能耗監測系統所涉及到的關鍵技術主要有涉及通信協議的設計、下位機驅動程序的設計、上位機APP應用程序的設計等。其中，下位機與手機APP通過藍牙模塊實現能耗數據傳輸功能。為確保能耗數據在傳送過程中的正確性和有效性，需要自定義設計一套通信協議。自定義的通信協議定義了數據單元使用的格式，通過校驗和的方法來確保傳輸信息的正確性和可靠性。通過分析硬件設備本身的特點以及能耗監測系統開發的實際需求，設計的通信協議分為兩種：手機APP向下位機發送能耗數據信息所需要的協議和下位機向手機APP端發送能耗數據信息所需要的協議。每種通信協議都包括三部分，即固定頭碼、數據信息和校驗和。根據能耗監測系統開發的需求，手機APP可以通過低功耗藍牙向下位機發送數據信息來實現對下位機的設置和控制功能。手機APP可以通過低功耗藍牙接受下位機發送能耗數據信息來實現實時能耗參數更新顯示。

能耗監測系統中，驅動軟件主要包括STM32微處理器所需必要資源的驅動、各個傳感器模塊的驅動、報警裝置的驅動和數據處理軟件。這部分軟件設計主要使用C語言在Keil MDK開發平臺上進行軟件設計和軟件測試。在能耗監測系統中，以單片機為核心的能耗參數采集系統主要負責能耗參數的采集、警報裝置控制、數據處理與藍牙數據通信。STM32微處理器作為一個控制中心，需要把各個模塊合理地調用起來共同完成能耗參數采集的任務。基本工作過程為：STM32微處理器上電后，首先從存儲芯片中讀取系統資源配制數據，對硬件資源進行初始化設置，如數據采集器和與其連接的ADC通道、報警裝置、連接藍牙模塊所需要的串口資源。在初始化完成后，利用ADC通道采集當前能耗參數。采集到的能耗參數根據自定義的協議打包成數據包通過串口向藍牙模塊發出。與此同時，STM32微處理器接收來自藍牙的數據包并解碼數據包，根據數據包中的控制和設置信息做出相應的反應，設置數據主要是能耗數據的合理變換范圍，根據能耗參數變化范圍和、當前采集的數據和報警裝置的控制狀態做出報警設備的狀態改變控制。

上位機手機APP在Android平臺下開發，移動端APP作為下位機能耗數據采集系統的顯示和設置模塊有非常嚴謹的流程和要求。移動端APP是整個能耗監測系統與用戶連接的橋梁，可以接收下位機的數據信息并且展示給用戶，用戶可以通過手機APP向下位機發送控制命令。移動端APP發送的數據包遵循下位機數據發送協議，按字節對應的數據信息位置將其對應的數據填入，并計算校驗和，最后生成String類型的數據包。移動端APP開發中應該滿足以下特點：可以掃描、連接且與藍牙設備進行數據交換；可接受下位機的數據包，且正確解碼數據信息；把解碼后的數據信息通過APP界面向用戶展示；用戶可以用過手機APP設置能耗參數變化范圍，可以設置警開關狀態。

本文對于能耗監測系統涉及到的幾個關鍵技術進行了詳細解讀，大家可以了解一下，在進行系統研發設計時可以作為參考。