基于互联网的创新设计

基于互联网的创新设计

随着“互联网+时代”的到来，以及大众创业，万众创新的理念深入人心，

传统的行业已经不能够满足大众日益增长的需求了，为此，应用“互联网+”的技术去实现创新产品的设计，能够很大程度提高人们的生活水平。下面就来介绍下基于互联网下的几款设计。

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基于“互联网+”的家庭管家机器人

1.方案设计

以嵌入式作为设计的核心，在制作机器人的眼睛时是采用传感器，并以嵌入式的方式进行智能化的处理，在制作机器人的运动方式的时候是采用舵机模块。另外，信息传送方式的实现是利用了GSM无线通信模块，Wi-Fi通信模块，蓝牙通信模块。

2.硬件设计

除了机器人的主要控制部分之外，还需要另外一些传感器和控制的装置。

例如无线探测器，以及网络摄像头进行摄像。嵌入式的系统是家用管家机器人设计的核心，采用GSM无线通信模块，Wi-Fi通信模块，蓝牙通信模块进行无线接收。GSM无线通信模块具有发送短信，语音通话的功能。另外，还有以单片机为核心的网络控制器，使用基于Yeelink网络平台进行远程监控。

3.设计思路

在自动拨号报警设计的方面，可以先查阅自动拨号的报警系统，以及GSM 模块900等资料，然后针对这些资料提出解决问题的思路和工程技术的方案。

选用多种探头，设计控制电路，编写相应的应用程序进行实验，实现对探头信号的检测和识别。另外要设计GSM控制电路，编写程序进行实验，实现自动拨号的功能。、

图1基于“互联网+”家庭管家机器人方案图

在远程监控方面，在Yeelink网络平台设计对家里边设备的智能控制，同时使用网络摄像头实现远程的监控。由于现在有很多用户都是共用一个IP

地址的，所以没办法实现精确地控制。

在机器人设计方面，可以制作一些较为简单的机器人，让它们能够实现一些简单的操作，并可以把其他系统内嵌进机器人中进行联机调试。

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基于“互联网+”的超声波距离检测创新设计

1.方案设计

该系统依据测距信号对后续电路做出相应指令，为了控制电路的工作状态，实现自动检测、自动调整的功能，采用了超声波传感器模块、单片机模块、短信发送模块。

图2 设计框图

2.设计原理

超声波检测原理是通过超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播时碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为v，而根据计时器记录的发射和接收回波的时间差t ，就可以计算出发射点距障碍物的距离S，即：S=vt/2。

由于超声波也是一种声波，其声速C与温度有关。在使用时，如果温度变化不大，则可认为声速是基本不变的。常温下超声波的传播速度是334 m/s，但其传播速度v易受空气中温度、湿度、压强等因素的影响，其中受温度的影响较大，如温度每升高1℃，声速增加约0.6m/s。如果测距精度要求很高，则应通过温度补偿的方法加以校正。本系统采用了温度校正的方法：

V=331.45+0.607T

确定声速以及超声波往返的时间之后，就可以求出距离。

3.软件设计

ARM单片机可以实现采集检测信息的功能。通过对比算法来实现控制短信模块的工作状态。本次系统是采用了PID的控制算法，实现流程如下：

图3 模拟PID系统框图

PID调节器是一种线性的调节器，它可以将给定的值与实际输出的值的偏差的比例，积分以及微分通过线性组合构成控制量对控制对象进行控制。

4.硬件设计

在超声波检测方面采用了超声波检测模块，通过单片机不断读出与前方物体的距离。另外，超声波模块也具有精度较高，价格较为经济和

性能稳定的特点。

在短信发送方面采用了SIM900A芯片。SIM900A是一个2频的GSM/GPRS模块，工作频段为EGSM900MHz和DCS1800MHz。SIM900A

支持GPRS编码格式。采用省电技术设计，在Sleep的模式下最低耗流只

有1mA。另外，在该模块里边还内嵌有TCP/IP协议，扩展的TCP/IPD命

令让用户能够很容易使用TCP/IP协议，这些对于用户在做数据传输方面

的应用时非常有用。

另外，SIM900A模块是一款尺寸紧凑的GSM／GPRS模块，采用SMT 封装，采用ARM926EJ-S架构，性能强大，可以内置客户应用程序。可广

泛应用于车载跟踪、车队管理、无线POS、手持PDA、智能抄表与电力

监控等众多方面。

在单片机的选择方面，是采用ST公司生产的STM32系列的ARM微处理器。这种处理器具有低功耗，高性能的特点，也具有比较先进的RISC

的结构，内部有两个独立预分频器和比较器功能的定时计数器以及一个

具有预分频器功能，比较器功能，捕捉功能的16位定时计数器。

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基于互联网的车辆防盗设备研究与设计

1.方案设计

根据现有远程车辆防盗技术不足的问题，采用了基于“互联网+”的车

辆防盗设备。将这种防盗设备安装在车内，如果发生车被盗的情况，指纹记录系统、压力传感器、拍照装置、GPS定位系统采集信息，信息传输给中央处理器，处理后经过互联网发送到移动终端设备，移动终端设备既可以看到盗车人的外貌、被盗车所处地理位置，还会记录盗车人的指纹，所以可以在车辆被盗后给车主提供信息，帮助车主找回车辆，也为公安机关破获盗窃案提供帮助。

2.设计思路

图4 基于互联网的车辆防盗设备的结构示意图

3.工作原理

（1）指纹记录系统，拍照装置，压力传感器，存储器，报警器，GPS定位系统，强制停车系统，无线接收发送模块A，无线接收发送模块B等都与中央处理器连接，同时将采集到的信息都传输给中央处理器。

（2）强制停车系统和报警器与中央处理器连接，同时中央处理器可以向两者发送控制的信号。

（3）无线接收发送模块A和存储器与中央处理器连接，中央处理器可以向无线接收发送模块A和存储器发送信息，也可以从无线接收发送模块A和存