IIC協議4針）
- 2.4 母對母杜邦線
- 2.5 Air780e模塊
- 2.6 蜂鳴器模塊
- 2.7 繼電器（X2）
- 2.8 加濕器
- 2.9 獨立按鍵
- 2.10 PCB版
- 2.11 震動傳感器
- 2.12 SHT30溫濕度模塊
- 2.13 穩壓模塊
- 2.14 電源插頭【12V 2A】
- 2.15 GPS模塊-需要焊接排針
- 2.16 制冷模塊
- 三、部署華為云物聯網平臺
- 3.1 物聯網平臺介紹
- 3.2 開通物聯網服務
- 3.3 創建產品
- （1）創建產品
- （2）填寫產品信息
- （3）產品創建成功
- （4）添加自定義模型
- 3.4 添加設備
- （1）注冊設備
- （2）根據自己的設備填寫
- （3）保存設備信息
- （4）設備創建完成
- （5）設備詳情
- 3.5 MQTT協議主題訂閱與發布
- （1）MQTT協議介紹
- （2）華為云平臺MQTT協議使用限制
- （3）主題訂閱格式
- （4）主題發布格式
- 3.6 MQTT三元組
- （1）MQTT服務器地址
- （2）生成MQTT三元組
- 3.7 模擬設備登錄測試
- （1）填入登錄信息
- （2）打開網頁查看
- （3）MQTT登錄測試參數總結
- 3.8 創建IAM賬戶
- 3.9 獲取影子數據
- 3.10 訪問接口的代碼實現
- （1）配置 Qt 項目
- （2）代碼實現
- 3.11 數據解析代碼
- （1）配置 Qt 項目
- （2）解析 JSON 數據的完整代碼
- 四、Qt開發入門與環境搭建
- 4.1 Qt是什么？
- 4.2 Qt版本介紹
- 4.3 Qt開發環境安裝
- 4.4 開發第一個QT程序
- 4.5 調試輸出
- 4.6 QT Creator常用的快捷鍵
- 4.7 QT幫助文檔
- 4.8 UI設計師使用
- 4.9 按鈕控件組
- 4.10 布局控件組
- 4.11 基本布局控件
- 4.12 UI設計師的布局功能
- 五、上位機開發
- 5.1 Qt開發環境安裝
- 5.2 新建上位機工程
- 5.3 切換編譯器
- 5.4 編譯測試功能
- 5.5 設計UI界面與工程配置
- 【1】打開UI文件
- 【2】開始設計界面
- 5.6 設計代碼
- 【1】獲取token
- **1. 設置功能標識**
- **2. 構造請求URL**
- **3. 設置請求頭**
- **4. 設置請求URL**
- **5. 構造請求體**
- **6. 發送HTTP POST請求**
- **7. 總結**
- 【2】獲取影子數據
- 【3】解析數據更新界面
- 【4】判斷設備是否離線
- **（1）功能分析**
- **（2）離線處理**
- **（3）在線處理**
- 【5】獲取設備最新數據上傳時間
- **（1）詳細代碼解析**
- **（2）代碼運行效果**
- 5.5 編譯Windows上位機
- 5.6 配置Android環境
- 【1】選擇Android編譯器
- 【2】創建Android配置文件
- 【3】配置Android圖標與名稱
- 【3】編譯Android上位機
- 5.7 設備仿真調試
- 六、STM32代碼設計
- 6.1 硬件連線說明
- 6.2 傳感器代碼
- 6.3 項目核心代碼
- 整體代碼設計思路說明
- 6.4 程序下載
- 6.5 程序正常運行效果
- 6.6 取模軟件的使用
- 七、總結
- **技術細節文檔**
- 一、項目功能概述
- 二、硬件組成與模塊說明
- 1. 主控模塊
- 2. 溫濕度檢測模塊
- 3. 震動檢測模塊
- 4. 制冷控制模塊
- 5. 加濕控制模塊
- 6. 蜂鳴器模塊
- 7. 顯示模塊
- 8. 輸入按鍵模塊
- 9. GPS定位模塊
- 10. 4G通信模塊
- 三、核心技術介紹
- 1. 嵌入式系統設計（STM32）
- 2. MQTT通信協議
- 3. 數據顯示與人機交互
- 4. 上位機與APP開發
- 四、系統設計思路與流程
- 1. 系統整體架構圖
- 2. 工作流程
- 五、總結
- 開題報告
- （一）選題來源與背景
- （二）研究目的
- （三）國內外研究現狀
- **（1）國內研究現狀**
- **（2）國外研究現狀**
- **（3）技術演進趨勢分析**
- （4）**現存技術缺口**
- （5）關鍵案例技術對比表
- （四）主要參考文獻
- （五）研究內容
- （六）研究思路
- （七）研究方法
- （八）設計的總體結構描述
- （九）設計的各個功能模塊描述
- （十）可行性分析
- （十一）預期成果
- **論文目錄大綱**
- 第一章 緒論
- 第二章 設計方法與方案選擇
- 第三章 系統設計與硬件選型
- 第四章 系統設計與實現（嵌入式軟件設計）
- 第五章 上位機設計與實現
- 第六章 系統調試與測試
- 第七章 結論與展望
- 參考文獻
- 致謝
- **任務書**
- （1）課題背景與目的
- （2）設計的內容
- （3）設計的基本要求
一、前言
1.1 項目介紹
【1】項目開發背景
在當前公共衛生安全和疾病防控形勢日益嚴峻的背景下，疫苗成為預防和控制傳染病的關鍵手段。疫苗的有效性高度依賴其在儲存和運輸過程中的環境條件，尤其是溫度和濕度。如果在冷鏈運輸過程中未能保持適宜的溫濕度，疫苗的藥效將大幅降低，甚至完全失效，進而危害人群健康。因此，建設一個可靠、高效、智能的疫苗冷鏈物流監測系統，成為疫苗全生命周期管理中的重要一環。
傳統的疫苗冷鏈運輸通常依靠人工記錄、定時巡查等方式，存在實時性差、誤差大、難以遠程監控等問題，無法滿足現代疫苗運輸對環境監測的高標準要求。隨著物聯網技術的飛速發展，將傳感器技術、無線通信技術與嵌入式控制系統相結合，為實現疫苗冷鏈運輸的智能化、網絡化、遠程化監測提供了強有力的技術支撐。
本項目基于物聯網技術，設計并實現一套疫苗冷鏈物流監測系統。系統以STM32F103C8T6單片機為核心，集成了溫濕度傳感器、震動傳感器、GPS定位模塊、蜂鳴器和LCD顯示屏等多種功能模塊，能夠實時采集運輸環境中的關鍵參數，并通過4G模塊將數據上傳至華為云IOT物聯網平臺，便于后臺遠程監控和數據分析。同時，系統具備本地自動控制功能，如溫度過高自動啟動制冷、濕度過低自動啟動加濕器，以及檢測到劇烈震動時進行蜂鳴器報警&#x
