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智慧实验室管理系统的设计
  • 发布日期:2018-09-19      浏览次数:52
    •    智慧实验室管理系统的设计
        随着计算机网络,通讯技术和远程控制技术的不断发展和成熟,国内外相继出现了“智能家居”、“智能建筑”、“智慧小区”、“智慧城市”和“智慧地球”的概念。不久的将来智能化将会推广到各行各业以及现实生活中。信息技术为实验室管理的合理化,智能化,网络化的远程管理提供了重要的技术支撑。智慧实验室管理系统是在应用计算机技术、传感技术、智能控制技术基础上实现的。
        1.智慧实验室整体规划
        对现代智能新型实验室进行规划时,既要考虑场地布局、换气通风、供电线路,还要加强科学合理设计、规范布局以及扩展性,为实验室的智能化建设留有余地,特别是软件和硬件扩展性,要留下足够的空间和容量。
        智慧实验室的场地布局应留出系统数据处理位置,使之能集中放置管理数据的监测、处理和传输的硬件,方便实验室管理人员进行数据处理和现场操作,甚至涉及到远程监控和控制。
        2.硬件管理系统
        该系统采用智能控制技术、网络技术和无线通讯技术,对实验室进行智能的监测管理,提供高效、准确的数据和控制。通过STM32控制无线模块、温湿度传感器、人体红外、烟雾传感器及手机远程智能控制,实现全智能实验室控制系统。
        其实现的原理及工作的全部过程为:从控制端通过传感器采集实验室的温湿度、烟雾度、人体红外探测的状态等信息,然后发送到主控制端,经过主控制端的数据分析后,发出相应的命令,然后在从控制端进行相应的处理。当实验室中温湿度、烟雾度超出设定范围时,产生控制信号,启动换气和火灾预警装置,并通过MC35无线短信发送模块,发送相关预警信息;当人体红外探测到非法入侵时,启动声光报警装置,同时发送短信息提醒。
        3.软件管理系统
        软件主程序主要完成对实验室温湿度,烟雾度以及安全状态的检测分析,并远程发送给主机存储,也可以随时将实验室安全状态发送给手机控制终端,可通过手机来监视实验室的安全状态。软件设计在Keil4集成开发环境下进行,根据程序流程图的思路编写程序。程序的编写可以分成四块来进行,分别为DHT11温湿度采集程序、短消息发送程序、NRF2401发送程序和主程序。然后,再通过一个主函数main来调用DHT11温湿度采集程序、短消息发送程序、NRF2401发送程序。
        温湿度传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件,并和一个8位单片机相连接。NRF24L01的通信协议,通过配置寄存器可将nRF241L01配置为发射、接收、空闲及掉电四种工作模式。
     
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