基于单片机的无线环境监测系统的设计 开题报告

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沈阳大学

本科毕业设计（论文）开题报告

开题报告中涉及时间的都不填写

字迹工整，严谨涂抹

设计（论文）题目：基于单片机的无线环境监测系统的

设计

学院：信息工程学院

专业、班级： 08电子信息科学与技术

学生姓名：李春辉

指导教师（职称）：涂斌斌

不填年不填月不填日

环境艺术设计毕业设计开题报告。

课题类别：设计□论文□ 学生姓名：欠扁的读书人 学号： 1234567890 班级：环艺班 专业（全称）：艺术设计 指导教师：门徒 2010 年月

一、本课题设计（研究）的目的： 现代简约风格设计是大多数人们在室内装修设计上追家居装修，现代风格是以简约、唯美的家居设计为目的，抛弃一些繁琐没必要的细节，保留下生活最纯粹最本真的部分，本家居在设计上追求简约明快，线条选择简单抛弃复杂，色彩简单优雅，这类现代风格居室比较合适成熟的业主居住。现代简约风格在处理空间方面一般强调室内空间宽敞、内外通透，在空间平面设计中追求不受承重墙限制的自由。墙面、地面、顶棚以及家具陈设乃至灯具器皿等均以简洁的造型、纯洁的质地、精细的工艺为其特征。并且尽可能不用装饰和取消多余的东西，认为任何复杂的设计，没有实用价值的特殊部件及任何装饰都会增加建筑造价，强调形式应更多地服务于功能。 本课题设计（研究）的目的：通过本设计课题的研究使我对现代简约设计风格有更加详细的了解，对设计元素与设计风格相匹配有更加深入的认识，是对设计手法的一种新的诠释，也是对四年专业知识的考察检验，从而进一步提高自己的专业水平，为以后走向社会服务于社会做好准备。 二、设计（研究）现状和发展趋势（文献综述）： 简约主义源于20世纪初期的西方现代主义。简约风格的特色是将设计的元素、色彩、照明、原材料简化到最少的程度，但对色彩、材料的质感要求很高。因此，简约的空间设计通常非常含蓄，往往能达到以少胜多、以简胜繁的效果。 密斯凡得罗提出“Less is more”被认为是代表着简约主义的核心思想。倡导“简约而不简单”的生活哲学。因此，简约的空间设计通常非常含蓄，往往能达到以少胜多、以简胜繁的效果.以简洁的表现形式来满足人们对空间环境那种感性的、本能的和理性的需求，这是当今国际社会流行的设计风格——简洁明快的简约主义。 装修的简约一定要从务实出发，切忌盲目跟风而不考虑其他的因素。简约的背后也体现一种现代“消费观”，即注重生活品位、注重健康时尚、注重合理节约科学消费。以简洁的表现形式来满足人们对空间环境那种感性的、本能的和理性的需求。 空间简约，色彩就要跳跃出来。苹果绿、深蓝、大红、纯黄等高纯度色彩大量运用，大胆而灵活，不单是对简约风格的遵循，也是个性的展示。线条简约流畅，色彩对比强烈，这是现代风格家具的特点。此外，软装到位是现代风格家具装饰的关键。 现代家居装修，要注意的是一个完整的家居计划，设计、装修、家居、饰品、环境营造，一个都不能少。居泰隆家居为您实现了从毛坯房到“家”，您只要准备好进

无线环境监测系统设计

唐山师范学院本科毕业论文 题目无线环境监测系统的设计 学生 22222 指导教师姜丽飞讲师 年级 2008级 专业电子信息科学与技术 系别物理系 唐山师范学院物理系 2012年5月

郑重声明 本人的毕业论文（设计）是在指导教师姜丽飞的指导下独立撰写完成的。如有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权的行为，本人愿意承担由此产生的各种后果，直至法律责任，并愿意通过网络接受公众的监督。特此郑重声明。 毕业论文（设计）作者（签名）： 年月日

目录 标题 (1) 中文摘要 (1) 1 引言 (1) 2 系统硬件设计 (1) 2.1 设计目标 (1) 2.2 方案选择 (1) 2.3 系统结构 (2) 2.4 电路设计 (3) 3 系统软件设计 (6) 3.1 通信协议 (6) 3.2 系统软件 (7) 4 系统性能测试方法及测试结果 (7) 4.1 温度测量 (7) 4.2 光照测试...................................... (7) 4.3 主机与各从机通信距离及响应时间测试 (8) 5 结束语........................................... . (8) 参考文献................................. . (9) 致谢....................................... ...... .. (10) 附录.................................................................................................... (11) 外文页........................................... .. (12)

环境艺术设计专业毕业设计需要提交的文件

环境艺术设计专业毕业设计需要提交的文件 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

毕业设计需提交的文件 适用全体环境艺术设计专业学生： 1、档案袋2个（凡提交文件是两份的，需分开放置，并在文档封面写明 姓名、学号和放入文件类型）； 2、承诺书2份，（教师和学生手签字，时间为2012年10月20日）； 3、毕业设计指导书2份（其中指导对象部分需手签字，时间为2013年4 月以前）； 4、彩板画册1份（包括封面和封底，不得少于20页）； 5、黑白论文模板2份（其中一份需购买学校的毕业论文封面，购买封面 的那份需要教师检查无问题，并签字同意答辩，时间为2013年4月以前）； 6、刻盘（毕业设计全部文档，及设计原始文件，包括手绘、3d、cad等 需要做成电子档并“刻盘”与彩板放置在同一文件袋中）； 7、毕业设计展板尺寸为60X90cm，每人2个展板，只需提交电子文档， 内容如下：第一展板，效果图两张（手绘和3d均可，园林景观组需是园林平面效果图和园林立面效果图）；第二展板，cad设计图纸（cad 图纸平面布置图、立面装饰图2张，园林景观组为平面布置图、立面图2张；cad模板部分需清晰可见标注及文字，线性正确，模板中需标注班级、学号、姓名及指导教师）； 8、学生在答辩时需制作答辩ppt（ppt包括所做毕业设计，及简短文字标 注，以图片形式展示，便于答辩教师观看和学生作品展示）；

9、以上文件需在4月15日前提交学校，15日后按照学校要求不再受理 答辩事宜，请同学们合理安排好时间。 适用于教师： 1、教师在检查文件时，注意看文件是否齐全； 2、教师在检查学生模板时，注意检查格式和错别字，特别是学校模板部 分； 3、彩板画册封面学生需将自己的作品选一副放在封面做底； 4、教师在指导毕业设计时严格按照学校要求进行，对于不合格学生作品 不予签字； 5、本次答辩为学校安排时间，有没有补答辩，补答辩时间在学校未通知 情况下不予回答。 环境艺术设计教研室 2013年3月18日

基于无线传感器网络的环境监测系统设计与实现

南京航空航天大学 硕士学位论文 基于无线传感器网络的环境监测系统设计与实现 姓名：耿长剑 申请学位级别：硕士 专业：电路与系统 指导教师：王成华 20090101

南京航空航天大学硕士学位论文 摘要 无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是一种集成了计算机技术、通信技术、传感器技术的新型智能监控网络，已成为当前无线通信领域研究的热点。 随着生活水平的提高，环境问题开始得到人们的重视。传统的环境监测系统由于传感器成本高，部署比较困难，并且维护成本高，因此很难应用。本文以环境温度和湿度监控为应用背景，实现了一种基于无线传感器网络的监测系统。 本系统将传感器节点部署在监测区域内，通过自组网的方式构成传感器网络，每个节点采集的数据经过多跳的方式路由到汇聚节点，汇聚节点将数据经过初步处理后存储到数据中心，远程用户可以通过网络访问采集的数据。基于CC2430无线单片机设计了无线传感器网络传感器节点，主要完成了温湿度传感器SHT10的软硬件设计和部分无线通讯程序的设计。以PXA270为处理器的汇聚节点，完成了嵌入式Linux系统的构建，将Linux2.6内核剪裁移植到平台上，并且实现了JFFS2根文件系统。为了方便调试和数据的传输，还开发了网络设备驱动程序。 测试表明，各个节点能够正确的采集温度和湿度信息，并且通信良好，信号稳定。本系统易于部署，降低了开发和维护成本，并且可以通过无线通信方式获取数据或进行远程控制，使用和维护方便。 关键词：无线传感器网络，环境监测，温湿度传感器，嵌入式Linux，设备驱动

Abstract Wireless Sensor Network, a new intelligent control and monitoring network combining sensor technology with computer and communication technology, has become a hot spot in the field of wireless communication. With the improvement of living standards, people pay more attention to environmental issues. Because of the high maintenance cost and complexity of dispose, traditional environmental monitoring system is restricted in several applications. In order to surveil the temperature and humidity of the environment, a new surveillance system based on WSN is implemented in this thesis. Sensor nodes are placed in the surveillance area casually and they construct ad hoc network automatieally. Sensor nodes send the collection data to the sink node via multi-hop routing, which is determined by a specific routing protocol. Then sink node reveives data and sends it to the remoted database server, remote users can access data through Internet. The wireless sensor network node is designed based on a wireless mcu CC2430, in which we mainly design the temperature and humidity sensors’ hardware and software as well as part of the wireless communications program. Sink node's processors is PXA270, in which we construct the sink node embedded Linux System. Port the Linux2.6 core to the platform, then implement the JFFS2 root file system. In order to facilitate debugging and data transmission, the thesis also develops the network device driver. Testing showed that each node can collect the right temperature and humidity information, and the communication is stable and good. The system is easy to deploy so the development and maintenance costs is reduced, it can be obtained data through wireless communication. It's easy to use and maintain. Key Words: Wireless Sensor Network, Environment Monitoring, Temperature and Humidity Sensor, Embedded Linux, Device Drivers

无线环境监测模拟装置

无线环境监测模拟装置无线环境监测模拟装置 全国一等奖全国一等奖 电子科技大学电子科技大学 王康王康王康 胡航宇胡航宇 耿东晛耿东晛 摘要摘要 本作品以MSP430单片机为核心， 利用数字温度传感器以及光敏电阻采集温度和光照信息；通过ASK 调制和调谐式解调（Tone Decoder）进行数据通讯，并采用CSMA 方式解决了多个节点公用同一信道的问题；采用存储转发机制以及对被转发的数据包赋予生命周期的方法，实现了自动转发功能以及对新节点加入和离开的自动识别。探测节点全部采用通用器件，以60mW 左右的平均功耗实现了节点间0.7m 以及转发方式下1.4m 的通讯距离，在达到指标要求的前提下降低了功耗和成本。 关键词：ASK 调制，Tone Decoder， CSMA，存储转发； 一、 方案论证与比较 1.1调制方案选择调制方案选择：： 方案1：采用FSK 调制，优点是具有较强的抗干扰能力。缺点是解调部分的硬 件较为复杂。 方案2：采用ASK 调制，优点是调制和解调的电路都相对简单，缺点是抗干扰 能力较差。通过在干扰较小的频段选择合适的载频，并通过窄带滤波能够消除大部分干扰，所以本作品选择了ASK 调制方式。 1.2解调方案选择解调方案选择：： 方案1：对ASK 信号放大与窄带滤波后，进行包络检波，再通过门限判决的方 法解调。该方案的成本低，缺点是抗干扰能力很差，窄带滤波器容易偏频，难以调试。 方案2：对ASK 信号放大后，采用调谐式解调器（Tone-Decoder）进行解调， 解调器本身是个窄带锁相环，能够省去窄带滤波器，且本身抗干扰能力较强；本作品中采用该方案。 1.3多点通讯方案选择多点通讯方案选择：： 多个节点间共用了同一个通信信道，因此在主机以及多节点之间涉及到信道复用问题。我们对比了以下方案： 方案1：采用时间分隔机制的信道复用，如主-从式的轮询点名或令牌环网络。 考虑到数据转发功能的实现必然要有多台主机，主-从式网络只允许一台主机显然不合适，而令牌环网络在节点随机离开后也会出现令牌无法传递的问题。并且，当节点编号未知时，依次搜索255个节点耗时很长。 方案2：基于碰撞侦测机制的信道复用，如A LOH A 、CSMA 等方式。优点是网络 中每个节点都可以作为主机，随时可以主动发送数据到任何其他节点。缺点是数据包可能因随机碰撞而丢失，且通讯延迟不可预计。但题目中要求5秒较为宽裕，而被传输的信息都是缓变量，允许进行多次重发。其中CSMA 方式在发送前进行载波侦听，不会出现A LOH A 在信道拥挤时将信道完全阻塞的现象，所以选择了CSMA 方式进行信道复用。 系统整体框图如图1，每个节点都采用低功耗的MSP430单片机对环境参数

无线环境保护自动监测系统(精)

应急指挥子系统应急指挥子系统信息库 信息库：包含应急资源、专家库、危险品、隐患单位信息，实现对以上信息数据的录入、编辑、查询、报表生成、打印等功能应急预案：预案管理—预案生成启动—处置方案—现场处置—跟踪监测—应急终止—恢复评估—总结报告—预案推演指挥决策：主要有联动指挥和辅助决策的功能，通过预案生成系统专家意见、查询危险品信息向政府部门提交污染情况报告和提交处置方案，通过图像、语音、EMAIL、短信等方式实现信息的发布和管理车辆管理：实现对执法车辆的使用、维护、人员出车情况的跟踪管理定位跟踪：通过GPS定位信息对车辆的具体位置进行定位，将投诉举报信息和应急信息在第一时间通知执法车。指挥调度：指挥车辆在最短时间赶到事故现场进行执法处理 应急指挥预案应急预案应急指挥系统执法车辆指挥调度 指挥决策车辆管理 定位跟踪指挥调度 10 应急指挥子系统应急指挥子系统—应急指挥预案隐患单位信息管理预案生成收录危险品的基本信息和应急处理办法 11 应急指挥子系统应急指挥子系统—执法车辆指挥调度定位跟踪：通过无线传输，将车机计算出的定位信息传送至平台，配合电子地图实现车辆定位。环保执法车 PDA APN接入无线基站 wcdma/gprs 中心管理平台手机笔记本轨迹回放：工作人员调出任意一辆车在某段时间内的运行轨迹,并且将轨迹结合GIS地图动画表现出来,方便管理人员对监察车辆的监督和管理实时调度：随时保持与车辆的沟通，及时下发事故应急调度信息，调派车辆前往事发地点进行执法。视频监控：通过3G网络实现对车辆的远程图像监控，可完成对执法现场进行拍摄取证。监控大屏 GIS地理地图车辆信息管理车辆所处位置（经度、维度、方向等） PC机PC机 PC机监控中心 12 环境保护自动监测系统管理功能 用户管理：可建立不同级别用户，如系统管理员、系统操作员、企业管理员、企业操作员。 设备管理：对视频服务器、硬盘录像机、电视墙、数采仪、报警设备等集中管理。 机构（区域）管理：建立各级机构。 权限认证管理：对不同用户及设备授权。 日志管理：记录各种

环境艺术设计毕业说明书

连云港职业技术学院 毕业设计说明书 题目：淮安茂化国际姜女士雅居设计 作者：学号： 院、系：艺术与旅游学院 专业班级：环境艺术设计 指导教师： . 2015年 5 月 25 日

设计总说明 本次的设计案例是一套140m2左右的高层，实际可使用面积只有90m2左右。我的设计风格是现代简约，以现代的工艺元素和手法，以淡黄色为主色调辅以白色黑色和浅咖色。通过灰镜，石材等装饰材料做点缀，减少繁琐的造型，复杂的线条，一切一简洁为主体，是一种简约大方而又充满时尚的浪漫气息。通过对设计过程的描述，阐释了现代简约风格的设计理念在本次家居设计中的运用。

目录 设计总说明........................................ 错误!未定义书签。第一章引言. 0 选题来源 (1) 第二章设计过程 (1) 调查阶段 (2) 对业主家居风格的沟通 (2) 对环境的调查 (2) 分析阶段 (3) 对业主需求分析 (3) 整体条件分析 (3) 设计理念 (4) 装修风格的定位 (4) 现代简约风格的设计理念 (5) 主体空间介绍 (6) 客厅 (6) 餐厅 (7) 创新价值 (8) 未来展望 (9) 总结 (10) 参考文献 (11) 致谢 (12)

第一章引言 通过三年的在校学习对于室内设计的有了专业性的认知，对于自己感兴趣的室内设计风格也是和现代年轻人一样简约时尚。现代简约风格适用于很多家庭，简约但是不简单。学习了大量的专业知识也遇到了很多自己解决不了的困难，比如很多颜色搭配的技巧，灯光的如何运用能很好的表达出舒适温馨的效果，空间的合理分配化，最大化的挖掘出空间的使用率。在本案的过程中通过不断的学习同时在老师的指导下，将所存在的问题一一解决。也在公司设计师前辈的帮助下将设计和家装主材相结合，使我在这一方案中能很好的给出设计定位。

智能家居环境监测系统设计与实现

智能家居环境监测系统设计与实现 智能家居是指在智能化、自动化、信息化的基础上利用传感器网络等进行数据传输，实现家居电器的智能控制，随着4G网络的快速发展，智能家居的及时出现为人们享受生活提供了一个更好的选择。 一、智能家居环境监测系统总体设计 基于ZigBee无线通信技术构建的室内环境监测系统主要实现室内温度、氧气、一氧化碳、二氧化硫、湿度、甲烷和二氧化碳含量等家居环境的检测，其次是监测生活用水、用电和用气的安全性和用量，三是监测室内各种生活家电的状态等。系统设计中，基于ZigBee的传感器节点将室内环境信息发送到无线传感器网络的汇聚节点，通过ARM微处理器实现嵌入式编程，然手通过ARM微处理器和ZigBee汇聚节点实现有效的网络串行通信。通过该系统，采集室内环境信息、输入操作命令、输出操作结果、集中控制室内环境、远程控制家用电器、联动控制室内安防系统等功能。 二、智能家居环境监测系统详细设计 2.1室内环境信息采集功能 通过部署在室内的传感器节点，实现无线传感器网络的室内环境信息采集，以便能够将室内温度、湿度、氧气、二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、甲烷及生活用水和生活电气等相关信息传递到系统中。信息采集和感知是室内环境系统最基本的功能，需要将传感器节点进行良好的部署和优化，以便在最小能量耗费下实现节点的全方位覆盖。 2.2 室内环境信息传输功能 传感器节点采集相关的网络信息后，通过4G网络传输到ZigBee汇聚节点，汇聚节点将多个传感器节点信息传输到室内监测系统的服务器，以便服务器进行处理。信息传输过程中，为了实现高效数据传输和分发，需要将数据进行压缩和存储，实现传感器网络的聚簇作用，同时为了降低传感器网络的通信开销、平衡节点间负载，需要对传感器网络节点和传输节点进行设计。 2.3 室内环境信息处理功能 数据传输到服务器后，环境监测装置负责处理采集到的数据信息，发现相关的信息超过用户设置的预警值，则传感器检测装置通过4G通信网络以短信或数据通信的方式通知用户，同时将收集的信息存储到服务器数据库中。逻辑业务处理将数据统计分析和预测结果发送到相关界面，以便用户查看和分析。 三、Zigbee无线传感网络系统硬件设计

智能环境监测系统的设计说明

智能环境监测系统的设计 Design on the intelligent system of monitoring environment

摘要 系统主要由数据采集端和移动监控终端两部分组成。采用16位单片机SPCE061A为处理核心，在数据采集端，利用两片CD4067BE分别挂接16只DHT11温湿度传感器和16只光照强度传感器；采用10位ADC实现对环境声音的实时录制，加入OV7670摄像头进行实时拍照监控，最后把所采集到的数据帧通过NRF905无线传输模块传送到移动监控终端。在移动监控终端，通过NRF905接收数据，将处理后的环境参数数据进行显示，接收到的语音压缩编码通过10位DAC进行解码播放，通过按键切换进入全屏环境参数显示模式或全屏监控照片显示模式，并将接受到的环境参数、声音、照片存储到SD卡中。本文以SPCE061A超低功耗单片机为核心，设计了通用智能终端和智能温湿度传感器，重点介绍了该终端和传感器的任务、硬件、软件以及控制算法的设计与实现。硬件方面，介绍了系统各个部分的设计思想、原理电路以及，并给出了系统总硬件原理图；另外，为了实现系统的低成本和低功耗，在满足设计要求的前提下，尽可能选用了价格低廉和低功耗的元器件。软件方面，采用了时间触发的混合调度器模式设计，对系统各个任务进行了设计，并给出了系统软件低功耗设计方法。 关键词：SPCE061A；多节点；无线传输；HMI Abstract The system is designed for two parts of data acquisition terminal and mobile monitoring terminal. Its processing core is SPCE061A which is a 16 bits mcu. In the data acquisition terminal, 16 DHT11 of single bus temperature, humidity sensor and 16 light intensity sensor are hung on two CD4067BE. The environmental sound is recorded to coding and compression with 10 bits ADC which is built in the mcu at any time. Add OV7670 which is a camera module to monitor at anytime. ALL collected data is transmitted to the mobile monitoring terminal through NRF905 of wireless transmission module. In the mobile monitoring terminal, the data is received through NRF905.The environmental parameter data is displayed after dealing with and the compression coding of speech is decoded to play with 10 bits DAC.We can switch to full-screen environment parameter display mode or full-screen picture display mode with the keys. At last, the environmental parameter, sound and photos are stored to the SD card.Based on the SPCE061A ultra low power microcontroller as the core, a general intelligent terminal and intelligent temperature and

无线发射接收系统设计与实现

无线发射接收系统设计与实现 摘要: 此系统采用了无线发射和接受实现双向的全双工无线通信。通过使用C51单片机实现对系统的数据采集、信号收发进行控制。用硅光片进行对阳光是否照射的采集，DS18B20进行温度信息采集。该系统是一个独立系统，能够在一定范围内进行数据采集并且将数据通过无线传输到数据接收模块。 关键词:无线传输；单片机；数据采集 1 引言 对于环境信息采集是很普遍的，但是将采集的信息如何传输就是关键，传统的系统都是用有线的方法，不仅要铺设线路，而且不方便，可移植性差。随着无线技术的不断发展，无线在各个领域中的应用也不断增加，通过嵌入式系统，用无线的方式实现数据的采集和传输是最好的解决方法，不仅简化了实施的难度，而且成本相对较低。 本文主要是以C51单片机为控制核心，用无线接收发射装置来实现环境数据采集系统。 2 系统目的 设计并制作一个无线环境监测模拟装置，实现对周边温度和光照信息的探测。该装置由1个监测终端和不多于255个探测节点组成(实际制作2个)。监测终端和探测节点均含一套无线收发电路，要求具有无线传输数据功能，收发共用一个天线。 探测节点有编号预置功能，编码预置范围为00000001B～B。探测节点能够探测其环境温度和光照信息。温度测量范围为0℃～100℃，绝对误差小于2℃;光照信息仅要求测量光的有无。探测节点采用三节干电池串联，单电源供电。 监测终端用外接单电源供电。探测节点分布示意图如图1所示。监测终端可以分别与各探测节点直接通信，并能显示当前能够通信的探测节点编号及其探测到的环境温度和光照信息。 每个探测节点增加信息的转发功能，节点转发功能示意图如图2所示。即探测节点B的探测信息，能自动通过探测节点A转发，以增加监测终端与节点B之间的探测距离D+D1。该转发功能应自动识别完成，无需手动设置，且探测节点A、B可以互换位置。

环境监测信息系统总体设计方案

环境保护信息系统总体设计方案 环境监测信息系统 总体设计方案 - 1 -

目录 环境监测信息系统总体设计方案 -------------------------------------- 错误!未定义书签。 1 引言------------------------------------------------------------------------------------------------ - 5 - 1.1设计思想 -------------------------------------------------------------------------------------5- 1.2设计背景 -------------------------------------------------------------------------------------5- 1.3参考文献 -------------------------------------------------------------------------------------6- 2 系统概述 ----------------------------------------------------------------------------------------- - 6 - 2.1系统设计原则 -------------------------------------------------------------------------------6- 2.2系统目标与运行环境 ---------------------------------------------------------------------7- 2.3需求分析 -------------------------------------------------------------------------------------8- 3 系统总体设计---------------------------------------------------------------------------------- - 10 - 3.1 系统物理结构 ------------------------------------------------------------------------------- - 11 - 3.1.1 系统流程图 -------------------------------------------------------------------------------- - 11 - 3.1.2 技术要求 ---------------------------------------------------------------------------- - 13 - 3.1.3 系统体系结构---------------------------------------------------------------------- - 14 - 3.2子系统功能描述及实现---------------------------------------------------------------- -14- 3.2.1 系统总体结构---------------------------------------------------------------------- - 14 - 3.2.2 子系统结构 ------------------------------------------------------------------------- - 14 - 3.3各子系统功能模块的实现 ------------------------------------------------------------ -21- 3.3.1信息输入模块 ---------------------------------------------------------------------- - 21 - 3.3.2 信息修改模块---------------------------------------------------------------------- - 21 - 3.3.3 信息查询功能---------------------------------------------------------------------- - 21 - 3.3.4 信息分析功能---------------------------------------------------------------------- - 22 - 3.3.5 信息输出功能---------------------------------------------------------------------- - 22 - 3.3.6 其它功能 ---------------------------------------------------------------------------- - 22 - 3.4软件结构图 ----------------------------------------------------------------------------------- - 24 - 3.4.1应用软件的设计思想 -------------------------------------------------------------- - 24 - 3.4.2软件系统总体架构 ---------------------------------------------------------------- - 25 - 4 开发过程--------------------------------------------------------------------------------------- - 26 - 4.1系统开发环境----------------------------------------------------------------------------- -26- 4.2总体进度计划 ----------------------------------------------------------------------------- -26- 4.3经费预算 ----------------------------------------------------------------------------------- -27- 5 软件设计标准 -------------------------------------------------------------------------------- - 27 - 5.1 用户界面-------------------------------------------------------------------------------------- - 27 - 5.2 硬件接口-------------------------------------------------------------------------------------- - 28 -

无线环境监测模拟装置(D题)

无线环境监测模拟装置（D题） 【本科组】 一、任务 设计并制作一个无线环境监测模拟装置，实现对周边温度和光照信息的探测。该装置由1个监测终端和不多于255个探测节点组成（实际制作2个）。监测终端和探测节点均含一套无线收发电路，要求具有无线传输数据功能，收发共用一个天线。 二、要求 1．基本要求 （1）制作2个探测节点。探测节点有编号预置功能，编码预置范围为00000001B～11111111B。探测节点能够探测其环境温度和光照信息。温度测量范围为0℃～100℃，绝对误差小于2℃；光照信息仅要求测量光的有无。探测节点采用两节1.5V干电池串联，单电源供电。 （2）制作1个监测终端，用外接单电源供电。探测节点分布示意图如图1所示。监测终端可以分别与各探测节点直接通信，并能显示当前能够通信的探测节点编号及其探测到的环境温度和光照信息。 （3）无线环境监测模拟装置的探测时延不大于5s，监测终端天线与探测节点天线的距离D不小于10cm。在0～10cm距离内，各探测节点与监测终端应能正常通信。 2．发挥部分 （1）每个探测节点增加信息的转发功能，节点转发功能示意图如图2所示。即探测节点B的探测信息，能自动通过探测节点A转发，以增加监测终端与节点B 之间的探测距离D+D1。该转发功能应自动识别完成，无需手动设置，且探测节点A、B可以互换位置。

（2）在监测终端电源供给功率≤1W，无线环境监测模拟装置探测时延不大于5s 的条件下，使探测距离D+D1达到50cm。 （3）尽量降低各探测节点的功耗，以延长干电池的供电时间。各探测节点应预留干电池供电电流的测试端子。 （4）其他。 2．发挥部分 （1）每个探测节点增加信息的转发功能，节点转发功能示意图如图2所示。即探测节点B的探测信息，能自动通过探测节点A转发，以增加监测终端与节点B 之间的探测距离D+D1。该转发功能应自动识别完成，无需手动设置，且探测节点A、B可以互换位置。 （2）在监测终端电源供给功率≤1W，无线环境监测模拟装置探测时延不大于5s 的条件下，使探测距离D+D1达到50cm。 （3）尽量降低各探测节点的功耗，以延长干电池的供电时间。各探测节点应预留干电池供电电流的测试端子。 （4）其他。 三、说明 1．监测终端和探测节点所用天线为圆形空芯线圈，用直径不大于1mm的漆包线或有绝缘外皮的导线密绕5圈制成。线圈直径为（3.4±0.3）cm（可用一号电池作骨架）。天线线圈间的介质为空气。无线传输载波频率低于30MHz，调制方式自定。监测终端和探测节点不得使用除规定天线外的其他耦合方式。无线收发电路需自制，不得采用无线收、发成品模块。光照有无的变化，采用遮挡光电传感器的方法实现。 2．发挥部分须在基本要求的探测时延和探测距离达到要求的前提下实现。3．测试各探测节点的功耗采用图2所示的节点分布图，保持距离D+D1=50cm，通过测量探测节点A干电池供电电流来估计功耗。电流测试电路见图3。图中电容C为滤波电容，电流表采用3位半数字万用表直流电流档，读正常工作时的最大显示值。如果D+D1达不到50cm，此项目不进行测试。

基于无线传感网络的环境监测系统

基于无线传感网络的环境监测系统 摘要：随着经济和科技的发展，农业种植也有了长足的发展，从之前的小面积 种植演变为了如今的大规模，为了提高生产效率，减少劳动力，必须引进先进的 技术配合人工劳作进行种植。传统的环境监测系统布线成本高，抗干扰性差，增 加新监测点时必须改变物理线路，工序复杂，维护难度大。 关键词：无线传感网络；Zig Bee；环境监测； 为满足环境温度监测系统远距离，低成本，部署灵活等要求，设计并实现了 一种树型结构的无线传感网络，通过无线传感网络采集环境温度数据并上传监控 主机，实现远距离检测和监控．介绍了节点硬件设计，然后根据环境温度监测的 应用需求进行软件设计，采用休眠机制以降低节点的功耗，将系统进行实地部署 与测试．表明：该系统具有较高的实用性和可靠性。 1 相关工作 研究目的是利用ZigBee技术结合WSN设计安全高效的、个性化的环境监测 系统。许多本领域学者已经利用WSN设计了一些环境监测系统，代表性的成果有：雷旭等利用无线传感器网络设计了隧道环境信息监测系统。系统以STM32微控制器为核心设计了低功耗网络节点与网络汇聚节点设计了B/S模式访问的监控 中心软件；梅海彬等提出了一种基于Arduino开放平台与XBee Pro增强通信距离 的无线传感器网络，对近海环境进行了实时监测；陈克涛等设计了以CC2530为 核心处理器的无线传感器网络农业环境监测网关节点；提出一种基于无线传感器 网络和3G/4G的远程环境监测系统；研究了WSN接入In?ternet的方法；Arch Rock Corp等研究了IPV6WSN；另外，针对农田土壤参数（诸如温湿度等）的精 确采集系统设计上，很多学者研究了土壤WSN精确化应用系统与实现的关键技术。诸如此类，这些都是典型的WSN环境监测系统与关键技术研究的文献成果。概括这些目前WSN环境监测领域文献共性特点，大多是针对农业、海洋等某一 领域设计的应用系统，缺乏共性通用的系统平台设计思想；另外由于缺乏目前云 计算、最先进的新技术植入，缺乏先进与人性化设计理念。针对这些弱点，进行 了研究改进。实践证明本文设计的系统，用户随时随地都可以了解监测场所的环 境信息，如：温度、湿度、可燃有毒气体及其浓度、火灾、光线明暗程度等数据。此外，系统利用数据融合技术实时闭环环境信息的预警决策，能根据信息特点实 现对环境的智能化管理，如环境安全指数超标会做出决策并采取一些措施。 2 无线传感器网络和Zig Bee技术 无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）是由大量价格较低的传感器节点以自组织的方式构成的无线网络系统[。将这些传感器节点部署在目标区域内，节点通过无线通信的方式自发形成多跳的无线网络，监测区域内的各种环境 信息通过传感器的感知、采集和处理后经由无线网络传送给监控中心或终端用户，协作完成指定的任务。ZigBee是一种便宜的、低功率的近距离无线组网通信技术。适用于通信数据量不大、数据传输速率相对较低，分布范围较小，一般应用于无 线传感器网络、家庭自动化、农业自动化、遥测遥控和医疗护理等方面。ZigBee 的主要特点是低速率、低功率、低成本、自配置和灵活的拓扑结构，抗干扰能力强。ZigBee技术与现有的控制网络标准无缝链接，具有很强的兼容性。 3 硬件设计

无线环境监测模拟装置(完整版)

目录 摘要...................................................................... 错误！未定义书签。Abstract .................................................................... 错误！未定义书签。1方案设计.. (1) 1.1理论分析 (2) 1.2设计方案论证与选择 (2) 1.2.1探测点和控制终端处理器的选择 (2) 1.2.2无线收发芯片的选择 (2) 1.2.3温度传感的选择 (3) 1.2.4光电传感的选择 (3) 1.2.5 显示器件的选择 (3) 1.3整体系统设计框图 (4) 2各模块的硬件设计与核心电路 (5) 2.1自制无线收发电路 (5) 2.1.1无线发射电路 (5) 2.1.2 无线接收电路 (5) 2.2传感模块 (7) 3 DS18B20无线收发模块程序流程图 (8) 参考文献： (10) 附录1 完整电路图 (11) 附录2实物图照片 (12) 附录3 软件程序源代码 (14)

2009年全国大学生电子设计竞赛试题 无线环境监测装置 摘要：本系统是由单片机AT89C52作为主控芯片，选用DS18B20作为 环境的温度采集芯片，以及用光电传感器对周围环境的光照进行探测。把DS18B20采集回的当前环境下的温度数据和光电传感器采集回来的光照情况的数据传送给探测点的AT89C52,进行相关的数据处理。然后把信息通过无线发射模块传送给控制终端的无线接收模块。在控制终端把接收回来的数据经过主控芯片AT89C52进行处理。然后传送给LCD12864，对探测点的温度和光照情况进行实时显示。经过测试，自制的无线收发模块，其无线传输载波频率为27MHZ 完全符合要求，探测时延在2s以内，天线与探测点的距离在50厘米以上，有比较好的数据传输功能。温度数据经过编码后通过无线传输的精度控制在1摄氏度以内。整个系统基本上达到了设计要求。 关键字：单片机AT89C51,无线发射，无线接收，DS18B20，LCD12864。 Abstact:This system uses the AT89C52 microcontroller as the master chip, chosing DS18B20 as the environmental temperature collecting chips and using the photoelectric sensors to detect the ambient light. The temperature data from DS18B20 and the data from the optical sensors, about the current environment, are transmitted to the AT89C52.Then the associated data is processed. And the processed data is transmited to the control terminal of the wireless receiver module through the wireless transmitter module.In the control terminal, the received data is processed by the master chip AT89C52 and then send it to LCD12864. Lastly the detection point temperature and light conditions in is real-time displayed.Test proves that the self-produce wireless transceiver module is accurate, the wireless carrier frequency of 27MHZ fully comply with the requirement and the detect delay is 2 s or less. The distance between the antenna and the detection point is 50 cm or more.This proves that transmission capability is fine. The precision of temperature data encoded through wireless transmission is 1 degrees. All prove that the system meets the design requirements fully. Keywords: SCM AT89C51, wireless transmitters, wireless receivers, DS18B20, LCD12864.