物联网毕设-隧道安全定位器（Nb-IoT+UWB+APP）

 前言

隧道安全定位系统集成了先进的硬件和软件技术，以实现对隧道内作业人员的安全监测与定位。在硬件端，系统采用了STM32F103C8T6微控制器作为中控核心，搭配0.96寸OLED显示屏实时显示设备状态，通过NB-lot模块实现设备联网，使用MQTT协议进行远程数据传输。主机端配备了UWB和Lora通信模块，以实现精确的距离定位和数据交换。从机端则装备了加速度传感器、气体传感器、温湿度传感器和声音传感器等，用于监测环境状态和触发警报，同时配备风扇和按键以提供舒适的作业环境和紧急解除报警功能。

在APP端，系统利用MQTT协议与设备进行信息交互，用户可以实时采集并查看底层设备数据，如从机与主机的距离、环境温湿度、有害气体浓度等，并通过UI界面直观展示。此外，APP还具有一键报警功能的弹窗提示，用户可设置烟雾阈值进行环境烟雾数据报警监测，确保隧道内作业人员的安全。

一 连线图

1 原理图

2.   开发板本身自带一个LED ，这个LED作为我们查看网络连接状态和获取数据状态的说明

（1）首先需要打开我们的WIFI热点让设备进行联网操作，看到显示数据界面，即可进行下一步功能测试

（2）硬件每隔8秒会向APP传输一次数据。

设备上电后会自动连接到云平台，如果一直再初始界面没有联网成功，请手动复位一次

2 PCB效果

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⚠️⚠️（本文章仅提供思路和实现方法，并不包含代码，需要代码的同学请自行联系博主）

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3 实物效果

4 APP效果

设备添加了一个温湿度阈值调控风扇的控制（视频中体现）

5 功能概括

（1）硬件端

主机端（服务端）

1. STM32F103C8T6：用于所有程序的中控和模块数据通信；
2. 0.96寸OLED：用于显示的设备的状态，实现实时监测；
3. NB-lot（GA7）：NB-lot模块，用与设备联网处理，实现连接云平台和使用MQTT协议远程传输数据；
4. UWB 模块（主机）:用于检测设备距离基站的位置，实现距离定位功能
5. Lora通信模块（主机）：用于主机和从机的数据交换

从机（客户端）

1. STM32F103C8T6：用于所有程序的中控和模块数据通信；
2. 0.96寸OLED：用于显示的设备的状态，实现实时监测；
3. 加速度传感器:用于检测是否遭受冲击或碰撞，以触发警报。
4. 气体传感器（MQ-2）:用于检测甲烷浓度，预防瓦斯爆炸等危险情况。
5. 温湿度传感器:用于检测环境温湿度
6. 声音传感器:用于检测噪声水平，以避免长时间处于高噪声环境对员工的身体损
7. 风扇两个:用于给穿戴者吹风降温(一吹一吸循环送风)
8. 按键:用于实现一键解除报警功能;短按解除误触报警，长按报警
9. UWB 模块（从机）:用于检测设备距离基站的位置，实现距离定位功能
10. Lora通信模块（从机）：用于主机和从机的数据交换

（2）APP端

1. 使用MQTT协议与设备进行信息交互。
2. 可采集到底层设备数据并且展示到界面 UI中
3. 可显示从机距离主机距离
4. 可获取到设备的-键报警功能进行弹窗提示
5. 可以设置烟雾阈值，起到环境烟雾数据报警监测功能
6. 展示环境温湿度
7. 检测有害气体浓度进行弹窗提示

（3）云平台使用（阿里云）（需要可以找我获取）

只是链接各个设备使用，采用MQTT即时通讯；

（4）演示视频

通过网盘分享的文件：隧道安全定位.mp4

链接: https://pan.baidu.com/s/1HCwnFzpePGrLVykkDErwJQ?pwd=XZY0 提取码: XZY0

二 底层代码使用方式

1 使用说明

（1）. 使用的时候设备会自动连接到云端

（3）. 短按按键一可以开启和关闭风扇

（3）. 短按按键二可以增加消除报警

（3）. 长按按键三可以启动手动报警

（多看视频，视频中有完整功能演示）

（多看视频，视频中有完整功能演示）

（多看视频，视频中有完整功能演示）

2 下载程序

1. 先根据原理图进行连线，连接好以后在做后面的操作
2. 打开程序（硬件由工作室出的可以忽略下载程序这部分）

三 APP使用方式

1下载APP

（1）操作方式：

使用Android手机安装APK进行操控

安装Android studio导入项目使用模拟器

官网下载最新版本

https://developer.android.google.cn/studio?hl=zh-cn

安装包（工作室使用版本）链接：

https://pan.baidu.com/s/1DnRGWeJt7XBTmzqHj1KRSQ?pwd=xzy0

提取码：xzy0

安装教程

https://zhuanlan.zhihu.com/p/528196912

（2）使用说明

打开APP后设备会自动订阅MQTT主题，等待1-5秒APP会自动获取到设备上的数据，若5秒内没有获取到设备数据，则请检测设备是否在线，若在线，则请重新打开APP进行数据的获取

（多看视频，视频中有完整功能演示）

（多看视频，视频中有完整功能演示）

（多看视频，视频中有完整功能演示）

四 程序架构及修改（通用）

链接：

https://pan.baidu.com/s/1TZkvdEOp-ERgi-2A1o-KWw?pwd=XZY0

提取码：XZY0

APP参数修改

联系方式 微信号：13648103287