物联网导论设计

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物联网导论课程设计

课题名称物联网导论所在院系XXXXX学院班级14级物联网学号1413XXXXX

姓名XXX指导老师XXX

时间2023年3月分数

《物联网导论课程设计任务书》

姓名：XXX班级：14级物联网指导老师：XXX

课题名称：自由设计M2M的物联网体系设1熟悉把握物联网概念。计2了解物联网的支撑技术。任3自行设计一套M2M的物联网应用。务4编写此套应用的论文，字数不少于1000-2000。与4.1论文应当图文并茂，贴近日常应用。要4.2充分发挥，自由想象。求4.3论文中应着重介绍一种物联网支撑技术。设1课前调查计2确定方向步3着手编写骤4及时修正概M2M定义：念M2M是machine-to-machine的简称，即“机器对机器〞的缩写，也有介人理解为人对机器(man-to-machine)、机器对人(machine-to-man)等，绍旨在通过通信技术来实现人、机器和系统三者之问的智能化、交互式无缝连接。M2M设备是能够回复包含在一些设备中的数据的请求或能够自动传送包含在这些设备中的数据的设备。M2M通信与物联网的核心理念一致，不同之处是物联网的概念、所采用的技术及应用场景更广泛。而M2M则聚焦在无线通信网络应用上，是物联网应用的一种主要方式。设计的物联网应用：智能健康秤

概述：

智能健康秤远程健康监测在未来的患者治疗中将扮演重要角色。它将数据测量、趋势浮现、分析建议、家庭模式、互动社区五大功能集于一身，用蓝牙与用户智能手机连接的智能健康秤通过家庭网关通信，并将收集到的身体数据发送给相关医疗机构，把患者与医疗机构连接起来。

设计理念：

利用Atmal328P单片机、应变片式传感器为数据采集器对智能人体健康电子秤进行了设计。该设计采用LCD显示器以数字的形式显示体重，并通过键盘输入人体身高信息，并结合人体的体重信息，计算出健康指数，来判别肥胖程度，并蓝牙与用户智能手机连接的智能健康秤通过家庭网关通信，并将收集到的身体数据发送给相关医疗机构，把患者与医疗机构连接起来。为了使系统更加完善，还添加了超载报警功能，通过软硬件的设计使人体健康秤具有一定的智能化功能，使用简便，具有一定的推广应用前景。

设计原理：

系统设计了一个主电源和受单片机控制的受控电源，主电源给单片机和显示及键盘模块供电，受控电源供给传感器、数据放大及转换模块，通过设置一个定时器，在单片机休眠时每隔一段时间来读取零值并更新，并通过判别人是否在称重来决定受控电源是否工作，以便实现电池节能和自动上秤功能。

工作原理：

电子秤表面有ITO导电膜，对人体无伤害的微弱交流电在体内循环，然后通过BIA(BioelectricalImpedanceAnalysis)生物电阻抗方法测量数据。

由于肌肉内含有较多血液等水分，可以导电，而脂肪是不导电的。因此可以通过微小电流通过身体来计算电阻，使用我们在广泛试验得到的公式，能够比较确切地测量人体脂肪百分比、人体水分百分比、人体肌肉百分比、骨骼重量等人体成分。

产品功能：

1.追踪15项人体健康数据，全方位、立体化健康监测。2.PHMS?云端数据引擎交织分析，深度报告，健康管理。3.趋势浮现，制定合理的瘦身目标，确切减脂。

4.家庭模式，可以将全家人的健康数据进行统一管理，随时随地查询。5.友情关心，共享、社交、相互鼓舞。

6.可以将收集到的身体数据发送给相关医疗机构。

总结：

本文设计的电子秤以单片机为主要部件，用汇编语言进行软件设计，硬件则以称重传感器为主，采用纽扣电池对电子秤提供电源。并通过硬件电路设计实现电源转换。能够确凿的测量人体的重量，具有自动上电和关电功能，并使用蓝牙与用户智能手机连接的智能健康秤通过家庭网关通信，并将收集到的身体数据发送给相关医疗机构，把患者与医疗机构连接起来。使用者可以设置上限重量，当体重超过此上限时系统会发出蜂鸣报警声，并将收集到的身体数据发送给相关医疗机构，有助于控制体重保持健康。它将数据测量、趋势浮现、分析建议、家庭模式、互动社区五大功能集于一身，与用户的智能手机结合，成为现代家居生活中最贴心的健康小管家，此系统可开发为实物产品，能广泛应用于人们生活中，结构简单、操作便利，具有一定实现意义和经济价值。

设计电路：

主芯片用Atmal328P，芯片引脚及各个形状如下：

最小系统：一个嵌入式处理器自己是不能独立工作的，必需给它供电、加上时钟信号、提供复位信号，假使芯片没有片内程序存储器，则还要加上存储器系统，然后嵌入式处理器芯片才可能工作。

1模拟电源

电路简单，输出电压纹波较小，并且干扰较开关电源小得多。

2时钟电路

目前所有的微控制器均为时序电路，需要一个时钟信号才能工作，大多数微控制器具有晶体振荡器。利用微控制器内部的晶体振荡器来提供时钟信号。

图7-1IC接口电路

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②串行数据传送

在总线备用时SDA和SCL都必需保持高电平状态，只有关闭IC总线时才能使SCL钳位在低电平。在IC总线数据传输时，在时钟线高电平期间，数据线上必需保持有稳定的规律电平（也就是说在数据传输期间只有时钟线低电平期间，才允许数据线上的电平发生变化）。如图7-2所示。

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图7-2串行数据传送

③开始和终止

SCL线是高电平日，SDA线从高电平向低电平切换，这个状况表示起始条件；

SCL线是高电平日，SDA线由低电平向高电平切换，这个状况表示中止条件。如图7-3所示。

图7-3开始和终止

④IC数据传送

IC总线数据传送时，每传送一个字节数据后都必需有应答信号（A）。主控器接收数据时，假使要终止通信时，将在中止位之前发送非应答信号（A非）。如图7-4所示。

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图7