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基于无线模组公司WiFi的智能控制系统工业农业矿山应用

发布日期:2021-12-28  浏览次数:2061
基于无线模组公司WiFi的智能控制系统工业农业矿山应用,本文所设计的智能控制系统符合物联网技术在家庭控制系统中的主题思想,将各种智能控制方式融合在一起,以当前较为流行的语音识别控制系统和云平台为基础,突破传统的移动端应用单一控制。优势在于采用自主选择语音模块,并设计辅助电路;同时与市场占有率较高的“天猫精灵”产品兼容;利用阿里云作为数据收发平台和微信小程序功能,共同实现全方位智能检测和控制系统。

在无线模组公司WiFi智能控制系统的基础上进行了整体分析,在传统触控技术的基础上,通过增加无线网络模块来实现远程语音控制,同时采用了移动终端应用和微信小程序等技术手段,实现远程语音控制。它不仅可应用于越来越普遍的智能家居系统,而且还可用于工业生产,具有良好的市场前景。使用者可以用传统的触控开关来控制家电或开关,也可通过唤醒语音模块在一定范围内实现声音控制,例如:自行设计的语音模块或“天猫精灵”等产品来实现短距离语音控制,如用户不在家,还可以实现手机终端、微信小程序或一台联网电脑来控制家用电器或开关。

本设计的硬件模块分为两个部分,其中包括带有触控主控模块和与无线模组公司WiFi相连的语音控制模块。主控模块主要包括SC04A触控模块、无线模组公司WiFiWifi模块和采用ESP-01S内置芯片控制继电器电路。由SC04A触控开关实现对继电器的控制,ESP-01S内置芯片通过wifi模块发送继电器状态。声控模块通过LD3320语音识别模块的算法处理,再由Wifi模块发送给主程序,再由其解析和处理进行控制。

采用了SC04A触控传感器作为开关。SC04A是自带校正兼容触摸式感应器,可检测4个感应圆盘,可通过任意非导电介质感应电容变化,可替代机械开关,提高其使用灵敏度和使用寿命。声音模组选择LD3320,它是一种基于非特定人语音识别技术的语音识别/声控芯片。它与语音识别处理器和一些外部电路相结合,包括ADC、DAC、麦克风接口、声音输出接口等。本芯片无需外接Flash、RAM等任何辅助芯片,直接集成到现有产品中,即可完成语音识别、声控、人机对话等功能。

在上述硬件电路的基础上,按照系统的控制要求实现软件功能,程序设计分为五个方面:主系统程序、语音控制、“天猫精灵”功能接入、移动端app应用以及基于MQTT协议的操作控制程序。

主控模块可实现触控、无线通讯等功能。通过SC04A硬件模块实现了触摸控制,实现了点动触控低电平、高水平输出控制继电器动作。无线模组公司Wifi功能是在主程序启动时电启动,然后自动搜索安装的Wifi连接,连接失败会自动重连,云显示设备脱机。联接成功检测一个串口接收到的消息,判断接收到的消息是否为命令消息;否则,继续循环检测串口,若为命令信息,则系统执行该命令,控制设备的切换,将状态返回到服务器,如果返回成功,返回主线程循环,如果返回失败,将返回继续执行网络配置。

本文介绍了以LD3320为核心实现的语音控制装置:语音信号接收;内部芯片进行频谱分析、特征提取、语音识别;再与CPU人工输入的语音字节相匹配。这种方法的检测度很高,可以有效地避免方言中音调差异。

一套完整的智能控制系统要能够接入第三方,实现与阿里公司的“天猫精灵”的对接,这种对接方式是“云-云”接入,通过“天猫精灵”来控制该智能系统。在培训过程中实现了天猫精灵的操控,再通过第三方服务器传输到自己搭建的阿里云服务器,服务器将相应的操作指令传送给设备。

messagequeuingtelemetrytransport,MQTT)是IBM根据发布/订阅范例发布“轻量级”消息协议的一种。它是一种低占用、低带宽的即时通信协议,以少量的编码和宽带为连接的远程设备提供实时可靠的消息服务,适合硬件性能较低的远程设备以及网络状况差的环境,在小型设备、移动应用等方面有着广泛的应用。本设计将以Android操作系统终端和PC操作平台端的应用开发为目标,设计并实现了系统的状态检测与系统控制控制功能。对Android系统的MQTT的访问可分为6步:
(1)导入MQTT包:implementationorg.eclipse.paho:org.eclipse.paho.client.mqttv3:1.1.0',implementation'org.eclipse.paho:org.eclipse.paho.android.service:1.1.1';
(2)配置SQLConnectOptions项目;
(3)调用connect,然后写出已配置参数;
(4)按指定消息订阅消息队列;
(5)将消息发布到订阅的topic:实现代码publicvoidSubscribeMsg(Stringtopic)/publicvoidpublish(Stringtopic,Stringmsg)intqos,booleanisRetained;
(6)通过mqttCallBack对接收到的消息进行处理。MQTT协议使同一主题下的所有用户可以接收到消息,APP以订户和发布者的身份。APP可将设备执行指令发送到服务器,自己也能接收到设备的反馈指令,判断反馈指令,显示设备的实时状态。

完成硬件电路和软件程序的实现后,将对整个智能控制系统进行模拟操作控制,选择台灯、以三路开关为控制端的风扇和继电器,采用触摸屏控制、语音模组控制、"天猫精灵"、上位机通过操作台进行控制控制,验证数据的正确性和有效性。该智能控制系统通过测试与调整,实现了低延迟和数据等待时间,达到了预期的效果。

这使得在无线模组公司WiFi智能家居控制基础上进行扩展开发,实现多项技术的融合。当前流行的语音识别技术与云平台相结合,可以实现受控端无逢对接,达到完美兼容。接入第三方物联网平台,应用于工业、农业、矿山等危险行业,为用户提供智能检测,同时也能实现自动控制和无人值守操作,保证了人们的生命安全和效率大化。
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