21世紀(jì)隨著人們環(huán)保意識(shí)提高,對(duì)環(huán)境信息需求量加大。面向移動(dòng)平臺(tái)與環(huán)境空氣在線高密度監(jiān)測(cè),本文設(shè)計(jì)了空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)無(wú)線傳感器的多鏈路雙向通信機(jī)制。目前的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊,通常具有監(jiān)測(cè)的氣體單一、不具備通信功能,攜帶不夠便攜的問(wèn)題。針對(duì)以上問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)了基于STM32的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)無(wú)線傳感器系統(tǒng),并針對(duì)數(shù)據(jù)通信協(xié)議和通信機(jī)制進(jìn)行了深入的研究,為了保證系統(tǒng)的可控性和安全性,對(duì)網(wǎng)絡(luò)延遲進(jìn)行預(yù)測(cè),并將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)加密,最后探討網(wǎng)絡(luò)代價(jià),從而為空氣質(zhì)量的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的多鏈路設(shè)計(jì)提供了科學(xué)且系統(tǒng)化的技術(shù)支持�？v觀全文,本文的主要研究?jī)?nèi)容有:（1）搭建硬件平臺(tái)。采用STM32F103RCT6作為主控芯片,通過(guò)多合一傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集,TFT式屏幕實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù),分別通過(guò)4G、Wi-Fi、NB-IoT、Lor a通信模塊上傳數(shù)據(jù)。（2）在硬件平臺(tái)之上利用C語(yǔ)言進(jìn)行嵌入式軟件開(kāi)發(fā),在STM32平臺(tái)移植Fre eRTOS操作系統(tǒng),根據(jù)系統(tǒng)功能分配各任務(wù)的優(yōu)先級(jí),使系統(tǒng)具有空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)的功能,并且上傳帶有RTC功能的時(shí)間戳的數(shù)據(jù)包,實(shí)現(xiàn)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳。本文將對(duì)多種通信模塊的通信特點(diǎn)及軟件設(shè)計(jì)... 

【文章來(lái)源】：沈陽(yáng)大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

G模塊初始化設(shè)置Fig.2.5TheinitializationSettingsof4Gmodule

沈陽(yáng)大學(xué)碩士學(xué)位論文16節(jié)。與其他現(xiàn)有技術(shù)相比，LoRa是一種調(diào)制技術(shù)，能夠在數(shù)十公里的范圍內(nèi)傳輸信息[44]。本系統(tǒng)選用Lora作為通信方式時(shí)，系統(tǒng)采用主從結(jié)構(gòu)，主從機(jī)通過(guò)Lora主從點(diǎn)對(duì)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)無(wú)線通信。主機(jī)由Lora主機(jī)、主控芯片與Wi-Fi模塊組成。主控芯片通過(guò)Lora主機(jī)向Lora從機(jī)下發(fā)命令和接收數(shù)據(jù)。從機(jī)采用Lora從機(jī)模塊將傳感器PTQS1005采集到數(shù)據(jù)向主機(jī)發(fā)送。Lora模塊實(shí)物圖如圖2.8所示。圖2.8Lora模塊實(shí)物圖Fig.2.8TherealpictureofLoramodule2.6數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊本系統(tǒng)采用外部SPIFlash進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，芯片型號(hào)為W25Q16。它具有掉電數(shù)據(jù)不丟失、快速的數(shù)據(jù)存取速度、電可擦除、容量大、在線可編程、價(jià)格低廉以及足夠多的擦寫(xiě)次數(shù)(一百萬(wàn)次)和較高的可靠性等諸多優(yōu)點(diǎn)[45,63]。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本芯片中，芯片存儲(chǔ)容量為2M，可以滿足本系統(tǒng)連續(xù)存儲(chǔ)6天的數(shù)據(jù)需求。W25Q16與主控芯片的通信方式為SPI。2.7系統(tǒng)供電模塊在現(xiàn)有的產(chǎn)品之上考慮便攜性，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了兼容USB供電和電蓄電池兩種供電方式，產(chǎn)品可獨(dú)立供電，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便接入任意組網(wǎng)方式。USB接口連接UPS模塊可直接向主控芯片、外圍芯片供電。同時(shí)UPS模塊也可以連接鋰電池向主控芯片與外圍芯片供電。鋰電池的額定輸出電壓為3.7V，容量為6000mAh。經(jīng)過(guò)實(shí)際的實(shí)驗(yàn)測(cè)量開(kāi)發(fā)

USB接口主控芯片與外圍芯片UPS模塊 鋰電池主控芯片與外圍芯片 圖 2.9 供電模塊結(jié)構(gòu)圖 Fig.2.9 The structure drawing of power supply module

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3505136