倪云建
摘要:以CC3200为核心,建立物联网多功能测控终端,可对物联网传输与网络通信过程等进行综合控制,提高终端功能水平。建立多功能主控器,对物联网的数据传输过程、通信数据处理等方面进行优化,可提高通信数据传输水平。利用CC3200WiFi模块对环境信号进行检测后,利用终端进行数据控制。在实现物联网多功能测控终端设计的基础上,对环境信息、功能应用等进行检验,旨在实现物联网多功能测控终端的综合应用效果提升。
关键词:CC3200;物联网多功能测控终端;设计
引言:基于CC3200的物联网终端结构设计,则是通过处理器对已经接收的数据信息进行处理,并在数据分析与网络数据统计的视角下,对接收的网络数据信息进行转换,在人机交互界面实现数据输出控制。利用CS3200的基础上,物联网多功能测控终端的设计可以对实际信号进行检测,并对物理对象进行控制。因此,在物联网多功能测控终端设计中,可实现多种模拟以及数字输入输出,传输速率比较快,可实现数据信息的集成化处理,满足实际应用需求。在物联网多功能测控终端设计与拓展中,则需要从处理器的单片微控制器单元CC3200,在数据集成处理与分析的基础上,提高物联网多功能测控终端的实际应用效果[1]。
1 CC3200分析
CC3200是为物联网的应用而设计的单片无线MCU,采用双核心架构进行设计,其中包含微控制器以及WiFi网络子处理器,前者是以ARMCdprtex-M4为内核,对系统运行进行管理,后者是以数据通信为中心,可解除微控制器的处理负担,并实现传输速率的综合控制。CC3200芯片在实际应用中,可通过输入输出引脚,对通信传输过程以及信号输入过程等进行优化,在模拟信号数字化设计的视角下,实现定时输出与信息控制。利用定时器,可对PWM调制信号的数据传输过程进行优化,对外部设备对象进行调速控制。CC3200芯片传输过程中,则是利用微控制器与网络子处理器的API接口,对数据传输以及信息处理过程进行优化,提高物联网多功能测控终端的功能性、速率及集成处理效果[2]。
2 物联网多功能测控终端的总方案设计
在利用CC3200多功能测控终端中,可对物理参量检测、设备对象控制以及网络接入等功能进行完善,满足通信数据传输与转换的实际需求。从输入检测的角度进行分析,分析被测物理量,并将物理量的数据传输到传感器,对模拟信号进行调理与复用,将其传输到CC3200芯片中。在输出控制中,CC3200芯片可以对数据信息进行处理,输出数字开关信号串并传输到移位寄存器,利用驱动电路,对被控对象进行控制与优化,达到物联网终端控制的目的[3]。
在物联网多功能测控终端设计中,通过CC3200核心控制处理模块、输入检测调理模块以及输出控制驱动模块,实现数据通信与传输。CC3200可通过WiFi子处理器,实现网络接入与传输控制。通过处理器进行解析,并按照输入信号的采集与信号控制,实现数据传输与信息处理。输入检测调理模块可通过传感器检测现实世界的物理量,并对信号进行放大、滤波处理,实现数据传输与信息控制效果提升。CC3200芯片在实际应用中,可在通信数据传输以及信息处理的过程中,利用模拟输入通道与数字输入接口,对数据传输过程以及数据变化等进行优化,实现模拟信号的传输与控制。输出控制驱动模块可根据被控对象的控制要求,对CC3200输出的开关信号以及PWM信号进行变换与功率放大处理,提高数据传输与信息处理效果。
3 物联网多功能测控终端详细设计
物联网多功能测控终端在实现信号检测与信号处理中,可对图像信号与物理时变信号进行处理,在输出控制的基础上,对开关控制以及对象速度控制等进行优化,实现终端传输的控制效果提升。在数字温湿度传感器、位置传感器、图像传感器的视角下,建立4路模拟信号检测通道,并对开关控制输出量、2路PWM控制输出等进行优化。通过软件编程,将CC3200的27个独立的I/O引脚定义为1个UART、1个I2C以及8位图像数据接口、12位ADC、3位编码的数字开关量接口以及2路PWM输出等,并对其进行整合与控制,满足终端侧控制的实际需求。
物联网多功能测控终端的硬件设计,选择连接的DHT11温湿度数字传感器,对环境的温度、湿度等进行检测。利用S1216F8-bd-v23定位模块终端的位置信息进行检验,利用GPS/北斗定位,对UART直接输出信息进行统计与处理。未获取监控图像数据,终端选择CMOS摄像头MT9D111进行二维图像信号采集与处理。CC3200可通过内部I2C接口模拟SCCB时序完成对图像数据的配置与优化,并在输出数据锁存时钟数据处理的基础上,实现数据传输与图像数据处理整合。在CC3200内置ADC的4通道输入引脚与接收端的数据复用处理,可实现输出电平的综合控制,在数据寄存与信息处理的基础上,可实现数据转换与数据信息处理效果提升。CC3200分配4条GPIO引脚,通过开关控制变量,对输出开关、控制信号以及数据传输过程等进行优化,实现数据扩展与模拟信号传输控制。
以CC3200为主核的Cortex-M4内部没有内存管理单元,无法创建线程的方式,安排多个任务并执行,开发的终端应用层程序可通过轮循机制安排多任务执行。物联网多功能测控终端在运行中,可通过自身控制新派的内部初始化分析,对CC3200的配置寄存器完成功能數据的初始化处理。其中,包含GPIO功能复用、定时器参数、中断函数的初始化控制。网络功能的配置与通信传输控制,则是通过API函数驱动WiFi子处理器来实现,在建立网络故障的数据统计与注册信息的前体系时,可在物联网多功能测控终端对控制信号进行检验,将数据存入到FLASH中,并进行远程发送。物联网多功能测控终端的软件设计是在
4 物联网多功能测控终端的实现
为保证物联网多功能测控终端运行的稳定性以及可靠性,在实现物联网多功能测控终端多功能中,利用LAMP平台,构建网络服务器,并对终端设备的多功能进行测试。服务器向终端会发送命令消息,接收并存储终端发回的数据,通过页面显示检测数据,在动态评估与分析的基础上,保证物联网多功能测控终端的运行稳定性。在物联网多功能测控终端设计中,选取3个不同的位置为被测点,并通过网络数据传输,建立通信传输机制,每个终端根据选定的时间间隔,定时采集终端的传感器节点数据,并添加数据帧头,并将数据传输到后台服务器,接收数据后,对数据传输过程以及数据终端信息等进行检测与分析,从而实现物联网多功能测控终端控制。根据物联网多功能测控终端实际采集的定位信息,在实现数据采集与信息处理中,可保证采集数据的实时性以及可靠性,通过温湿度调整设备,对测控终端的温度、湿度等参数进行分析,从而达到环境检测与环境管理的目的。物联网多功能测控终端在实际运行的过程中,可通过服务器的不同命令进行数据控制,其中包含控制信号以及终端设备启停等,在输出控制信号的基础上,对输出电压以及监测信号等进行统计控制,实现输出PWM信号的传输控制效果提升。基于CC3200的物联网多功能测控终端设计,则对输出控制信号以及模拟信号等进行优化,在终端数据传输与信息处理的基础上,提高物联网多功能测控终端的功能性。物联网多功能测控终端可執行不同命令,并通过终端数据传输与信息处理,提高通信传输与终端控制水平。
结论:基于CC3200的物联网多功能测控终端设计,则是对物联网的终端功能进行设计与完善,通过数据传输与数据处理,实现移动终端的综合控制效果提升。在设计CC3200下的物联网多功能测控终端中,可实现功能集成化设计,并在通信传输以及传感器数据采集的视角下,实现设备集成度的进一步提升,对提高物联网多功能测控终端的综合应用效果有积极作用。本次设计的物联网多功能测控终端可以按照需求挂接多种传感器,而且,物联网多功能测控终端的设备集成度比较高,可以满足物联网建设与发展的综合需求。
参考文献
[1]解施媛,姜重然,王烯霖,王旭,张文丹.WiFi在农业物联网温湿度测量的研究[J].山西电子技术,2019(05):88-90+96.
[2]羊日飞,黄平.基于CC3200的超声波测距[J].物联网技术,2019,9(04):39-41.
[3]魏佳,贾婧媛,赵香玉,宋雷.基于CC3200物联网家居护理系统的研究与设计[J].佳木斯大学学报(自然科学版),2019,37(01):107-109.
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