本文關鍵詞：基于無線傳感網絡的室內環(huán)境測評系統(tǒng)

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【摘要】：居住環(huán)境的好壞,直接影響著人們的生活質量,研制基于無線傳感網絡的室內環(huán)境測評系統(tǒng),對改善家居的舒適度,提高人們的生活水平具有重要意義。本文在研究無線傳感器網絡、嵌入式虛擬儀器技術理論的基礎上,實現(xiàn)了單節(jié)點對多節(jié)點的溫度、濕度、光強度、聲音、甲醛濃度等室內參數的采集,經過嵌入式處理器進行數據的分析與處理,并結合熱環(huán)境、光環(huán)境、聲環(huán)境、甲醛濃度環(huán)境舒適度對室內環(huán)境的舒適度進行測評,方便人們及時改善生活環(huán)境。由此課題提出研制一個室內環(huán)境舒適度評判系統(tǒng),實現(xiàn)對室內環(huán)境各個參數的監(jiān)測,基于評判系統(tǒng)進行綜合評判,所以研制室內環(huán)境測評系統(tǒng)具有重大的現(xiàn)實意義。首先,從硬件方面進行了數據采集部分的硬件系統(tǒng)搭建,其次,從虛擬儀器軟件編程部分進行了評判系統(tǒng)的研究。硬件系統(tǒng)搭建平臺選用的是嵌入式STM32控制器,系統(tǒng)上下位機之間采用網絡通信模塊,基于uIP通信協(xié)議,可以實現(xiàn)室內各點的環(huán)境參數檢測,系統(tǒng)下位機可將數據通過TFT-LCD進行實時顯示。文章給出了無線傳感網絡的室內環(huán)境測評系統(tǒng)主要組成,系統(tǒng)下位機主要包括傳感器參數采集模塊、嵌入式系統(tǒng)模塊、網絡接口模塊等,上位機主要包括數據的處理,采集環(huán)境參數的實時曲線顯示,舒適度的評判等。本文研究了UCOS-II的特點,并將其移植到嵌入式STM32處理器中,設計了各個硬件模塊,編寫了相應的應用程序,實現(xiàn)了上下位機的通信及任務調度。系統(tǒng)進行了上下位機的整體聯(lián)調,系統(tǒng)設計調試的最終結果表明:系統(tǒng)達到了預期的無線通信、傳感器環(huán)境參數采集、實時環(huán)境參數監(jiān)測及舒適度評判的功能,并且具有擴展性好、可靠性高的特點。
【關鍵詞】：傳感器 嵌入式 舒適度評判 測評系統(tǒng)
【學位授予單位】：長春理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP212.9;TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-12
• 1.1 引言8
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀8-10
• 1.2.1 國內研究現(xiàn)狀9
• 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 論文內容安排10-12
• 第二章 無線傳感網絡的室內環(huán)境測評系統(tǒng)總體方案設計12-19
• 2.1 室內環(huán)境監(jiān)測參數的選定與監(jiān)測的依據12-13
• 2.2 室內環(huán)境監(jiān)測參數信息監(jiān)測單元總體方案設計13-14
• 2.3 室內環(huán)境舒適度評判單元總體方案設計14-17
• 2.3.1 熱環(huán)境舒適度評判14-15
• 2.3.2 光環(huán)境舒適度評判15
• 2.3.3 聲環(huán)境舒適度評判15-16
• 2.3.4 甲醛濃度舒適度評判16
• 2.3.5 室內環(huán)境舒適度綜合評判16-17
• 2.4 測評系統(tǒng)的總體結構17-19
• 第三章 無線傳感網絡的室內環(huán)境測評系統(tǒng)硬件實現(xiàn)19-33
• 3.1 室內環(huán)境監(jiān)測單元的硬件設計與實現(xiàn)19-22
• 3.1.1 室內溫濕度采集單元設計實現(xiàn)19-20
• 3.1.2 室內聲環(huán)境采集單元設計實現(xiàn)20-21
• 3.1.3 室內光環(huán)境采集單元設計實現(xiàn)21-22
• 3.1.4 室內甲醛濃度參數采集單元設計實現(xiàn)22
• 3.2 無線傳感網絡單元的硬件設計與實現(xiàn)22-24
• 3.3 嵌入式處理器平臺的硬件設計與實現(xiàn)24-29
• 3.3.1 電源模塊25-26
• 3.3.2 復位電路模塊26-27
• 3.3.3 時鐘電路模塊27
• 3.3.4 存儲器電路模塊27-28
• 3.3.5 TFT-LCD液晶顯示模塊28-29
• 3.3.6 下載電路模塊29
• 3.4 網絡接口模塊的設計與實現(xiàn)29-33
• 3.4.1 ENC28J60網口電路29-31
• 3.4.2 uIP協(xié)議簡介31-33
• 第四章 無線傳感網絡的室內環(huán)境測評系統(tǒng)軟件設計與實現(xiàn)33-47
• 4.1 傳感器數據采集軟件設計與實現(xiàn)33-35
• 4.2 無線通信模塊軟件設計與實現(xiàn)35-37
• 4.3 嵌入式處理器移植UCOSII操作系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)37-40
• 4.3.1 UCOSII的簡介及移植的條件37-39
• 4.3.2 嵌入式處理器移植UCOSII39-40
• 4.4 ENC28J60網絡接口協(xié)議棧及其移植的軟件設計與實現(xiàn)40-42
• 4.5 虛擬儀器軟件設計與實現(xiàn)42-47
• 4.5.1 上位機虛擬儀器簡介42-43
• 4.5.2 TCP網絡通信43-45
• 4.5.3 實時時間顯示45
• 4.5.4 室內環(huán)境舒適度評判45-47
• 第五章 無線傳感網絡的室內環(huán)境測評系統(tǒng)整體調試及實現(xiàn)47-57
• 5.1 硬件系統(tǒng)搭建47
• 5.2 傳感器數據采集結果分析47-49
• 5.3 測評系統(tǒng)整體聯(lián)調49-51
• 5.4 上位機監(jiān)測界面實驗結果分析51-57
• 第六章 全文總結57-58
• 參考文獻58-60
• 作者簡介及科研成果60-61
• 致謝61

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本文編號：563954