基于物联网的智能厨房安全监测系统-下位机程序

CSDN话题挑战赛第2期

参赛话题：学习笔记

最近遇到一个基于TCP/IP网络的远程智能物联网系统，采用Arduino Uno控制器作为下位机，采用LabVIEW作为远程监控软件，两者通过网络实现通信。初步定为使用labview编写上位机程序进行处理。为啥用labview呢，因为LabVIEW是美国国家仪器公司（NI）的创新软件产品，其全称是实验室虚拟仪器工程平台（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench），是一种基于G语言（Graphics Language，图形化编程语言）的测试系统软件开发平台。LabVIEW并不局限于虚拟仪器的开发，它的作用是为大型复杂测试系统提供通用的软件开发平台。目前，LabVIEW已经成为测试领域应用最广泛和最有前途的软件开发平台之一。

项目中解决的问题

于TCP/IP网络的远程智能物联网系统，采用Arduino Uno控制器作为下位机，采用LabVIEW作为远程监控软件，两者通过网络实现通信。

在基于物联网的智能厨房安全监测系统中，Arduino Uno控制器需要完成以下功能：1）通过W5100网络模块接收并判断命令，采集和传输温度、煤气浓度、热释电传感器的数据，并通过W5100网络模块上传给LabVIEW软件。2）通过W5100网络模块接收并判断命令、控制多路继电器模组的断开与闭合，以控制家用电器的关闭与工作。

提示：将DS18B20温度传感器的VCC和GND分别连接至Arduino Uno控制器的+5V和GND，以给DS18B20提供电源，DS18B20的DQ引脚接至ArduinoUno控制器数字引脚D2，且连接4.7kΩ的上拉电阻，因为DS18B20的DQ引脚正常工作需要添加上拉电阻。

将MQ-2气体传感器的两个H引脚分别接至加热电源的正负极，并调整电源模块输出+5V电压；将A端、B端分别接至Arduino Uno控制器的+5V、模拟输入A0，并且在B端与GND之间串接负载电阻。

将固态继电器模组的控制端分别接至Arduino Uno控制板上的数字端口D3、D4、D5、D6、GND。硬件连接图上只表示了一路继电器，其余的类似。

将热释电红外传感器的VCC、OUT、GND分别接至Arduino Uno控制板上的5V、数字接口D7和GND。此处没有在硬件连接图上表示出来。

远程智能厨房系统部分硬件连接图，

#include <DallasTemperature.h> // 包含Dallas单总线函数库#include <SPI.h>// 包含SPI函数库#include <Ethernet.h> // 包含W5100网络函数库#define ONE_WIRE_BUS 2 // 定义数字口2为单总线的控制引脚#define gas_Command 0x81 // 气体采集命令#define temp_Command 0x82 // 温度采集命令#define infrared_Command 0x80 // 热释电采集命令#define SW1_ON_Command0x11 // 继电器1闭合命令#define SW1_OFF_Command 0x10 // 继电器1断开命令#define SW2_ON_Command0x21 // 继电器2闭合命令#define SW2_OFF_Command 0x20 // 继电器2断开命令#define SW3_ON_Command0x31 /继电器3闭合命令#define SW3_OFF_Command 0x30 // 继电器3断开命令#define SW4_ON_Command0x41 // 继电器4闭合命令#define SW4_OFF_Command 0x40 // 继电器4断开命令OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);DallasTemperature sensors(&oneWire);// 设置MAC地址和IP地址byte mac[] = {0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED };IPAddress ip(192,168,1,177);// 设置端口号EthernetServer server(8000);int SW1=3;// 定义继电器1的控制引脚int SW2=4;// 定义继电器2的控制引脚int SW3=5;// 定义继电器3的控制引脚int SW4=6;// 定义继电器4的控制引脚int inrared_Pin=7; // 定义热释电传感器信号的读取引脚byte comdata[3]={0}; // 定义数组，用于保存接收命令数据void test_do_data(void); // 测试串口数据是否正确并执行命令void setup(){Ethernet.begin(mac, ip);// 初始化TCP/IP协议栈server.begin(); // 启动服务器sensors.begin(); // 初始化单总线传感器pinMode(SW1, OUTPUT); pinMode(SW2, OUTPUT); pinMode(SW3, OUTPUT); pinMode(SW4, OUTPUT); // 将继电器的控制引脚设置为输出状态}digitalWrite(SW2, HIGH); break;case SW2_OFF_Command:// 继电器2断开命令digitalWrite(SW2, LOW); break;case SW3_ON_Command: // 继电器3闭合命令digitalWrite(SW3, HIGH); break;case SW3_OFF_Command:// 继电器3断开命令digitalWrite(SW3, LOW);break;case SW4_ON_Command: // 继电器4闭合命令digitalWrite(SW4, HIGH); break;case SW4_OFF_Command:// 继电器4断开命令digitalWrite(SW4, LOW); break; }}}}