野外勘测作业安全系统设计（有完整资料）

资料查找方式特纳斯电子电子校园网搜索下面编号即可编号T1672310M设计简介本设计是野外勘测作业安全系统设计主要实现以下功能通过心率血氧传感器检测心率血氧通过PH传感器检测PH值通过TDS传感器检测TDS值通过GPS模块获取经纬度值通过紫外线传感器检测紫外线强度通过短信模块发送报警短通过语音播报模块播报异常情况通过oled显示采集到的数据以及经纬度信息通过按键控制是否发送短信报警以及手动发短信报警通过WiFi模块连接手机app实现远程监控电源 5V传感器心率血氧传感器MAX30102、PH传感器ph0-14 pH、TDS传感器TDS、GPS模块NEO-7M、紫外线传感器keyes GUVA-S12SD 3528显示屏OLED12864单片机STM32F103C8T6执行器语音播报模块DY-SV17F人机交互独立按键GSM模块SIM900AWiFi模块ESP8266标签STM32、OLED12864、MAX30102 、ph0-14 pH、TDS、NEO-7M、keyes GUVA-S12SD 3528、DY-SV17F 、SIM900A、ESP8266题目扩展基于物联网的野外安全系统设计、基于单片机的野外勘探安全系统设计、基于STM32的野外安全系统设计基于单片机的野外勘测作业安全系统设计可以分为三个主要部分中控部分、输入部分和输出部分。下面分别对这三部分进行概述中控部分概述中控部分以STM32F103C8T6单片机为核心负责整个系统的数据处理与控制。它接收来自输入部分的各类传感器数据包括GPS定位信息、心率数据、水质参数PH值、TDS值、紫外线强度等并通过内部算法对这些数据进行处理和分析。根据处理结果中控部分会控制输出部分执行相应的操作如显示信息、发出语音警报、发送短信报警等。输入部分概述GPS模块用于获取作业人员的精确位置信息。心率模块通过心率血氧传感器检测作业人员的心率情况。水质检测模块包含PH传感器和TDS传感器用于检测水源的酸碱度和溶解性固体总量。紫外线传感器检测环境中的紫外线强度。独立按键用于手动控制报警和进行水质检测等操作。供电电路为整个系统提供稳定的电源供应。输出部分概述OLED屏显示模块用于显示各类传感器数据、位置信息及系统状态等。语音模块根据检测到的数据情况发出相应的语音警报如紫外线过强、水质不合格、心率异常等。GSM模块在检测到异常情况时自动或手动向指挥部和同行者发送位置信息和求救短信。WIFI模块将获取的数据信息同步至手机APP并可实现远程监控和警报发送功能。5 实物调试5.1 电路焊接总图首先将电路焊接在集成板上共有以下部分第一部分是电源模块将电源插座、电源开关、10k电阻和一个指示灯依次焊接焊接好之后插入电源指示灯点亮电源模块测试正常。第二部分是显示模块排针焊接好后将OLED12864显示屏插入排针。第三部分是单片机模块本次课题使用的是STM32F103C8T6单片机。第四部分是独立按键模块。第五部分为GPS定位模块第六部分为心率血氧传感器第七部分是4G通信发送模块第八部分为TDS电导率传感器。第九部分为DY-37F语音播报模块。第十部分为PH值模块。下图5-1为焊接完整实物图图5-1电路焊接总图5.2 Air724UG模块联网在上电之前先给模块接入信号线再插进去一个可以正常使用的手机卡这里使用的是移动的手机卡然后给电路板通电等Air724UG模块上蓝色指示灯慢闪之后按一下单片机最小系统上面的复位按键当Air724UG模块上蓝色指示灯快闪之后就说明模块已经连上网了这个时候就可以在手机云智能APP上远程监控了。如图5-2所示图5-2 4G连接阿里云图5.3 心率血氧检测实物测试如图5-3所示下面是我们测得的心率血氧值。图5-3心率血氧测试实物图5.4 水质检测实物测试如图5-4所示按下S2如果等于零的话它会播报水质合格如果超过阈值的话它会播报阈值过高。再按一下就是关闭水质检测。还有我们的PH值他们的PH值浓度过低或者过高的话。如果小于阈值的话它会播报过低如果大于阈值的话它会播报过高。图5-4水质检测实物图5.4 短信发送实物测试如图5-4所示按下第一个按键发送短信报警。图5-4短信发送实物图6 仿真调试6.1仿真总体设计如图5-5所示仿真部分包含STM32F103C8T6最小系统板、OLED12864显示屏、模拟紫外线、心率、血氧、PH、TDS的电位器、独立按键、模拟短信、语音模块、WIFI的模拟串口。图5-5 心率及跌倒监测系统仿真图6.2水质检测实物测试如图5-6所示按下S2如果等于零的话它会播报水质合格如果超过阈值的话它会播报阈值过高。再按一下就是关闭水质检测。还有我们的PH值他们的PH值浓度过低或者过高的话。如果小于阈值的话它会播报过低如果大于阈值的话它会播报过高。图5-7 水质检测仿真图6.3短信测试如图5-8所示心按下第一个按键发送短信报警。图5-8短信测试仿真图设计说明书部分资料如下设计摘要本设计以STM32F103C8T6单片机为核心控制器构建了一个基于单片机的野外勘测作业安全系统。该系统由中控部分、输入部分和输出部分组成。中控部分采用STM32F103C8T6单片机负责获取输入数据并进行处理进而控制输出部分。输入部分包括GPS模块、心率模块、水质检测模块、紫外线传感器、PH传感器、独立按键和供电电路。这些模块分别用于获取地理位置、心率、水质、紫外线强度、PH值等数据并通过独立按键进行操作和控制。输出部分由OLED屏显示模块、语音模块、GSM模块和WIFI模块组成。输入部分检测到的数据通过显示函数在OLED屏上显示按键用于开关报警和进行水质检测。当紫外线强度超过安全值125 mW/m²时系统会发出语音提示“紫外线过强”若在安全范围内则提示“紫外线正常”。水质检测中若PH值不在6.5-8.5范围内系统会发出语音提示“某项过高”若所有指标合格则提示“水质合格”。心率检测范围为60-160次/分钟若超出此范围系统会询问是否解除警报五秒内无应答则自动向指挥部和同行者发送位置信息和求救短信。按下按钮可手动发送位置信息和求救短信同时WIFI模块将数据同步至手机并发送警报。供电电路为整个系统提供电力支持。本系统通过集成多种传感器和通信模块实现了对野外勘测作业人员的安全监控和紧急救援功能提高了作业的安全性和效率。关键词: STM32F103C8T6, 野外勘测, 安全系统, 传感器, 通信模块字数9000目录摘 要ABSTRACT1 引 言1.1 选题背景及实际意义1.2 国内外研究现状1.3 课题主要内容2 系统设计方案2.1 系统整体方案2.2 单片机的选择2.3 电源方案的选择2.4 显示方案的选择3系统设计与分析3.1 整体系统设计分析3.2 主控电路设计3.3 显示模块4 系统程序设计4.1 编程软件介绍4.2 主程序流程设计4.3 按键功能图4.4 监测功能图4.5 显示功能图4.6 处理函数功能图5 实物调试5.1 电路焊接总图5.2 Air724UG模块联网5.3 心率血氧检测实物测试5.4 水质检测实物测试5.4 短信发送实物测试6 仿真调试6.1仿真总体设计6.2水质检测实物测试6.3短信测试结 论参考文献致 谢