摘要：智能实验室的设计是基于物联网平台开发出来的一套针对校园实验室存在的安全隐患以及管理手段等问题而提出的解决方案。该系统使用单片机芯片作为处理器；各类传感器监测环境数据；继电器控制环境内的电气设备；无线芯片将本地处理器连接至网络平台。本地监测数据与控制数据通过单片机处理，再由无线芯片将数据打包传输至云端，使云端能够实时监测数据、实时控制设备。云端主要采用阿里云平台，并采用协议广播的方式接收网络上报的数据，同时在云平台接入语音控制系统，使实验室内的电气设备能够使用语音命令进行控制。该设计能够达到实验室电气设备的智能化，使各类传感器与控制器能够即时在线连接并控制。实现对实验室电气设备的智能管控，从而保证实验室整体安全。

关键词：智能实验室；物联网；监测系统

目录

中文摘要

英文摘要

1　绪论-1

1.1　智能实验室的背景和意义-1

1.2　智能实验室的现状和趋势-1

1.3　设计任务与要求分析-1

2　系统总体设计方案-2

2.1　设计方案-2

2.2　方案比较-3

2.3　方案选择-4

3　系统硬件设计-5

3.1　MCU系统设计-5

3.2　温湿度传感器-5

3.3　窗帘电机等其他电器控制开关-6

3.4　无线模块设计-6

3.5　语音控制设计-7

3.6　显示模块设计-7

4　系统软件设计-8

4.1　系统主程序流程设计-8

4.2　系统子程序流程设计-9

4.2.1　网络环境搭建-9

4.2.2　MQTT服务验证设计-9

4.2.3　云端网络平台搭建-10

5　系统调试与测试-12

5.1　本地数据显示测试-12

5.2　网络通信与云端数据测试-13

5.2.1　网络通信测试-13

5.2.2　云端数据测试-14

5.2.3　网络环境测试-15

5.3　语音控制系统测试-15

5.4　灯光等电器设备开关测试-16

结　　论-17

参考文献-18

致　　谢-19

附　录 1-20

附　录 2-21