本项目是一套基于蓝牙的姿态采集与报警系统,面向设备倾斜、姿态异常监测场景,采用纽扣锂电池供电。
电源管理是第一个功能模块:对纽扣锂电池进行充放电管理,电池为控制系统供电,充电时亮黄灯、充满亮绿灯、缺电亮红灯,三种状态各由单个发光二极管显示。充电时需要考虑发热影响,因此充电电流与温度监测要一并纳入设计。
采集部分对姿态传感器的 XYZ 三个方向进行 4-20mA 转换采集,输出数字化结果,每组方向对应一个拨码开关。4-20mA 是工业现场常用的电流环传输方式,抗干扰能力强、可长距离传输,前端需要精密采样电阻与信号调理。
报警功能支持通过拨码开关设定输出数据的限定值,也可以通过蓝牙连接上位机修改报警限定值,超出设定值时通过 LED 灯与声音报警,并可通过蓝牙延伸到另一个蓝牙手环实现远端报警。
上位机通过蓝牙连接实现数据采集与报警阈值设定。系统开发的关键在于低功耗蓝牙连接的稳定性、多设备(手环与上位机)共存时的连接管理,以及报警判断的去抖与恢复逻辑。交付内容包括控制板硬件、固件、蓝牙协议文档、上位机软件与测试记录。
拨码开关与蓝牙配置并存是一个实用设计:现场安装人员没有工具也能快速设定阈值,管理人员则可以通过上位机精细调整并记录修改历史。两者之间需要有明确的优先级与同步规则,避免出现改了开关但上位机仍显示旧值的情况。
手环远端报警适合单人作业或夜间值守场景,让使用者不必一直盯着设备。实现上要考虑手环与上位机同时连接时的资源占用与广播策略,并对断连做提示,避免报警信息实际未送达却无人知晓。
关于电池续航,纽扣电池容量有限,姿态采集与蓝牙广播的频率需要与续航目标一起权衡。我们会把采样周期和广播间隔做成可配置参数,让客户根据实际情况选择偏实时还是偏续航的运行模式。
如需接入更大系统,可以把蓝牙换成 RS485 或 4G,采集与报警逻辑无需改动。报警阈值既可用拨码开关设定,也可由上位机修改。手环与上位机可同时接收报警信息。
