基于物联网的室内环境检测演示系统_物联网综合应用实践课程设计1.doc

******************* 实践教学 ******************* 兰州理工大学 计算机与通信学院 2014年春季学期 物联网综合应用实践课程设计 题 目： 基于物联网的室内环境检测演示系统 专业班级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 成 绩： 摘要 室内环境数据的采集、传输以及处理，广泛应用于粮仓的温湿度控制以及家庭智能化控制等领域内。针对传统的有线方式检测、采集、传输中节点分散需要大量布线等问题，本设计主要从无线传感方向进行改进，本次课程设计介绍了一种基于CC2530和数字温湿度传感器的温湿度采集系统，并且使用LCD1602点阵式液晶屏显示菜单，有良好的人机对话界面。同时设计了声光报警系统，实现在参数超标时及时的报警。室内智能空气品质监测仪体积小，功耗低，操作简单，适合应用于家庭和社区的医疗健康保健，能够实时知道室内空气的质量。该系统采用Zigbee无线通信技术结合传感器，通过运用Zigbee协议架构组建无线传感网络,实现主从节点的数据采集和传输,以及一点对多点，两点之间的通信。并详细阐述了基于Zigbee协议栈的中心节点和终端节点的协议传输，主要是从Zigbee协议栈网络层里AODV路由协议着手，阐述在网络层如何通过AODV路由协议进行节点间的连接以及数据的收发。 能在甲烷浓度值与干涉条纹移动量之间建立一种线性关系。然后进行视频采集，将连续移动变化的干涉图样输入嵌入式系统进行数字图像处理，获得干涉条纹的移动量，从而得到甲烷的浓度值。 关键字: CC2530; Zigbee协议栈; 无线传感网络；LCD显示；甲烷 目 录 第1章 绪论 3 1.1设计的目的及意义 3 1.1.1室内空气品质(IAQ)的作用 3 1.1.2课题研究目的及意义 3 1.2国内外的研究状况 4 1.3方案总体设计 5 1.3.1总体方案设计 5 第2章 室内空气品质基本介绍 6 2.1室内空气品质及认识 6 2.1.1室内空气研究的背景 6 2.1.2室内污染物种类及来源分析 6 2.2室内空气品质的监测方法及改善空气品质的方法 7 2.2.1室内空气品质监测方法 7 2.2.2改善空气品质方法 7 2.3试指标的选定室内空气品质测 8 第3章 室内空气品质监测仪的硬件设计 9 3.1基本原理 9 3.1.1系统硬件结构及原理 9 3.1.2 AT89S52单片机简介 10 3.2传感器的选用 11 3.2.1气体传感器 11 3.3 CC2530介绍 13 第4章 室内空气品质监测演示的软件设计 16 4.1软件功能需求 16 4.2软件模块设计 16 4.2.1主程序模块 16 4.3 zigbee协议栈结构 17 第5章 串口通信程序设计流程 19 5.1总体程序设计流程图 19 5.2串口设置 20 参考文献 22 致 谢 23 附 录 24 第1章 绪论 1.1设计的目的及意义 1.1.1室内空气品质(IAQ)的作用 室内空气品质 (IAQ)的问题导致的病态建筑综合症 ,使人们的健康和工作效率大受影响。随着人民生活水平的提高 ,带来了装修热潮 ,使得IAQ问题在我国尤为突出。由于对IAQ的主观评价要待工程竣工投入使用后才能进行 ,所以缺乏对工程建设的指导意义。目前 ,在千百种污染物同时作用时 ,对将哪些污染物作为客观评价对象 ,以及评价标准和较为实用的工作方法尚缺少研究 ,应在实践中不断探索和研究 ,提高IAQ评价对实际工作的指导作用。 IAQ在健康方面的影响：美国环保署(EPA)调查表明:在美国，IAQ问题是有关全民健康的首要问题之一，受其影响的美国人口多达3000万，造成的经济损失超过了400亿美元/年，这些数字令人触目惊心；加拿大卫生组织调查表明：68%的疾病与室内环境污染有关，其中80%~90%的癌症与居住环境和生活习惯有关;英国科学家汉密尔顿测验了220名英国人血液中60种化学元素的平均含量，发现其与地壳中这些元素的含量分布相当;湖南省相关部门对空气污染区及清洁区9-10岁儿童为调查对象，研究空气污染对儿童免疫力的影响，结果显示:污染区儿童的免疫能力仅为清洁区儿童免疫能力的1/3;据统计，我国每年有11万人因IAQ不好而导致死亡;从我国“室内环境监测中心”对IAQ监测力度越来越大的趋势也可以看出，此问题在我国也是越来越严重。 IAQ在工作效率及社会经济方面的影响：美国“职业安全及健康管理