作品名稱：基于LiteOS系統(tǒng)的配送箱智能監(jiān)測系統(tǒng)
學(xué)校名稱：西南財經(jīng)大學(xué)天府學(xué)院
參賽隊伍：內(nèi)卷糾察隊
隊伍編號：204069
參賽學(xué)生：樊懷明 梁子瑜 陶興聰
指導(dǎo)老師：李禹鋅 黃毅
投票日期：2024年10月08日 00:00->2024年12月05日 15:00
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當前中國人口步入老齡化快速發(fā)展時代，老齡化人口數(shù)量及占比與日俱增，在國統(tǒng)局發(fā)布的2023年統(tǒng)計公報中數(shù)據(jù)顯示，至2023年末我國60歲及60歲以上的老年人口將達到2.9億人，60歲及60歲以上老年人口數(shù)占全國總?cè)藬?shù)的21.1%，相較于2022年統(tǒng)計公報中數(shù)據(jù)顯示的60歲及60歲以上老年人口占比的19.8%，增長1.3%。中國將可能成為人口老齡化速度最快的國家，未來 30年還將迅速走向重度和深度老齡化 。2020 年 60 歲及以上老年人口為 2.6億 ，65 歲及以上老年人口為1.9 億 。未來 30 年無論是 60歲及以上還是65歲及以上老年人口都將倍增。
伴隨人口老齡化不斷增長，各種老年病低齡化日益明顯，當面臨重大手術(shù)時，術(shù)前餐和術(shù)后餐需嚴格遵照醫(yī)囑進行食用，手術(shù)患者在術(shù)前實施飲食干預(yù)，可有效提升患者手術(shù)準備，但由于醫(yī)院食堂餐品相對固定，故陪護家屬需要外出購買或由家人進行餐品制作，“記憶家味”項目是一個集餐飲制作，餐品配送，后期服務(wù)為一體的項目，在餐品配送中目前存在眾多不規(guī)范行為，例如運送時外賣箱蓋不蓋嚴外賣湯灑在箱中等眾多問題，輕則延誤手術(shù)時機，重則危及患者生命。
筆者基于社會現(xiàn)狀及需求，設(shè)計“記憶家味”智能康養(yǎng)配餐項目。本項目包含制作、配送、銷售，售后服務(wù)四大模塊，致力于為老年人及手術(shù)患者提供高針對化配餐，為客戶帶來健康餐食，提升病患飲食質(zhì)量，助力解決此社會痛點。本文主要涉及配送箱智能監(jiān)測系統(tǒng)，基于STM32L431RCT6開發(fā)板，開發(fā)配送箱智能監(jiān)測系統(tǒng)，本文的中心研究內(nèi)容可簡述為外賣配送箱環(huán)境監(jiān)測，監(jiān)測采集是對應(yīng)電子模塊獲取對應(yīng)信號后轉(zhuǎn)化為可視化數(shù)據(jù)信息的過程。本文基于ARM®Cortex®-M4處理器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實現(xiàn)對配送箱溫度、濕度、箱蓋是否關(guān)閉進行監(jiān)測的監(jiān)測系統(tǒng)。本系統(tǒng)設(shè)計基于需求及實現(xiàn)進行可行性研究。進行結(jié)果預(yù)測與檢驗：該系統(tǒng)能實現(xiàn)在摁下鍵盤對應(yīng)按鍵后對配送箱環(huán)境中光亮程度、溫度、濕度等環(huán)境參數(shù)進行檢測與預(yù)置的參數(shù)臨界值相比較，再實時并回顯至LCD屏幕上并進行相關(guān)提示。
本項目為配送箱智能監(jiān)測系統(tǒng)，結(jié)合配送員配送駕駛工具為電動車且配送箱外部環(huán)境復(fù)雜等多種影響因素，故此系統(tǒng)需滿足低功耗，高精準度等條件，綜合對比考量后，此設(shè)計采用STM32L431RCT6開發(fā)板，此開發(fā)板是基于高性能ARM®Cortex®-M4 32位RISC核心的超低功耗微控制器，工作頻率高達80 MHz，能夠處理復(fù)雜的任務(wù)和算法，Cortex-M4核心具有浮點單元（FPU）單精度，支持所有ARM單精度數(shù)據(jù)處理指令和數(shù)據(jù)類型。可充分滿足本項目設(shè)計需求。
Lite OS是HuaWei開發(fā)的輕量級物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)。Lite OS操作系統(tǒng)包括內(nèi)核（Kernel）和開發(fā)工具包（Software Development Kit,SDK）兩部分，具有高實時性、高穩(wěn)定性、低功耗等特點，并且支持功能靜態(tài)裁剪。而開發(fā)工具包Lite OS SDK包括端云互通組件、FOTA、JS引擎、傳感器框架等內(nèi)容。
此外使用DHT11溫濕度傳感器、光敏傳感器、LCD液晶顯示屏等模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示預(yù)警提醒使用者。
系統(tǒng)微控制器代碼基于C語言進行編寫，以Keil UVision5為開發(fā)環(huán)境。本文中軟件部分可實現(xiàn)以下效果：1.通過顯示屏顯示當前溫濕度。2.通過顯示屏幕顯示光敏傳感器檢測外賣箱是否關(guān)閉。3.通過按鍵控制輸入密碼并檢測密碼是否正確后選擇模塊進行對應(yīng)檢測。
在本文的系統(tǒng)設(shè)計中，為了更好的驗證“記憶家味”配送箱智能監(jiān)測系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，硬件和軟件模塊的設(shè)計是分開獨立進行調(diào)試。此種分離調(diào)試可更有效地驗證系統(tǒng)的各個部分，并確保系統(tǒng)在實際應(yīng)用中的順利運行，具體檢測操作內(nèi)容如下。
1.運行前預(yù)先檢測。此步驟主要目的是對系統(tǒng)內(nèi)部電路的通電檢測，確保沒有引腳或母線接口出現(xiàn)接觸不良的情況。同時，對系統(tǒng)模塊的各個端口進行通電測試，驗證接線的準確性，無誤后，再進行系統(tǒng)全部模塊通電檢測，并使用萬用表校對檢測數(shù)值，是否在可正常運行的數(shù)值區(qū)間中。
2.各模塊功能檢測。運行前預(yù)先檢測完畢后，再逐一針對每個模塊進行功能檢測，這種檢測方式可確保每個模塊都能被逐一檢測排查后保證其正常運行。本設(shè)計采用模塊化架構(gòu)，用戶可在剩余引腳上根據(jù)實際需求增加更多功能模塊，從而實現(xiàn)系統(tǒng)功能的多樣化擴展，例如增加對配送箱內(nèi)煙霧環(huán)境實時監(jiān)測的功能等。根據(jù)當前工業(yè)生產(chǎn)的條件，可以完全實現(xiàn)智能制造，在用戶方面可以滿足多元化的需求，不僅可以降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，還能促進企業(yè)競爭力的增長，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
1.密碼檢測，在輸入密碼后與代碼中設(shè)定的密碼檢測一致后可進入系統(tǒng)。
2.配送箱溫濕度監(jiān)測，摁下按鍵可監(jiān)測配送箱當前溫濕度，測試過程中，對于DHT11溫濕度傳感器，測試時要將DHT11溫濕度傳感器，置于穩(wěn)定環(huán)境中，舍去前幾組數(shù)據(jù)波動較大的數(shù)值，當數(shù)值趨于穩(wěn)定后，再取值進行檢驗。
3.配送箱光敏監(jiān)測，摁下按鍵可監(jiān)測當前光敏數(shù)值，當光敏傳感器所測數(shù)值大于0時，顯示配送箱未關(guān)閉，當光敏傳感器所測數(shù)值等于0時，顯示配送箱已關(guān)閉，對于光敏傳感器，測試時要將光敏電阻完全遮擋，確保光敏電阻處于無光的環(huán)境中，避免漏光導(dǎo)致檢測不準。
本文介紹了選題背景，闡明系統(tǒng)開發(fā)的重要性和必要性。針對系統(tǒng)需求模塊進行了分析設(shè)計與功能實現(xiàn)。該項目擁有低功耗，高精準度，可拓展性強等一系列特點，對配送員規(guī)范化要求、保證配送食品安全健康皆起到正向積極作用，解決存在已久的社會痛點，為外賣食品配送環(huán)節(jié)安全規(guī)范化建設(shè)貢獻力量。
