高二上 电子出版社传感器与传感网技术应用课件8-3 深井水位采集数据接入云平台

项目八 深井水位数据采集系统 传感器及传感网技术应用 1 任务二 超声波传感器的应用 设备与资源准备： 实施流程： 任务二 超声波传感器的应用 1.建立硬件连接 (1)超声波传感器模块的J1、J2分别与NB-IoT模块扩展接口PB9、SCK相连； (2)将两个模块的GND端口连接起来； (3)NB-IoT模块的PA8口连到继电模块上面单元的RelayIn； (4) 继电器输出端接指示灯供电部分。 图8-2-16 超声波测水位检测系统硬件连接 先将超声波收发器牢固安装在超声波模块预留的接口上，再完成模块间的连线。 连线处理 2.设置串口连接参数 图8-2-17 设置上位机串口支持程序烧写的通讯参数 程序烧写前将NEWLab平台加电，在上机位上设置串口参数要与烧写程序软件Flash Loader Demonstrator要求的相一致。 。 3. 设定程序烧写状态。 图8-2-18 NB-IoT模块烧写设置 程序烧写前必需将STM32L15C8的boot0引脚置高电位后复位。 ①处拨码开关拨向右侧下载； ②处拨码开关拨向左侧选择M3芯片； ③处拨码开关1、2向下，3、4向上进行串口选择； 4.进行程序烧写 图8-2-21 HEX文件选择 ①首先配置串口号与上位机连接NB-IoT模块串口号一致，其余参数默认值，单击【next】。 ②选择芯片型号及待烧写HEX文件。 ③选择烧写的HEX文件 图8-2-19 烧写软件端口设置 图8-2-20 芯片类型选择 ①处拨码开关拨向左侧启动处，②处拨码开关拨向右侧选择NB-IoT模块串口处，③处拨码开关1、2向上，3、4向下进行选通。单击模块的复位按钮，系统执行新程序即进行测距，NB-IoT模块上的LED屏将显示的模拟水位距离超声波收发器的距离。 图8-2-20 芯片类型选择 5.设定模块进入程序执行状态 先测试报警指示灯。 图8-2-23 系统启动及指示灯检测 6.水位检测功能测试 超声波水位检测终端设计有水位检测及自动报警功能和手动取消报警功能。 测试水位检测功能和自动报警功能。 模拟待测水位正对探头放置后，第一次按下【KEY2】启动测距，测得数值单位为mm，再次按下【KEY2】结束测距。 系统将水位异常时设为120mm左右，水位检测小于120mm值时，指示灯自动亮起发出报警信号；大于125mm时指示灯熄灭。 注意 任务小结 知识与技能提升 任务拓展 在水位检测系统工作时，将数字万用表调至直流V档，黑表笔接超声波传感模块的GND端子，红色表笔测量J1触发信号的电压，再测J2距离脉冲输出电压，观察两个端子的输出电压情况。 延伸阅读 超声波探伤 图8-2-25 超声波探伤 职业能力目标： 任务三 深井水位采集数据接入云平台 掌握NB-IoT网络中UE终端的搭建方法和入网接入操作； 能够熟练完成NB-IoT终端的程序烧写和设备调试； 能够完成云平台项目创建、设备添加、云端系统运行管理。 水位数据采集终端利用超声波传感器采集的深井水位数据在NB-IoT模块上LED屏上展示并不是系统最终目的，而是希望能在云平台上集中监测和分析整个城市的地下水位，在水位出现异常时允许管理人员通NB-IoT网络关注UE终端报警情况，灵活管制报警灯的开关。本任务要求将分布式的水位检测UE终端接入新大陆物联网云平台，实现深井水位检测系统的模拟管控。 完成水位数据采集终端的硬件搭建与程序烧写和本地调试； 检测UE终端的NB-IoT入网能力； 将所有UE终端接入云平台，完成整个深井水位检测系统集中与功能测试。 任务描述： 任务要求： 任务三 深井水位采集数据接入云平台 任务分析与计划： 任务三 深井水位采集数据接入云平台 任务分析与规划 01 任务实施 03 任务小结 05 知识储备 02 任务检查与评价 04 任务拓展与延伸 06 任务三 深井水位采集数据接入云平台 16 接入云平台的 NBIOT网络体系架构 水位数据采 集终端的设计 1 2 知识储备 1.接入云平台的NBIOT网络体系架构 图8-3-1 深井水位检测系统网络架构 ①是项目实现的重点，需要根据功能要求设计硬件体系，完成搭建，并将程序烧写进去； ②和③由电信运营商支持，项目实现时可做透明化处理； ④在云平台上项目的创建、运维管理需要根据终端上报的数据和需要接受的执行控制人工创建与设定。 目前电信云、华为云、阿里云、腾讯云等多家物联网云平台支持NB-IoT设备接入，新大陆科技教育有限公司基于中国电信网络建立新大陆物联网云平台，网址为http://www.nlecloud.com/。 2.水位数据采集终端的设计 图8-3-2深井水位检测装置及安装方式 水位数据采集终端采用NB-IoT模块、超声波传感模块、超声波探头、继电器模块、指示灯