毕业论文范文——基于无线网络的家居空气质量多点实时监测系统.doc
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1、天津理工大学 2016 届本科毕业设计说明书(毕业论文)基于无线网络的家居空气质量多点实时监测系统摘 要我们的社会在进步,人民生活质量也在不断提高,对室内环境的空气质量也有了更高的要求。由于大部分装修材料、室内装饰品、室内设施等多由有机物合成,可挥发性有机物气体扩散恶化了室内空气品质,此外,世界范围内的节能性要求以及建筑材料的密闭性的提高,从而减少了室内外空气的流通,使得室内空气质量对人们生活、健康的影响明显高于室外的空气质量。基于这个问题我们把 ZigBee 无线通信技术和传感器检测技术相结合成为无线传感器网络,设计了一套基于 ZigBee 的家居空气质量多点实时监测系统。系统主要采用主-从
2、多式结构,从机节点和控制主机组成 ZigBee 无线传感器网络,实现各节点之间的数据通信,以 CC2530 微处理器芯片为核心搭建的无线传感器网络。系统从机传感器节点采集温湿度数据、空气环境数据实时发送到主机网关节点并汇总,主控机结合监测数据判定出家居空气总体质量状态并显示,从而采取措施改善空气质量,实现状态监测报警。关键词: 智能家居 ZigBee CC2530 空气质量检测天津理工大学 2016 届本科毕业设计说明书(毕业论文)The air quality Home Furnishing multipoint real-time monitoring and evaluation sys
3、tem by Using ZigBeeABSTRACTOur social is progressing, peoples quality of life is improving, and the indoor environment air quality also have higher requirements. Because most of the decoration materials, interior decoration, indoor facilities more synthesized by organic compounds, volatile organic g
4、as diffusion deteriorate indoor air quality. In addition, worldwide energy-saving requirements and building materials of improvement of airtight, thereby reducing the indoor and outdoor air circulation, make indoor air quality impact on peoples lives and health was significantly higher than that of
5、outdoor air quality. Based on this problem we put the ZigBee wireless communication technology and sensor technology combined with a wireless sensor network, the design of a ZigBee based air quality Home Furnishing multipoint real-time monitoring system. System is mainly used principal from multimod
6、al structure. From the control node and machine composed of ZigBee wireless sensor network, realizes the data communication between the nodes, to the microprocessor chip CC2530 as the core to build the wireless sensor network. System from the machine sensor nodes to collect data on temperature and h
7、umidity, air environmental data real-time transmission to the host, gateway nodes and summary, the main control machine combined with monitoring data determines the overall quality of state household air and display, and take measures to improve air quality, achieve state monitoring and alarm.Key Wo
8、rds: SmartHome ZigBee CC2530 Air quality detection 目 录天津理工大学 2016 届本科毕业设计说明书(毕业论文)第一章 绪论 11.1 研究目的与意义 11.2 现如今主要的空气环境监测方法 11.3 论文主要研究的内容及结构 1第二章 ZIGBEE 技术概述 22.1 ZIGBEE 技术的特点 22.2 ZIGBEE 协议栈构架 32.1.1 物理层 52.1.2 MAC 层 52.1.3 网络层 52.1.4 应用层 62.3 ZIGBEE 的分类及功能作用 62.4 ZIGBEE 的网络拓扑结构 72.2.1 星形结构 72.2.2 树
9、形结构 72.2.3 网状结构 82.5 ZIGBEE 的通信方式 92.3.1 广播通讯 122.3.2 组播通讯 142.3.3 点播通讯 14第三章 空气质 量检测系统设计 163.1 智能家居系统方案设计 163.2 ZIGBEE 系统硬件设计 173.2.1 检测终端从机硬件设计 173.2.2 主控机监测系统硬件设计 203.2.3 ZIGBEE 无线传感器网络 233.3 ZIGBEE 系统软件设计 243.3.1 检测终端从机系统软件设计 243.3.2 主控机监测系统软件设计 243.3.3 Z-STACK 软件 25天津理工大学 2016 届本科毕业设计说明书(毕业论文)3
10、.4 ZIGBEE 系统 PCB 图的设计 27第四章 系统实物图及实验测试结果 28第五章 总结 30参考文献 31致 谢 32天津理工大学 2016 届本科毕业设计说明书(毕业论文)- 1 -第一章 绪论1.1 研究目的与意义我们的社会在进步,人民生活质量也在不断提高,对室内环境的空气质量也有了更高的要求。由于大部分装修材料、室内装饰品、室内设施等多由有机物合成,可挥发性有机物气体扩散恶化了室内空气品质,此外,世界范围内的节能性要求以及建筑材料的密闭性的提高,从而减少了室内外空气的流通,使得室内空气质量对人们生活、健康的影响明显高于室外的空气质量 1。1.2 现如今主要的空气环境监测方法目
11、前,国内的空气环境检测方法主要有种:一种是人工采样实验室分析法,这种方法设备要求低、操作相对简单,但是整个检测过程耗时较长,不能满足对空气环境进行实时监测的要求;另一种是在线检测法,虽然这种方法具有检测准确、分辨率高以及灵敏度高的优点,但是目前此方法主要依赖于外国进口设备,依然无法为全面准确检测大气环境提供一个有力的保障 2。因此,针对目前市场上室内空气监测的产品使用不方便和价格较昂贵的现状,我们通过对室内空气质量监测要求和实施方式分析,设计了一种基于 ZigBee 的家居空气质量实时监测及评估系统,操作较简单,而且有很好的实时性。1.3 论文主要研究的内容及结构本文研究和设计的空气质量监测系
12、统是基于 CC2530 微处理器的硬件开发平台,通过ZigBee 无线传输协议进行数据传输,把 ZigBee 无线通信技术和传感器检测技术相结合成为无线传感器网络。系统终端节点对周围环境信息进行采集、处理,并发送采集的相关数据转发给协调器或者更靠近协调器的系统终端节点。系统主机用来实现实时接收上位机的控制命令和下位机的传感器数据的发送与接收,依据各自的地址信息进行实时转发,保证整个无线网络系统运行顺利通畅。论文总共分为 5 章内容: 第 1 章介绍了系统设计的目的与意义,接着对现如今两种主要的空气环境检测方法进行了介绍,最后给出了本文研究的主要内容和主要创新点;第 2 章介绍了 ZigBee
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