0 引言

新风机是一种有效的空气净化设备，能够使室内空气产生循环，一方面把室内污浊的空气排出室外，另一方面把室外新鲜的空气经过杀菌，消毒、过滤等措施后，再输入到室内，让房间里每时每刻都是新鲜干净的空气。新风机运用新风对流专利等技术，通过内部独特的设计结构，实现自动的送风和引风，使室内空气实现对流，从而最大程度的让室内空气置换。新风机内部还设置有多功能净化系统，以此来保证进入室内的空气的洁净和健康。目前，新风机主要分为排风式和送风式两种类型，可以保证在绝大部分室内环境下的安装。新风机安装方便，使用起来也很舒适。可以说，新风机是家居生活必不可少的健康伴侣。决定新风机性能的最重要因素是其净化效率。我们以PM2.5气体浓度为样本，设计了一种新风机监测系统，用来实时监测新风机入风口和出风口的PM2.5浓度值的变化。

从整体而言，“师傅型”师资的职业职责有：①了解学徒的发展规律；②熟悉合作企业的典型职业工作和企业实际操作流程；③开发、设计、制定以工作过程行动导向的培训计划；④从事培训准备、培训实施、培训考核指导等工作；⑤促进学徒学习，引领学徒职业素养形成，传承企业文化；⑥为学徒提供职业发展咨询、服务。具体需要具备以下素质：

该系统硬件基于STM32系列芯片，这类芯片使得系统具有很强大的控制和检测能力，每个使用STM32芯片的设备均外接了6个接口，每个接口都采用插拔式接口，因此设备具有很强的扩展能力，安装方便。STM32芯片外设单元丰富，可以达到大部分设备要求的精度和范围，保证系统能够支持大量不同类型的传感器，监测更加全面，准确。

数据传输网络采用ESP8266无线模块，可以将采集到的数据实时传输到OneNet云平台，通过用VB编写的上位机，可以随时更改无线网的用户名和密码，保证在新的网络下也可以使用；VB上位机还支持OneNet云平台密钥和设备名的修改，风压模拟量常数参数的修改以及发送数据频率的修改。

本文设计且实现的系统整体性能高，扩展性强，安装方便且体积小，具有携带方便，快速布置，灵活应用的优势。

教师的教最终落脚点在于学生的学，因此教师要改善自己的教学方法，激发学生识字主动性以外，还要关注学生在识字写字方面养成良好学习习惯。因此教师要注意学生以下习惯的养成：

首先，选拔优秀合同管理人才。可依照合同管理人员应具有的素质条件，选择本企业优秀人才担任合同管理人员，也可以通过公开考评和竞争招聘方式引进、选拔人员。在三、四级要推行专兼职合同管理员制度，在使用过程中坚持优胜劣汰的原则，把优秀人才放在合同管理岗位上。

1 系统简介

本控制系统结构如图1所示，采用分层控制方式将数据从传感器层上传到控制板层，再从控制板层上传到OneNet层，其好处在于，可以在每一层都对数据进行判断处理，获得需要的数据或更改不符合要求的数据，有很强的灵活性。通过传感器采集新风机出入口温湿度；出入口PM2.5；出入口与大气的压差等数据，这些数据可以反映新风机对空气的处理能力以及对周边环境的影响，从而直观表现出新风机的净化效率。无线传输方面采用ESP8266无线模块，ESP8266模块使用简单，功耗低，可以通过连接无线路由器，实现物联网的云端访问与控制[1]。

系统的无线模块用的是乐鑫公司生产的ESP8266系列。ESP8266支持softAP（无线接入点，类似无线路由器）模式，station（无线终端）模式和softAP-station模式。利用ESP8266可以实现十分灵活的组网方式和网络拓扑。ESP8266使用UART/SPI同单片机进行通信，可以选择使用透传模式（即单片机发送什么数据，ESP8266只发送数据，不对数据做加工处理）将数据发送到OneNet网站服务器端口，从而实现新风机的联网。

  

图1 嵌入式系统结构示意图

2 硬件设计

本文设计的系统，硬件基于STM32芯片，具有很强的扩展能力，易于移植，其外设单元资源丰富，能够达到系统要求的精度和范围[2]。本系统用到的功能有串口，ADC采集，I/0口等，能独立、高效地完成对多种设备信息的采集和上传，同时系统具备扩展和升级的能力（如图2）。

  

图2 嵌入式系统硬件架构

网络配置（如图5）流程简要介绍了ESP8266从启动到发送完成一次数据的流程。ESP8266内置有一个简单的交互界面，可以通过串口和主控芯片进行交互。ESP8266上电后，主机会发送启动指令给ESP8266，待主控芯片接收到返回信号后，开始进行ESP8266的配置，包括无线网模式，无线网用户名和无线网密码，服务器通信协议，服务器地址和数据传输模式。全部设置好后ESP8266返回配置完成指令，开始将数据发送给OneNet云平台。网络配置中的服务器通信模式包含两种协议，即HTTP协议和EDP协议，本系统采用的是HTTP协议，HTTP协议相较于EDP协议，有着更简单的数据包结构和数据处理指令，可通过数据指令在网络助手上获取信息或发送信息，简单可靠。

内部ADC模块有16个通道，1MHz转换效率和12位转换结果（即最大4096），转换范围为0-3.3V，通过一个电压跟随器连接到风压传感器上；RS232和I/O口连接到温湿度传感器和PM2.5传感器上；IIC接口接24C02芯片来保存设置参数。

未来，相信“嘉电”会继续秉承以消费者为中心、洞察消费体验的宗旨，继续为广大消费者甄选出最优质的家电产品，同时，还能为家电企业的产品转型升级提供指引方向，并在规范行业发展的同时，不断推动整体家电行业向着高质量、高水平、高规格的方向前进！

主控制板首先与上位机进行通讯，配置无线网的用户名和密码，风压传感器的校正参数以及OneNet云平台对应的设备名和秘钥。配置好参数后重新启动设备，等待设备自动联网并发送数据给OneNet云平台。用户可以登录云平台查看采集到的数据。主控制板的6个传感器支持随时插拔和更换，用户也可以根据需求或环境的不同自主选择需要使用的传感器，目前设备支持三种传感器类型，即：串口类型传感器、单总线类型传感器和模拟量传感器（上位机软件支持模拟量传感器的线性校正）。

简析：据奥维云网（AVC）零售监测数据显示，2018年10月洗衣机零售市场监测销量78.4万台，同比下降9.5%，环比上升18%。

最后介绍的是上位机配置。上位机配置与整个系统并无直接的关联，但却是最不可缺少的部分。设备在离开一个固定网络或网络用户名和密码被用户更改时，设备会连接网络失败，需要更换新的用户名和密码。OneNet云平台的最大挂载设备为30个，如果设备超出了30个，则需要更换新的密钥，如果要增加新设备，那么设备还需要更换新的设备名。此外，风压传感器的输出电流和真实风压之间存在一个线性关系，由直线的斜率k和截距b确定，且每台设备的线性关系有略微不同，也需要更改。以上这些问题的解决方案就是通过上位机和串口来进行更改。上位机的界面（如图6）所示。

3 软件设计

本系统在软件设计上一共包含四个配置部分即：主机配置，传感器配置，网络配置和上位机配置。

OneNET是中国移动打造的物联网开放平台，其开发文档完善，开发者只需按照OneNET平台的规范接入平台，上传设备数据，数据存储在云端，需要时，可以从云平台下载到本地进行分析[4]。OneNET物联网专网已经应用于环境监控、智能家电、智能硬件、节能减排、车联网、工业控制等多种商业领域。物联网开放平台OneNET通过打造接入平台、能力平台、大数据平台来满足物联网领域设备连接、协议适配、数据存储、数据安全、大数据分析等平台级服务需求。

  

图3 主机配置流程图

传感器配置（如图4）流程简要介绍了传感器发送数据到主机接收数据的全部流程。所有传感器上电后开始工作并向主机发送信号，主机接收信号并开始判断信号的正确性，如果判断信号无误，就会下发接收数据的命令，传感器收到命令后开始发送数据，主机接收数据提取有效值后发送到云平台。

  

图4 传感器配置流程图

STM32用的是基于Cortex-M3内核的处理器，在运行模式下，最大电流也仅有27毫安，在待机模式下，功耗极低，典型的耗电电流仅有2微安[3]。

（1）绩效理念有待牢固树立。部分预算单位对预算绩效管理和评价工作还不甚了解，对绩效工作重视不够，没有将工作重点放在项目资金使用效益和效果方面，项目绩效管理工作存在被动应付现象，工作缺乏主动性。

  

图5 网络配置流程图

整套软件设计的思想主要是分层思想，从整体上看，整个系统分为三层，分别是以传感器配置流程代表的发送层，以网络配置为代表的发送层，以主机配置为代表的数据处理层。每一层都对数据进行了处理，包括把环境信号变成数字信号，把数字信号变成有用的数字信号，以及把数字信号变成无线信号等流程。设计的独立性与系统的完整性带来了革命性的变化，使程序变得更容易修改，使程序拥有更好的可读性与可移植性，以及对于错误的范围的可确定性，极大地帮助了用户对程序的深入理解，以及产生对整个系统的条理性的概念。

  

图6 上位机界面

最后整个系统的电源设计。电源采用2953A的电压转换芯片，可以将12V电压转为5V电压，转换效率高达95%以上，功耗低，发热量小。

4 结论

数据上传成功后打开OneNet云平台可以看到最终结果（如图7）。在OneNet云平台上设置一个应用后可以在网页上发布。通过电脑或手机登录网页，可以在线实时监测新风机运行的各项数据，还可以通过网页向新风机下达开启/关断的命令，实时控制新风机的工作。

本系统选用了三种传感器，分别是检测风压信号的风压传感器，传感器采用两线制，输出电流4-20mA，量程范围为0-30Pa，12V到24V供电，通过并联2个300欧姆的电阻将电流信号转换为电压信号并控制在3V以内传给电压跟随器来校正输入电压，最后通过主控芯片的ADC模块转化为数字信号传到云平台；检测温湿度信号的温湿度传感器采用AM2302，可以检测-40̊～80̊的环境温度，0%-99%的环境湿度，输出数字信号，精度可以达到小数点后一位，通过IIC总线将数据传输给单片机并发送给云平台；检测环境中PM2.5浓度变化的PM传感器采用攀藤PMS3003，每秒输出一个带包头和校验位的数据包，直接发送给串口，串口解析并提取数据发送给云平台。

  

图7 显示结果

5 结束语

主机配置（如图3）流程比较简单，主要是完成对外围设备，ADC模块，串口模块，IIC模块的初始化，开始获得传感器的数据。之后通过读取24C02模块的存储信息，获得联网密码和OneNet服务器的设备名，密钥，再通过网络配置之后，即可将数据发送到OneNet云平台实时显示。

下一步，对物联网研究的重心将会放在基于蜂窝的窄带物联网（Narrow Band Internet of Things,NB-IoT）上。NB-IoT类似于手机的联网模式，不仅可以解决设备无需用户名密码联网的问题，也可以保证设备的超长待机时间。在蜂窝物联网领域，中国移动目前聚焦在低功耗、长续航、广覆盖、大连接的垂直行业需求，同时强调终端模组、网络以及物联网平台协同发展，致力于提供业界领先的端、管、云服务体系[5]。可以预见，云平台和控制系统的结合是未来嵌入式发展的一大趋势，而广泛的应用和成本的低廉这些优点也促进了云平台和控制系统的高速发展。

广西特色小镇建设过程中存在的主要问题和对策建议 ……………………………………………………………… 邵雷鹏（1/27）

参考文献(References):

[1]范兴隆.ESP8266在智能家居监控系统中的应用[J].单片机与嵌入式系统应用,2016.16(09):52-56

[2]丁力,宋志平,徐萌萌,陶灿辉.基于STM32的嵌入式测控系统设计[J].中南大学学报(自然科学版),2013.44(S1):260-265

[3]杨欢欢,秦会斌,金步平.基于STM32的温室远程监测和控制系统[J].无线电通信技术,2015.41(5):77-80

[4]张萍.基于ESP8266和OneNET云平台的远程报警系统[J].单片机与嵌入式系统应用,2017.17(12):64-67

[5]郭晓岩.中国移动物联网之路:聚焦蜂窝物联网 深耕OneNET平台能力[J].通信世界,2017.11:35