编号：
T0952203M-LW
设计摘要：
本设计是基于物联网技术的桥梁支架变形观测设计，此系统是以激光测距模块和Air724UG模块为主要研究对象，STM32F103单片机为主要控制关键。使用激光测距测量距离判断桥梁支架是否变形。使用Air724UG模块将数据上传到阿里云，可以在手机APP上实时监测柜门状态和仪器状态距离。本研究旨在基于物联网技术，设计一种用于桥梁支架变形观测的系统。通过结合传感器技术、数据采集和远程通信，实现对桥梁支架变形的实时监测和数据传输。系统采用激光测距模块，将支架的变形数据收集并传输到远程服务器，经过数据处理和分析后，利用云端平台呈现变形趋势和预警信息。本研究的创新之处在于，采用了先进的物联网技术，实现了支架变形观测的自动化和远程化，不仅提高了观测的准确性和实时性，也降低了人力成本。研究结果显示，系统在实际应用中表现出较好的性能，能够有效监测桥梁支架的变形情况，并及时发出预警，为桥梁的安全管理提供了有力支持。
关键词：单片机；Air724UG模块；激光测距模块
字数：8000+
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摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 测距方案的选择
2.5 物联网方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.3 激光测距模块
3.4 Air724UG模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主机主程序流程设计
4.3 监测函数流程设计
4.4 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 Air724UG模块联网
5.3 报警实物测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2报警仿真测试
结 论
参考文献
致 谢
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
桥梁作为重要的交通基础设施，承担着连接城市和地区、保障经济发展的重要任务。然而，由于长期受到外界环境因素、荷载变化等影响，桥梁支架的变形问题逐渐引起了广泛关注。支架的变形不仅可能导致桥梁结构的损坏，还会影响行车安全和交通畅通。
目前，传统的桥梁支架变形观测方法多依赖于人工巡检，存在观测频率低、效率低下、准确性不高等问题，难以满足对桥梁结构安全性的实时监测需求。因此，开发一种基于物联网技术的桥梁支架变形观测系统，具有重要的实际意义和应用价值。
本研究旨在利用物联网技术，设计一种能够实现桥梁支架变形实时监测的系统。通过在支架上部署传感器，实时采集支架变形数据，利用数据传输和远程通信技术，将数据传输至远程服务器进行处理和分析。通过云端平台，可以实时查看支架变形趋势和预警信息，为桥梁结构的安全管理提供重要依据。
本研究的实际意义在于，通过物联网技术的应用，可以实现对桥梁支架变形的自动化监测，提高观测的准确性和实时性，减少人力投入，降低维护成本。同时，系统能够及时发出预警，为保障行车安全和交通流畅提供有力支持，有助于延长桥梁的使用寿命，提升城市交通基础设施的可靠性和稳定性。
1.2 国内外研究现状
在国内，对于桥梁支架变形观测方面，也逐渐开始应用物联网技术。一些研究机构和高校开始探索利用传感器和数据通信技术来实现对桥梁支架变形的监测。一些研究论文涉及到传感器的选择和部署，数据采集与传输的技术研究，以及数据处理和分析方法的探索。然而，目前国内的研究还相对较少，系统的完善和实际应用还需要进一步深入研究。
在国外，物联网技术在桥梁支架变形观测领域已有广泛应用。一些国外的研究团队和机构已经开发了具有高度自动化和远程监测功能的桥梁支架变形观测系统。这些系统采用先进的传感器技术和远程数据传输技术，能够实时监测桥梁支架的变形情况，并通过云端平台呈现观测数据。一些国外研究还探索了支架变形与环境因素之间的关联，提出了有效的预警和评估方法。
总体来说，国内外在基于物联网技术的桥梁支架变形观测方面都取得了一些进展。然而，国内研究相对较少，还有待进一步加强与国外研究的合作交流，借鉴国外先进经验，加速物联网技术在桥梁支架变形观测领域的应用推广和完善。
1.3 课题主要内容
基于物联网技术的桥梁支架变形观测设计，主要实现以下功能：
1.通过激光测距测量距离；
2.距离改变蜂鸣器报警；
3.通过4G模块给阿里云上传数据并可以在手机上查看；
