物联网项目设计（一） 需求分析与概要设计

需求分析

主体物联网硬件功能

• 辉光管时钟功能，实现六个辉光管，六位数字显示时分秒，并实现联网实时更新时间
• 一块不小于3.0英寸非触摸，彩色屏幕实现天气联网显示，至少要显示一个星期内的气象信息，包括最高温，最低温，天气状况（晴，雨，阴等）
• 闹钟功能，可通过联网获取闹钟时间，并且可设置备忘录，在特定时间响铃并在屏幕中打印备忘录事件，屏幕可通过按键唤醒
• 将实时温湿度信息上传至云端存储
• 可通过手机更改硬件连接的wifi信息，如SSID和密码
• 使用usbTypeC接口进行供电，整体外观风格统一，简约美观

手机端小程序功能

• 使用微信小程序完成手机端的操控
• 实现显示过去一个星期内的温湿度变化和过去一天内的温湿度按小时变化的可视化信息
• 小程序完成闹钟设定与备忘录时间设定与信息提醒功能

概要设计

分为三个主要的大模块进行设计

• 物联网时钟
• 云端服务器
• 手机微信小程序
  其中各模块之间的信息流如图所示
  

各模块设计分析和遇到的问题

云服务器

• 使用腾讯云IOT服务器
• MQTT协议进行通讯
• 可能会用到数据库，可能需要一定的建站能力

物联网时钟

• 使用stm32f1系列作为主控，使用cubemx+MDK作为开发工具
• 驱动辉光管，5v升170v升压电路
• 实时时钟，rtc功能，对各寄存器的更改
• 联网功能，使用esp8266，需要熟练使用，并掌握嵌入式上mqtt协议的操作
• 温湿度，掌握温湿度模块的读取
• 电路pcb设计，有可能得不到相关人员的支持，需要自行掌握pcb绘制，使用嘉立创线上eda
• 选用合适的LCD模块做液晶显示

手机端微信小程序

• 掌握简单的微信小程序界面的制作并与服务器进行通讯，使用uni-app进行制作

现阶段掌握能力

• 初步掌握stm32f1系列主控的各模块操作
• 初步掌握uni-app小程序的界面设计
• 初步了解esp8266的使用方法

拟定项目所需工作和完成时间

• 2020.02.28 完成mqtt协议的学习，使用电脑端软件与服务器进行通讯
• 2020.03.10 使用stm32f1控制esp8266，完成使用mqtt协议与服务器的交互，上传芯片内部温度至服务器作为模拟信息数据
• 2020.03.20完成uni-app编写可以获取温度信息的程序
• 2020.03.30学习辉光管驱动电路部分学习，制作初版电路图，驱动单个辉光管
• 2020.04.31完成整体电路板的设计，包括六个辉光管和其他模块的整体设计
• 回学校后投板，焊接电路，进行联调