无线环境监测系统资料
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基于无线传感网络的环境监测系统设计与实现
基于无线传感网络的环境监测系统设计与实现环境监测是现代社会中的重要任务之一。
为了保护环境、掌握环境变化以及及时预警环境风险，基于无线传感网络的环境监测系统应运而生。
本文将详细探讨环境监测系统的设计与实现，重点关注无线传感网络在系统中的应用。
无线传感网络是一种由多个无线传感器节点组成的网络系统，旨在收集、处理和传输环境信息。
传感器节点具有感知环境变量并将其传输到基站的能力。
因此，在环境监测系统中，无线传感器网络可以用于收集各种环境参数，如温度、湿度、大气压力等。
首先，设计一个高效的无线传感网络是环境监测系统的核心。
节点的布置和通信拓扑结构的选择对系统的性能具有重要影响。
节点的布置应该根据所需监测区域的特点进行合理规划，以保持节点之间的最佳通信范围。
同时，通信拓扑结构的选择应考虑能耗、网络覆盖范围和网络容量等因素。
其次，在传感器节点的设计和选择上，应该注意节点的能耗、传感器的灵敏度和测量范围。
由于节点通常需要长时间运行在无人监管的环境中，因此节能是一个关键的设计要素。
可以采用低功耗的无线通信技术和优化的数据处理算法来减少节点的能耗。
另外，传感器的灵敏度和测量范围应该能够满足实际应用的需求，以保证数据的准确性和可靠性。
在数据传输方面，无线传感网络中的节点通常会将采集到的环境数据传输到基站进行进一步处理和分析。
数据传输的可靠性和效率是一个挑战，特别是在大规模的传感网络中。
为了提高数据传输的可靠性，可以采用数据冗余和多路径传输等技术。
而为了提高数据传输的效率，可以根据传感器节点的能耗和网络拓扑动态调整传输功率，以减少能耗并提高网络容量。
此外，在环境监测系统的设计中，还需要考虑数据存储和处理的问题。
由于环境监测系统产生的数据量通常很大，传感器节点无法直接处理和存储所有数据。
因此，需要在传感器节点和基站之间建立有效的数据管理机制，以实现数据的有效存储和处理。
可以采用数据压缩、数据聚合和数据分析等技术来降低数据存储和处理的负担。
基于无线传感器网络的环境监测系统设计和实现
基于无线传感器网络的环境监测系统设计和实现随着现代社会的高速发展和城市化的不断推进，环境污染逐渐成为人们关注的热点问题。
为了有效地预防和治理环境污染，需要对环境进行实时监控和管理。
基于无线传感器网络的环境监测系统应运而生，成为环境监测领域的重要工具。
本文将介绍基于无线传感器网络的环境监测系统的设计和实现。
一、无线传感器网络简介无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是一种利用无线通信技术构建的分布式、自组织、多传感器节点协作的网络系统。
WSN由大量的传感器节点、数据处理节点和控制节点组成，通过无线通信技术形成一个协同工作的整体。
每个传感器节点都具有一定的自主处理能力和通信能力，并能够自我组织形成网络。
传感器节点通常由微处理器、传感器、存储器和无线模块等构成。
二、环境监测系统的设计原理基于无线传感器网络的环境监测系统通常需要设计以下几个部分：1. 传感器网络部分传感器网络部分是整个系统的核心，主要由传感器节点和基站组成。
传感器节点负责采集环境参数，如温度、湿度、风速、气压等。
基站则负责接收、处理和传输数据。
2. 数据处理部分数据处理部分主要负责对传感器节点采集到的数据进行处理、分析、存储等操作。
这个部分需要使用一些数据处理技术和算法，如数据压缩、数据挖掘和机器学习等。
3. 数据显示部分数据显示部分主要是将处理后的数据以可视化的形式呈现给用户。
这个部分需要使用一些可视化工具和技术，如Web技术、图表控件、地图等。
三、基于无线传感器网络的环境监测系统的实现方法在实现基于无线传感器网络的环境监测系统时，需要考虑以下几个方面：1. 传感器节点的选择和部署选择合适的传感器节点对于提高系统的性能和精度至关重要。
传感器节点的部署也需要经过仔细的规划和布局。
2. 通信协议的选择需要选择合适的通信协议，如ZigBee、WiFi、LoRa等。
通信协议的选择将直接影响到系统的能耗、通信效率和可靠性。
基于无线传感网的环境监测系统设计与实施
基于无线传感网的环境监测系统设计与实施引言：随着现代科技的发展，环境监测系统在各个领域中起到了重要的作用。
传统的环境监测方法有诸多限制，如高成本、复杂设备运维和数据收集等问题。
然而，基于无线传感网的环境监测系统可以克服这些问题，并为我们提供更精准、高效的环境数据。
一、系统总体设计基于无线传感网的环境监测系统由传感器网络、数据采集节点、数据传输和云平台等组成。
首先，设置合适的传感器节点分布，并设计稳定的网络拓扑结构。
其次，选择合适的传感器设备和数据采集节点，以满足环境监测的需求。
最后，建立数据传输通道，将采集到的环境数据传输到云平台进行存储和分析。
二、传感器节点的选择与布局在设计环境监测系统时，需要选择适合的传感器设备。
根据不同的环境监测需求，可以选择温度传感器、湿度传感器、气体传感器等。
同时，在传感器节点的布局上，应考虑到环境的复杂性和范围。
通过合理的布局，能够充分覆盖监测区域，提高数据采集的准确性和全面性。
三、数据采集与传输数据采集节点是系统中非常关键的部分，负责采集传感器节点上的数据。
在设计数据采集节点时，需要考虑数据采集的频率和精确度。
可以通过设定合适的采样间隔和数据压缩算法，实现对环境数据的高效采集和传输。
传感器节点采集到的数据可以通过有线或无线方式传输给数据处理中心。
四、数据处理与分析在数据处理环节，需要对采集到的环境数据进行预处理和清洗。
对于大量的数据，可以采用数据压缩和降噪技术，减少数据传输的开销。
而后，利用机器学习和数据挖掘等技术，对环境数据进行分析和建模。
通过对环境数据的分析，可以提取出有价值的信息，为环境监测和控制提供支持。
五、云平台的搭建与应用云平台承担着存储、管理和分析大量环境数据的功能。
在搭建云平台时，需要考虑到数据的安全性和稳定性。
可以利用云计算技术，设计分布式数据库和并行计算模型，实现对环境数据的快速存储和处理。
同时，为用户提供友好的界面和数据可视化工具，方便用户查看和分析环境数据。
维萨拉 VaiNet 环境监测系统说明书
应用说明www.vaisala.c nVaiNet AP10 网络接入点成熟的无线环境监测技术维萨拉 viewLinc 监测系统利用基于射频技术的维萨拉 VaiNet 无线设备对环境条件进行无线跟踪。
通过线性调频扩频 (CSS)* 信号调制，VaiNet 提供稳定的通信，在长距离范围内以及严酷、复杂和闭塞的条件下依旧可靠。
长距离无线通信避免了使用中继器来提高信号强度。
VaiNet 的无线数据记录仪以及接入点已经进行了预编程，以便于可以相互定位并建立通信。
更少的设备和配置让安装更加简单，因此，即使是之前缺乏或者没有设置联网监测系统经验的用户也能部署它。
VaiNet RFL100 无线电频率数据记录仪维萨拉 VaiNet 无线技术使用 sub-GHz 频率在环境监测应用中实现更好的信号传播。
大多数配备无线设备的工业监测系统都采用某种冗余方式防止数据记录仪网络中出现单点故障。
VaiNet 通过在多个网络接入点之间分配信号负载形成冗余。
接入点和数据记录仪之间的无线信号强度决定了最佳数据传输路径。
接入点利用以太网供电 (PoE)，从而减少布线，并且可以轻松连接到 UPS*。
如果没有 PoE，则安装时提供单独的电源。
此外，大多数RFL100 型号都是完全无线的，由电池供电，可确保系统在停电期间继续监测。
如果无线网络掉线，每个记录仪可以保留长达 30 天的数据，并且，如果以太网局域网出现故障，接入点将进行额外的数据存储。
一旦网络恢复，数据记录仪和接入点就会自动将历史数据回填到监测系统软件，以确保历史记录不间断。
由于其他频率已得到广泛使用，sub-GHz 无线技术有很多优点。
VaiNet 在繁重的 2.4 GHz 频段外部进行通信，信号不易受到干扰。
sub-GHz 无线通信的另一个优点是低频信号，这意味着信号传播距离更长，穿透力更好。
工业环境和仓库环境中典型的障碍（水泥砌块墙、金属货架、重型设备、液体产品、铝箔包装）更容易被低频信号穿透。
zigbee资料
摘要摘要当今人们对环境越来越关注，不仅仅是室外环境，室内环境同样十分重要。
小到每家每户的小居室，大到矿井粮仓等室内环境，它们的安全是对人们健康及物质财富的一个保障。
随着信息技术的不断发展，无线通信技术和传感技术的结合产生了无线传感网络，它开始广泛用于环境监测。
本文就是利用ZigBee技术对室内环境监测系统的一个设计。
该系统以CC2530芯片为核心，组建了一个星型网络。
网络中使用4个传感器节点，对室内的温度、光照强度、可燃气体浓度进行监测。
同时还带有人体红外感应器，可以用于室内安全保障。
所有采集到的数据以无线的方式传给协调器。
该系统弥补了传统环境监测系统的不足，避免了有线方式下的布线困难等问题。
同时该系统的安装和维护成本低，并且一个节点兼容多个传感器，可以实现多种环境数据的采集。
论文首先介绍了无线传感网络，概述了各种短距离无线通信技术，重点介绍了ZigBee应用于此系统的优势。
然后从系统的硬件设计入手，介绍了各个节点及传感器的硬件设计。
紧接着与此对应的介绍了软件的设计。
重点概述了协议栈的使用和传感器程序的设计。
最后展示了调试运行的结果，证明了此系统是可行的。
关键词无线传感网络；ZigBee技术；CC2530；星型网络I燕山大学本科生毕业设计（论文）AbstractToday , people are increasingly concerned about the environment , not just about the outdoor environment , indoor environment is equally important. From small room in every family to the large barn and mine , their security is very important to people’s wealth and health. With the development of information technology , the combination of wireless communication and sensor technology produces the wireless sensor networks , which have been widely used in the environmental monitoring. In this paper , a design of system of indoor environmental monitoring will be introduced , which uses the technology of ZigBee.This system uses CC2530 as the core to form a star network. In the network four sensor nodes have been used to monitor the temperature , light intensity , the concentration of combustible gas. Besides this , human infrared sensor is also used for indoor security. All collected data are transmitted to coordinator wirelessly. This system can make up for the shortcoming of traditional environmental system , and avoid the difficulty of wiring. Besides this , the cost of installation and maintenance is low. And a node are capable of using multiple sensors , which can collect various environmental data.First , the paper introduce the wireless sensor networks , and have an overview of all kinds of short-distance wireless communication , the introduction highlights the technology of ZigBee. Then the paper introduce the hardware and software design of the system and four sensors. It focus on the using of protocol stack and the program of sensors. Finally it shows the result of operation , which demonstrate that the system is usable.Keywords Wireless sensor network ;The technology of ZigBee ; CC2530 ;Star networkII目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................. I I 第1章绪论. (1)1.1课题背景 (1)1.2室内环境监测国内外研究现状 (1)1.3本文研究内容和论文结构安排 (2)1.3.1本文研究内容 (2)1.3.2本文研究意义 (3)1.3.3论文结构安排 (3)第2章ZigBee技术特点及设计方案 (4)2.1无线传感网络概述 (4)2.2常见短距离无线通信技术及其比较 (5)2.3ZigBee技术特点 (6)2.4ZigBee无线传感网络 (6)2.4.1ZigBee网络设备类型 (6)2.4.2ZigBee网络拓扑结构 (7)2.5ZigBee协议体系结构 (7)2.6系统总体设计方案 (9)2.7本章小结 (10)第3章系统的硬件设计 (12)3.1搭建ZigBee无线传感网络 (12)3.2CC2530核心电路板设计 (13)3.3协调器电路设计 (14)3.3.1按键电路设计 (14)3.3.2电源电路设计 (15)3.3.3串口电路设计 (16)3.4CC2530数据采集节点电路设计 (16)3.4.1 温度传感器 (16)3.4.2MQ-2烟雾传感器 (17)III3.4.3光照强度传感器 (18)3.4.4HC-SR501人体红外传感器 (18)3.5本章小结 (18)第4章系统软件设计 (20)4.1软件开发环境 (20)4.2Z-stack协议栈 (21)4.2.1任务初始化 (21)4.2.2 协议栈的任务调度 (22)4.2.3时间管理 (22)4.2.4原语通信 (23)4.3数据采集节点程序设计 (24)4.3.1温度采集程序设计 (24)4.3.2 光照强度采集程序设计 (26)4.3.3 可燃气体浓度采集程序设计 (26)4.3.4人体红外感应程序设计 (27)4.4协调器节点程序设计 (27)4.5通信协议 (28)4.6数据的发送与接收 (29)4.7本章小结 (30)第5章调试与运行 (31)5.1组网效果 (31)5.2数据采集节点性能测试 (32)5.3运行结果分析 (33)5.4本章小结 (33)结论 (34)参考文献 (35)致谢...................................................................................... 错误！未定义书签。
无线感应环境监测总结
无线感应环境监测总结无线感应环境监测是指利用无线传感器网络等技术手段对环境参数进行实时监测和数据采集的一种方法。
它具有无线通信、实时监测、分布式部署等特点，能够全方位、全时段地实时采集到环境参数，对环境变化做出快速响应，发挥了重要的作用。
无线感应环境监测系统通常由传感器节点、数据处理单元和监测控制中心组成。
传感器节点是系统的关键组成部分，利用传感器模块对环境参数进行感知，通过无线通信技术将采集到的数据传输到数据处理单元。
数据处理单元主要负责对采集到的数据进行处理和分析，将结果发送到监测控制中心进行进一步处理和管理。
监测控制中心是系统的核心，负责实时接收并显示传感器节点发送的数据、分析环境参数变化趋势、报警和控制传感器节点等。
无线感应环境监测系统广泛应用于环境保护、农业、交通、建筑等领域。
在环境保护方面，利用无线感应环境监测系统可以实时监测大气污染物、水质、噪声等环境参数，及时发现并采取相应的措施减少污染物的排放。
在农业领域，无线感应环境监测系统可以监测土壤湿度、温度、光照等参数，为农作物水肥一体化管理提供数据支持，实现农业的智能化管理。
在交通领域，无线感应环境监测系统可以实时监测路况、交通流量等参数，为交通管理部门提供准确的数据，提高交通管理效率。
在建筑领域，无线感应环境监测系统可以监测建筑物的结构安全、温湿度等参数，为安全评估和节能提供数据支持。
无线感应环境监测系统具有以下优点。
首先，无线传感器节点的部署灵活，可以随时增减节点数量，根据实际需要进行定制化布局。
其次，无线传感器节点具有低功耗特性，可以长时间工作，减少维护成本。
再次，系统具有实时性强的特点，可以实时采集和传输环境参数数据，对紧急情况做出快速响应。
此外，无线感应环境监测系统具有成本低、易于部署等优点。
然而，无线感应环境监测系统也存在一些不足之处。
首先，传感器节点的能源有限，需要进行能耗管理以延长节点的使用寿命。
其次，传感器节点在环境复杂多变的情况下可能会产生数据传输中断等问题，需要加强传感器节点的通信可靠性。
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：无线传感器网络是目前环境监测领域研究的热点技术。
结合ZigBee和无线传感网络设计了集多种功能于一体的完整环境监测系统。
在本系统中，节点选用CC2530芯片作为zigbee通信模块，网关采用GPRS作为系统与3G网络的通信模式。
系统实现了采集温度、湿度、光线亮度等环境信息，并进行了相应处理，设计了网关数据处理软件算法。
系统具体的工作方式为：传感器节点对室内的环境信息进行采集并将数据以ZigBee无线自组网方式发送到无线传感网络的控制中心网关，网关负责将传感器数据处理后上传到云服务器；用户能够通过手机APP和网页查看，对于重要的警告信息网关会发短信到用户的手机，而服务器端会发邮件或微博提醒用户。
经过测试和使用，本系统运行可靠，能准确获取环境数据，网关和服务器端数据能够实时更新，环境参数能实现自动调节与校准。
关键词：环境监测；无线传感网络；ZigBee；GPRS1 相关工作本文研究目的是利用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；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、Android等最先进的新技术植入，缺乏先进与人性化设计理念。
基于无线传感器网络的环境保护监测系统设计
基于无线传感器网络的环境保护监测系统设计无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）是一种由大量分布在空间中的节点组成的自组织网络。
这些节点通过无线通信协作来收集、处理和传输环境中的各种信息。
近年来，随着环境问题的日益严重，无线传感器网络被广泛应用于环境保护监测系统设计中。
本文将介绍基于无线传感器网络的环境保护监测系统的设计。
**一、系统架构设计**环境保护监测系统的主要目标是实时、准确地收集和处理环境参数，以便监测环境状态并采取相应的控制措施。
基于无线传感器网络的环境保护监测系统的架构设计如下：1. 传感器节点：传感器节点是系统的基本组成部分，负责感知环境参数，并将采集到的数据发送给中心节点。
传感器节点通常由传感器、微处理器和通信模块组成，能够实时采集和处理环境参数。
2. 中心节点：中心节点是整个系统的核心控制中心，负责接收传感器节点发送的数据，并作出决策和控制指令。
中心节点通常由强大的处理器和大容量存储器组成，能够应对复杂的数据处理和决策任务。
3. 网络通信：传感器节点和中心节点之间的通信采用无线方式进行。
传感器节点通过无线传感器网络协作进行数据传输，并通过中继节点将数据传输到中心节点。
通信协议需考虑网络拓扑、网络传输协议、数据安全等因素。
4. 数据处理和存储：中心节点接收到传感器节点发送的数据后，需要进行数据处理和分析。
在设计数据处理算法时，需考虑数据的实时性、精确性、稳定性等因素。
同时，为了保证系统的可靠性和容错性，需设置数据备份和存储机制。
**二、系统关键技术**基于无线传感器网络的环境保护监测系统涉及到多个关键技术，下面将介绍其中几个重要的关键技术。
1. 节能技术：由于传感器节点通常利用电池供电，节点能源有限。
为了延长节点寿命，需采用节能技术。
例如，通过调整节点工作模式、优化数据传输协议、降低节点功耗等方式来减少能量消耗。
2. 网络拓扑优化：网络拓扑结构对于数据传输效率和网络覆盖范围具有重要影响。
无线环境监测系统
工业污染源监测
工业污染源监测
无线环境监测系统可以对工业区内的废气、废水排放进行实 时监测，确保企业按照环保标准进行排放，减少对环境的污 染。
生产过程优化
通过无线环境监测系统，企业可以实时了解生产过程中的环 境参数，如温度、湿度、压力等，优化生产流程，提高生产 效率。
智能建筑环境监测
智能建筑环境监测
未来发展趋势
智能化发展
随着物联网技术的发展，无线环境监测 系统将更加智能化，能够实现自适应调
整和远程控制等功能。
低功耗技术
随着低功耗技术的发展，无线环境监 测系统的连续运行时间将得到显著提
升。
多模态融合
将无线环境监测系统与其他技术进行 融合，如传感器网络、云计算等，实 现多模态的数据采集和处理。
标准化和规范化
精准农业
通过无线环境监测系统，农民可以了 解农田的土壤湿度、养分状况、气象 参数等信息，精准施肥和灌溉，提高 农业生产的效益和可持续性。
06
结论与展望
研究结论
无线环境监测系统在城市环境监测、工 业污染监测、生态保护等领域具有广泛 的应用前景，能够实时、快速地监测和 预警环境质量状况，为环境保护和治理
特点
无线环境监测系统具有无需布线、灵 活性高、可远程实时监测等优点，广 泛应用于环境监测、工业控制、智能 家居等领域。
系统组成与功能
数据采集模块
负责采集各种环境参数，如温 度、湿度、气压、光照等。
无线传输模块
负责将采集到的数据通过无线 方式发送到接收端。
接收端
负责接收数据，并进行处理、 显示或存储。
信号解调
将调制在无线信号上的信 息解调出来，还原出原始 信息。
特征提取
从解调出的信息中提取出 有用的特征，如频率、幅 度、相位等。
基于无线传感器网络的环境监测系统
基于无线传感器网络的环境监测系统无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSNs）是一种利用无线通信技术和分散式传感器节点构成的自组织网络。
它通过无线传感器节点之间的协作，实时采集、处理和传输环境信息，具有广泛的应用前景。
基于无线传感器网络的环境监测系统可以对环境参数进行实时监测和数据采集，用于环境保护、资源管理、灾害预警等领域。
一、无线传感器网络的工作原理无线传感器网络由大量的无线传感器节点组成，这些节点通常由微处理器、传感器、无线通信模块和电源组成。
它们通过无线通信创建一个自组织、分布式的网络，在监测区域内部署形成感知层。
传感器节点通过感知环境参数（如温度、湿度、光照强度等）并将数据通过网络传输给基站，形成一个数据收集层。
基站作为数据的汇集和处理中心，负责数据的存储、处理和分析，同时可以与其他网络进行连接，如互联网，形成一个应用层。
在无线传感器网络中，传感器节点通常由两种方式工作：协同式和分布式。
在协同式工作模式下，节点之间通过协作来完成共同的任务，例如数据的传输和处理。
而在分布式工作模式下，节点独立地执行任务，节点之间不会进行通信。
这两种工作模式的选择取决于具体的应用场景和需求。
无线传感器网络自组织的特点使得它具有灵活性、可扩展性和自适应性。
传感器节点可以动态地加入或离开网络，使得网络能够自动适应环境的变化。
此外，无线传感器节点通常采用低功耗设计，以延长其工作寿命。
二、环境监测系统的设计与实现基于无线传感器网络的环境监测系统的设计和实现可以分为硬件部分和软件部分。
硬件部分主要包括传感器节点的选择和部署、数据采集和传输设备等。
在选择传感器节点时，需要根据具体的监测需求选择适合的传感器类型，例如温度传感器、湿度传感器、光照传感器等。
传感器节点的部署需要考虑监测区域的大小和形状，以及节点之间的通信距离和信号强度。
数据采集和传输设备负责节点之间的数据传输和接收，如无线通信模块和基站设备。
基于无线传感器网络的环境监测系统
基于无线传感器网络的环境监测系统无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)是一种由大量分布式无线传感器节点组成的自组织网络。
这些节点可以感知、收集和传输环境中的各种信息，例如温度、湿度、光强等，从而实现对目标区域的实时监测和数据采集。
基于无线传感器网络的环境监测系统具有广泛的应用前景，本文将对其原理、优势以及应用进行详细介绍。
一、无线传感器网络的原理无线传感器网络的工作原理基于大量分布在目标区域的无线传感器节点。
每个节点都配备有传感器和通信设备，并能自主感知和处理周围环境的信息。
这些节点通过相互通信和协作，共同构建一个覆盖整个目标区域的网络。
数据从传感器节点采集并通过无线通信传递给基站或者其他节点进行处理和分析。
在无线传感器网络中，节点之间的通信可以采用不同的方式，如单跳通信和多跳通信。
单跳通信指节点直接与基站或其他节点进行通信，而多跳通信则是通过中间节点进行转发。
这种多跳通信方式可以增加网络的覆盖范围，并提高系统的鲁棒性和可扩展性。
二、基于无线传感器网络的环境监测系统的优势基于无线传感器网络的环境监测系统相比传统的有线监测系统具有以下几个优势。
1. 易于部署：无线传感器节点可以灵活地部署在目标区域，不需要铺设大量的有线传感器和布线，减少了部署成本和时间。
2. 低功耗：传感器节点通常以电池为能源，无线传输数据时功耗较低。
通过优化算法和协议，可以延长节点的工作寿命，减少维护成本。
3. 实时监测：无线传感器网络能够实时采集和传输环境数据，提供对目标区域的实时监测。
这对于环境监测和预警非常重要。
4. 灵活扩展：无线传感器网络可以根据需要灵活扩展，增加或减少节点的数量，满足不同规模和复杂度的环境监测需求。
5. 自组织能力：无线传感器节点可以自主协作，实现网络的自组织和自适应。
当节点故障或者新节点加入时，网络能够自动调整网络拓扑结构，保持正常运行。
三、基于无线传感器网络的环境监测系统的应用基于无线传感器网络的环境监测系统在各个领域都有广泛的应用。
《基于无线传感网的环境监测系统的研究与实现》范文
《基于无线传感网的环境监测系统的研究与实现》篇一一、引言随着科技的不断进步，环境监测已成为现代社会的重要课题。
无线传感网络（WSN）技术的快速发展为环境监测提供了新的解决方案。
本文旨在研究并实现一个基于无线传感网的环境监测系统，以提高环境监测的效率和准确性。
二、研究背景及意义环境监测是评估和保护生态环境的重要手段。
传统的环境监测方法多采用有线传输，然而这种方式存在着布线困难、维护成本高、灵活性差等问题。
无线传感网技术的发展为环境监测提供了新的可能性。
通过无线传感网络，可以实现对环境的实时监测、数据传输和远程控制，提高环境监测的效率和准确性。
三、系统设计1. 硬件设计本系统硬件部分主要包括无线传感器节点、网关节点、上位机等。
无线传感器节点负责采集环境数据，如温度、湿度、气压、空气质量等。
网关节点负责数据的汇聚和传输，将传感器节点的数据传输至上位机。
上位机负责数据的处理和存储，以及与用户的交互。
2. 软件设计软件部分主要包括无线传感网络的组网、数据传输、数据处理等。
无线传感网络采用合适的路由算法，保证数据的可靠传输。
数据处理部分对采集的数据进行预处理、分析和存储，以便后续的数据分析和应用。
四、系统实现1. 无线传感网络的组建无线传感网络的组建包括节点的布设、网络的组建和参数设置等。
根据实际需求，选择合适的传感器节点，布置在需要监测的环境中。
通过适当的路由算法，实现节点间的通信和数据传输。
2. 数据采集与传输无线传感器节点负责采集环境数据，通过无线方式将数据传输至网关节点。
网关节点对接收到的数据进行汇聚和初步处理，然后通过有线或无线方式将数据传输至上位机。
3. 数据处理与分析上位机对接收到的数据进行预处理、分析和存储。
通过数据分析，可以得出环境的变化趋势和规律，为环境保护和治理提供依据。
同时，上位机还提供与用户的交互界面，方便用户查看和分析数据。
五、系统测试与性能分析1. 系统测试对系统进行全面的测试，包括硬件性能测试、软件功能测试、数据传输测试等。
基于无线传感网络的环境监测与管理系统
基于无线传感网络的环境监测与管理系统无线传感网络的环境监测与管理系统是一种将传感器节点和无线通信技术结合起来，用于收集和监测环境数据的系统。
它通过无线传感节点组成网络，实时采集并传输环境数据，以便远程对环境进行监测和管理。
无线传感网络的环境监测与管理系统可以广泛应用于气象、水资源、环境保护、农业、城市管理等领域，大大提高了数据采集的效率和准确性。
一、系统组成无线传感网络的环境监测与管理系统主要由传感器节点、网络通信模块、数据处理单元和数据库组成。
1. 传感器节点：传感器节点是系统的核心部分，通过传感器实时采集环境参数，常见的参数包括温度、湿度、光照强度、气压等。
传感器节点通常由微处理器、传感器、存储器和无线通信模块组成，可以实现数据的采集、处理和传输。
2. 网络通信模块：网络通信模块负责将传感器节点采集到的数据通过无线方式传输到数据处理单元。
常用的通信技术包括无线传感网络技术、蓝牙、Wi-Fi等。
通过网络通信模块的使用，可以实现传感器节点之间的通信和数据传输。
3. 数据处理单元：数据处理单元对采集到的环境数据进行处理和分析，包括数据的存储、处理算法的运行、异常数据的检测和修复等。
数据处理单元还可以实现对环境数据的可视化，在云平台或者终端设备上展示实时数据和历史数据。
4. 数据库：数据库用于存储传感器节点采集到的环境数据，可以实现数据的存储、查询和管理。
数据库可以根据需要选择关系型数据库、非关系型数据库等。
二、系统工作原理无线传感网络的环境监测与管理系统工作的基本原理是：传感器节点采集环境参数，经由无线通信模块传输到数据处理单元进行处理，最后存储在数据库中。
系统可以通过云平台或者终端设备实时监测环境数据。
1. 传感器节点采集数据：传感器节点通过内置的传感器采集环境参数，如温度、湿度、压力等。
采集到的数据通常以数字信号的形式存储。
2. 无线传输数据：传感器节点将采集到的环境数据通过无线通信模块传输到数据处理单元。
基于物联网的无线环境监测系统设计与软件的实现
(1)检查各个模块之间的接口是否正常； (2)确保数据传输的准确性和实时 性； (3)对系统进行压力测试，以确保系统在高负载情况下仍能保持良好的性能 和稳定性。
总结
本次演示介绍了基于物联网的无线环境监测系统的设计与软件实现。该系统 具有实时监测、远程控制、智能报警等优点，可以广泛应用于工业、农业、环保 等领域。在实际应用中，需要根据具体需求对该系统进行优化和改进，以提高系 统的性能和稳定性。随着物联网技术的不断发展，无线环境监测系统将会有更广 泛的应用前景。
基于物联网的果园环境监测系统主要包括感知层、网络层和应用层三个部分。 感知层负责采集果园环境数据，如温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等；网络层 负责将感知层采集的数据传输到云端；应用层则负责将接收到的数据进行分析和 处理，并将结果反馈给用户。
1、2硬件选择
感知层的硬件主要包括传感器和数据采集器。本系统选用温度传感器、湿度 传感器、光照传感器和二氧化碳浓度传感器等来采集环境数据，并使用数据采集 器将各传感器的数据进行汇总和传输。
无线环境监测系统的设计
1、监测区域设置和设备布置
根据实际需求，确定需要监测的区域范围，以及需要监测的环境参数，例如 温度、湿度、气压、光照强度、空气质量等。在区域内布置合适数量的传感器节 点，实现环境参数的全面覆盖和实时监测。
2、选取合适的技术方案
在无线环境监测系统中，常用的技术方案包括无线传感器网络、蓝牙、 Zigbee等。其中，无线传感器网络具有低功耗、自组织、高可靠性等特点，适用 于大规模的环境监测。
4、设计数据库表结构并完成数 据采集与处理算法
针对系统需要监测的环境参数，设计相应的数据库表结构，以便于存储和处 理采集的数据。同时，编写数据采集与处理算法，实现环境参数的实时采集、数 据清洗、数据存监测系统进行远程操作和监控，需要开发移动端应 用。移动端应用需要支持Android和iOS平台，可以实时展示监测区域的环境参数， 同时支持远程控制和报警功能。在开发过程中，需要设计友好的界面，保证应用 使用的便捷性和易用性。
《基于无线传感网的环境监测系统的研究与实现》范文
《基于无线传感网的环境监测系统的研究与实现》篇一一、引言随着科技的不断进步，环境监测系统已经从传统的有线监测方式转向了无线传感网技术。
无线传感网技术以其灵活性、可扩展性及低成本的特性，在环境监测领域中发挥着越来越重要的作用。
本文旨在探讨基于无线传感网的环境监测系统的研究与实现，分析其关键技术、设计方法及实施效果。
二、无线传感网技术概述无线传感网（Wireless Sensor Network，WSN）是由大量具有感知、计算和通信能力的传感器节点组成的分布式网络系统。
它具有以下特点：低功耗、低成本、灵活的拓扑结构、高容错性以及能够进行大规模的分布式信息采集和处理。
因此，该技术在环境监测、智能家居、军事等多个领域得到了广泛应用。
三、环境监测系统的需求分析环境监测系统主要关注于对环境参数的实时监测和数据分析，包括空气质量、水质、土壤状况等。
因此，系统需要满足以下需求：1. 实时性：能够实时获取环境参数数据，并上传至中心服务器进行分析处理。
2. 准确性：传感器应具有较高的精度和稳定性，以保证数据的准确性。
3. 可靠性：系统应具有较高的可靠性和稳定性，能够适应各种复杂环境。
4. 可扩展性：系统应具有良好的可扩展性，以适应未来可能的扩展需求。
四、系统设计与实现基于上述需求分析，本文设计了一种基于无线传感网的环境监测系统。
该系统主要由传感器节点、网关节点、中心服务器等部分组成。
1. 传感器节点设计传感器节点是整个系统的核心部分，负责采集环境参数数据。
这些节点应具备低功耗、低成本、高精度的特点。
同时，为了实现系统的可扩展性，传感器节点应采用模块化设计，方便后期维护和升级。
2. 网关节点设计网关节点是连接传感器节点和中心服务器的桥梁，负责数据的传输和转发。
这些节点应具备高速的通信能力和良好的数据处理能力，以保证数据的实时性和准确性。
3. 中心服务器设计中心服务器是整个系统的数据中心，负责数据的存储、处理和分析。
应采用高性能的计算机和数据库技术，以支持大量的数据存储和高速的数据处理。
基于无线传感网络的环境监测系统设计
基于无线传感网络的环境监测系统设计无线传感网络是指通过无线通信技术将分布在一定范围内的多个传感器节点互相连结起来，形成一个动态的、自组织的网络系统。
基于无线传感网络的环境监测系统可以实时获取和监测环境数据，为环境保护和资源管理提供重要支持。
本文将就基于无线传感网络的环境监测系统的设计进行详细介绍。
首先，基于无线传感网络的环境监测系统的设计需要确定节点的部署方案。
节点的选择和布置对于系统性能和数据采集的质量至关重要。
节点的选择应根据监测的范围和要求确定。
例如，在大面积的环境监测中，应选用覆盖范围广、信号传输强的节点。
而在细粒度的环境监测中，应选用功能多样、精度高的节点。
节点的布置需要平衡节点之间的距离，以保证网络的连接性和稳定性。
其次，基于无线传感网络的环境监测系统需要确定采集的数据类型和精度。
环境监测系统可能会涉及到多个环境参数的采集，如温度、湿度、光照强度等。
针对不同的环境参数，需要选择合适的传感器来进行数据的采集。
传感器的选择应考虑到传感器的灵敏度、稳定性、功耗以及成本等因素。
而数据的精度则需要根据具体应用场景的需求来确定，有些场景需要高精度的数据，而有些场景则可以忍受一定的误差。
第三，基于无线传感网络的环境监测系统的设计需要考虑数据的传输和处理方式。
数据传输是整个系统中非常重要的环节，直接关系到数据的实时性和稳定性。
在数据传输方面，可以采用无线通信技术，如Wi-Fi、蓝牙或Zigbee等。
传感节点通过这些通信技术，将数据传输到数据收集中心或云平台。
同时，为了保证数据的顺利传输，需要设计合理的路由算法和网络拓扑结构。
另外，为了提高数据的处理效率，可以在采集节点和数据收集中心之间设置数据处理节点，将数据的预处理和压缩任务在节点内部完成，减少无用数据的传输。
第四，基于无线传感网络的环境监测系统的设计需要考虑系统的安全性和能源管理。
环境监测系统中的节点往往分布在无人区域，容易受到各种恶意攻击。
因此，在设计阶段需要考虑安全机制，如数据加密、访问控制、防火墙等，以保证系统的安全性。
《基于无线传感网的环境监测系统的研究与实现》范文
《基于无线传感网的环境监测系统的研究与实现》篇一一、引言随着科技的进步，无线传感网络技术已经在各个领域得到广泛应用。
本文提出的环境监测系统研究与实现正是依托无线传感网络技术，以提高环境监测的实时性、准确性和便捷性。
本文将详细介绍该系统的设计思路、实现过程以及应用效果。
二、系统概述基于无线传感网的环境监测系统主要由传感器节点、网关节点、数据中心等部分组成。
传感器节点负责实时采集环境数据，如温度、湿度、空气质量等；网关节点负责将传感器节点的数据传输至数据中心；数据中心则负责数据的存储、分析和展示。
三、系统设计1. 传感器节点设计传感器节点采用低功耗、小体积的微电子设备，以实现对环境数据的实时采集。
通过选用适当的传感器类型和布置方式，可以确保数据的准确性和实时性。
此外，为提高系统的可靠性和稳定性，我们采用分布式架构设计，将传感器节点分散布置在监测区域内。
2. 无线传感网络设计无线传感网络是系统的重要组成部分，负责实现传感器节点与数据中心之间的数据传输。
我们采用ZigBee等低功耗无线通信技术，以降低系统能耗，提高通信稳定性。
同时，为确保数据传输的实时性，我们设计了多条数据传输路径，以实现数据的快速传输和备份。
3. 数据中心设计数据中心负责数据的存储、分析和展示。
我们采用云计算技术，将数据中心部署在云端，以实现数据的远程访问和共享。
此外，为提高数据的处理能力，我们采用了大数据分析技术，对环境数据进行实时分析和预测。
四、系统实现在系统实现过程中，我们首先对传感器节点进行设计和制作，然后进行无线传感网络的搭建和调试。
在数据中心部分，我们实现了数据的存储、分析和展示功能。
为确保系统的稳定性和可靠性，我们进行了多次实地测试和调试。
五、系统应用基于无线传感网的环境监测系统可以广泛应用于环境保护、农业、林业等领域。
在环境保护方面，该系统可以实时监测空气质量、水质等环境指标，为环境保护提供有力支持。
在农业领域，该系统可以实时监测土壤湿度、温度等数据，为农业生产提供科学依据。
环境监测系统简介
法律法规与标准制定
要ห้องสมุดไป่ตู้一
法律法规的完善
建立健全环境监测相关的法律法规，明确监测主体、职责 、权利和义务，规范环境监测的行为和流程。同时，加大 对违法行为的惩处力度，提高环境监测的法制化水平。
要点二
标准的制定与更新
制定和完善环境监测相关的标准、规范和指南，确保监测 工作的科学性和规范性。根据环境问题的变化和发展，及 时更新和完善标准体系，以适应不断变化的环境监测需求 。
详细描述
水质监测通过收集和分析水样中的化学物质、微生物、重金属等污染物含量，判断水体是否符合相关 水质标准，为水资源的保护和治理提供数据支持。
土壤监测
总结词
土壤监测是环境监测系统的重要应用之一，用于评估土壤的质量状况，保障农产品的安 全和土壤生态的平衡。
详细描述
土壤监测通过收集和分析土壤样本中的重金属、农药残留、有机污染物等含量，判断土 壤是否受到污染，为土壤治理和修复提供数据支持。
数据存储软件
用于管理历史数据，确保数据安全 可靠。
04
数据采集与传
数据采集
通过传感器实时采集环境参数。
数据传输
将采集的数据通过无线或有线方式传输到数据中心。
数据压缩
对传输的数据进行压缩，以减少传输时间和带宽占用。
数据加密
确保数据传输过程中的安全，防止数据被窃取或篡改。
数据分析与处理
数据清洗
去除异常数据，确保数据 分析的准确性。
环境监测系统简介
汇报人： 2024-01-06
目录
• 环境监测系统概述 • 环境监测系统的构成 • 环境监测系统的技术原理 • 环境监测系统的应用案例 • 环境监测系统的挑战与展望
01
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：当今环境污染问题已经严重制约了全球经济的发展和人类的健康。
加强环境监测，建立环保系统意义重大。
基于 ZigBee 双向无线通讯技术的环境在线监测系统，系统 ZigBee 的通信模块选用的芯片型号为 CC2530，系统网关的通信模式选用 GPRS模式，并利用数据分析模型对采集的数据进行了在线实时处理．经测试，设计环境实时采集监测系统能够稳定运行，能够实时获取数据并通过系统的网管在系统的服务器端实时更新，实现环境参数的实时监视。
关键词：ZigBee；无线传感网络；传感器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。
当今环境污染问题已经严重制约了全球经济的发展和人类的健康。
每年因环境问题造成全球的经济损失达数千亿美元，酸雨造成了大量植物的坏死、污水的排放造成了人员伤亡及海水负营养化、许多岛国因温室效应造成的海平面上涨而面临着消失的危险。
增强环保意识，保护环境势在必行。
一、无线传感网络的环境监测系统技术特点1、多传感器数据融合技术。
每个节点采集到两种数据，是某一段区域的数据。
因为传感器采集到的数据大部分是静态数据，对于环境感知而言，动态数据才是最重要的。
这就要求节点自身能对先前采集到的数据进行过滤筛选，分离出有用的数据再传输给相邻的网关节点。
主机进行决策需要融合传感器节点的数据。
2、数据发送模式。
每个节点都有要具备接收和发射功能，实现数据的传输通信。
因为实际环境复杂，多数情况时比较恶劣的，要保证稳定可靠地无线收发数据，需要对天线、发射功率、灵敏度、收发距离设计。
多种数据发送模式的配合使用。
数据异常时的实时跟踪发送、数据稳定时的定时发送、工作人员发指令进行查询时的数据及时发送，不仅能使处理器得到休眠，降低了功耗，提高了使用寿命，还有效避免了大量无用数据的产生，有效提高了处理器的运行速度。
基于无线传感器网络的环境监测系统设计
基于无线传感器网络的环境监测系统设计随着技术的不断进步，基于无线传感器网络的环境监测系统在环境保护和资源管理方面发挥着重要的作用。
本文将介绍基于无线传感器网络的环境监测系统的设计原理和关键技术。
一、系统概述基于无线传感器网络的环境监测系统是通过部署大量的传感器节点来监测和收集环境中的各种参数信息。
这些参数包括温度、湿度、气压、光照强度等。
传感器节点可以通过无线通信方式将数据传输给监测中心，监测中心对数据进行处理和分析，从而实现对环境状况的实时监测和预警。
二、系统设计原理1. 传感器节点设计传感器节点是整个系统的核心部分，它负责采集环境参数信息并进行数据处理和传输。
传感器节点的设计需要考虑功耗、通信距离、数据处理能力等因素。
通常采用微控制器或嵌入式系统作为节点的核心处理器，并通过传感器模块对环境参数进行采集。
为了减少功耗，可以采用节能的传感器节点设计，例如休眠模式和自适应采样策略等。
2. 网络拓扑设计无线传感器网络通常采用分布式的网络拓扑结构。
可以采用星型、树型或网状等拓扑结构，根据实际应用场景选择合适的网络拓扑。
为了确保传感器节点之间的通信可靠性和稳定性，需要合理规划节点的部署位置和节点之间的通信距离。
同时，还需要考虑网络的安全性，采取加密和认证等措施，防止数据泄露和网络攻击。
3. 数据传输和处理传感器节点采集的数据需要通过无线通信方式传输给监测中心。
一般使用无线传感器网络协议进行数据传输，例如ZigBee、WiFi或LoRa等。
为了提高能量利用效率，可以采用数据压缩和聚合技术减少数据传输量。
在监测中心，需要对接收到的数据进行处理和分析，例如数据过滤、数据融合和数据挖掘等，以提取有价值的信息。
三、关键技术1. 能量管理技术无线传感器节点的能量是系统运行的关键资源，有效的能量管理技术能够延长节点的使用寿命。
例如，采用能量回收技术、能量自适应调节技术和能量预测技术等，以实现能量的高效利用和节能。
2. 网络协议技术无线传感器网络协议对系统性能和能源效率有着重要影响。
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南京邮电大学自动化学院实验报告实验名称：无线环境参数测量系统课程名称：智能仪器设计基础所在专业：测控技术与仪器学生姓名：林若愚班级学号： B12050518任课教师：徐国政2014 /2015 学年第二学期实验地点：教5-214 实验学时：8目录摘要： (2)一、实验目的 (2)二、实验内容 (2)三、实验设备 (2)四、实验硬件介绍 (3)1. STC89C52RC (3)2. STC15W4K32S4 (3)3. NRF2401 (4)4. LCD12864 (5)5. AM2320 (5)6. SD2068 (5)7. BMP180 (6)8. MQ135 (6)五、系统实现介绍 (6)1.系统结构 (6)1.模块功能说明 (6)2.系统框图 (7)2. 电路图和实物图 (8)六、软件程序 (10)（1）软件功能说明+程序流程图 (10)（2）软件具体实现 (10)LCD12864.h文件内容 (10)LCD12864.c文件内容 (11)Main.c内容 (12)其他部分 (14)七、实验数据及结果分析 (15)八、总结及心得体会 (17)摘要：无线环境参数测量系统随着科技的发展，人们对自己的生活环境越来越在意，并且希望能直观的数字化参数化地衡量当前的环境质量。
本系统虽然用的是传统传感器，但是在和传感器相连的显示器上能显示的基础之上增加了远程发送设备，能实现在测量某一点的实时环境参数的同时，在半径几米之内的任意位置都能直接直观的查看到这些数据。
测量的参数包括温度湿度气压和空气质量，能让人们对生活环境的认识更加数字化。
且本系统节能省电，实现了可持续发展。
一、实验目的1.了解并能使用I2C总线进行传感器数据获取2.了解双机通信与无线通信3.使用labview图形化编程软件进行上位机界面设计二、实验内容1.使用STC15W4K32S4单片机驱动多种传感器完成多参数测量2.实现STC15W4K32S4与STC89C52RC之间的串口通信并使用LCD12864显示接受到的信息3.实现NRF24L01+进行信息无线收发4.实现用labview制作上位机用来显示测量到的信息三、实验设备1.STC15W4K32S4单片机1只2.STC89C52RC 单片机2只3.NRF24L01+ 2只4.LCD12864 1块5.计算机1台6.AM2320 1只7.BMP180 模块1个8.MQ-135模块1个9.SD2068时钟模块1个10.11.0592M晶振、杜邦线、排针、电阻、电容、LED灯若干四、实验硬件介绍1.STC89C52RCSTC89C52RC/RD+系列单片机具有成本低、性能高的特点，支持ISP（在系统编程）及IAP （在应用编程）技术。
使用ISP技术可不需要编程器，而直接在用户系统板上烧录用户程序，修改调试非常方便。
利用IAP技术能将内部部分专用Flash当作EEPROM使用，实现停电后保存数据的功能，擦写次数为100000次以上，可省去外接EEPROM（如93C46、24C02等）。
而且与传统8051单片机程序兼容，硬件无需改动。
2.STC15W4K32S4STC15W4K32S4系列单片机是STC生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是宽电压高速高可靠低功耗超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，但速度快8-12倍。
内部集成高精度RC时钟，ISP编程时5MHz-30MHz宽范围可设置，可彻底省掉外部昂贵的晶振和外部复位电路。
8路10位PWM,8路高速10位A/D转换，内置4K字节大容量SRAM，4组独立的高速异步串行通信口，1组高速同步串行通信端口，针对多串行口通信/电机控制/强干扰场合，内置比较器功能更强大。
3.NRF2401NRF24L01是一款工作在2.4-2.5GHz世界通用ISM频段的单片收发芯片，无线收发器包括：频率发生器增强型 SchockBurstTM 模式控制器功率放大器晶体放大器调制器解调器输出功率频道选择和协议的设置可以通过SPI接口进行设置极低的电流消耗。
支持六路通道的数据接收。
1.低工作电压：1.9～3.6V低电压工作2.高速率：2Mbps，由于空中传输时间很短，极大的降低了无线传输中的碰撞现象（软件设置1Mbps或者2Mbps的空中传输速率）3.多频点：125频点，满足多点通信和跳频通信需要4.超小型：内置2.4GHz天线，体积小巧，15x29mm（包括天线）5.低功耗：当工作在应答模式通信时，快速的空中传输及启动时间，极大的降低了电流消耗。
6.低应用成本：NRF24L01集成了所有与RF协议相关的高速信号处理部分，比如：自动重发丢失数据包和自动产生应答信号等，NRF24L01的SPI接口可以利用单片机的硬件SPI口连接或用单片机I/O口进行模拟，内部有FIFO可以与各种高低速微处理器接口，便于使用低成本单片机。
7.便于开发：由于链路层完全集成在模块上，非常便于开发。
自动重发功能，自动检测和重发丢失的数据包，重发时间及重发次数可软件控制自动存储未收到应答信号的数据包自动应答功能，在收到有效数据后，模块自动发送应答信号，无须另行编程载波检测—固定频率检测内置硬件CRC检错和点对多点通信地址控制数据包传输错误计数器及载波检测功能可用于跳频设置可同时设置六路接收通道地址，可有选择性的打开接收通道标准插针Dip2.54MM 间距接口，便于嵌入式应用.4.LCD12864带中文字库的128X64 是一种具有4 位/8 位并行、2 线或3 线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为128×64, 内置8192 个16*16 点汉字，和128 个16*8 点ASCII 字符集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。
可以显示8×4 行16×16 点阵的汉字. 也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一显著特点。
由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。
5.AM2320AM2320数字温湿度传感器是一款含有己校准数字信号输出的温湿度复合型传感器。
采用专用的温湿度采集技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。
传感器包括一个电容式感湿元件和一个高精度集成测温元件，并与一个高性能微处理器相连接。
该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。
AM2320 通信方式采用单总线、标准I2C两种通信方式。
标准单总线接口，使系统集成变得简易快捷。
超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选择。
I2C通信方式采用标准的通信时序，用户可直接挂在I2C通信总线上，无需额外布线，使用简单。
两种通信方式都采用直接输出经温度补偿后的湿度、温度及校验CRC等数字信息，用户无需对数字输出进行二次计算，也无需要对湿度进行温度补偿，便可得到准确的温湿度信息。
两种通信方式可自由切换，用户可自由选择，使用方便，应该领域广泛。
产品为4引线，连接方便，特殊封装形式可根据用户需求而提供。
6.SD2068SD2068是一种具有标准IIC接口的实时时钟芯片,CPU可使用该接口通过5位地址寻址来读写片内32字节寄存器的数据(包括时间寄存器、报警寄存器、控制寄存器、通用SRAM 寄存器)。
SD2068内置单路定时/报警中断输出,报警中断时间最长可设至100年;内置时钟精度数字调整功能，可以在很宽的范围内校正时钟的偏差(-189ppm～+189ppm,分辨率3.05ppm),并通过外置的温度传感器可设定适应温度变化的调整值，实现在宽温范围内高精度的计时功能。
该芯片可满足对实时时钟芯片的各种需要，为工业级产品，是在选用实时时钟IC时的理想选择。
7.BMP180BMP180是一款高精度、小体积、超低能耗的压力传感器，可以应用在移动设备中。
它的性能卓越，绝对精度最低可以达到0.03hPa，并且耗电极低，只有3μA。
BMP180采用强大的8-pin陶瓷无引线芯片承载（LCC）超薄封装，可以通过I2C总线直接与各种微处理器相连。
8.MQ135MQ135气体传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2)。
当传感器所处环境中存在污染气体时，传感器的电导率随空气中污染气体浓度的增加而增大。
使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。
MQ135传感器对氨气、硫化物、苯系蒸汽的灵敏度高，对烟雾和其它有害的监测也很理想。
这种传感器可检测多种有害气体，是一款适合多种应用的低成本传感器。
五、系统实现介绍1.系统结构1.模块功能说明（1）传感器数据收集模块使用STC15W4K32S4单片机从四个传感器上用I2C以及AD采集方式获取响应的数据，并通过串口以一定的格式向STC89C52RC发送，该部分由同组成员董鸿祥负责。
（2）串口收发及数据显示模块使用STC89C52RC单片机收到数据，并使用LCD12864显示，并驱动NRF24L01向上位机发送接收到的数据，主要由本人负责。
（3）无线接受及上位机显示模块使用STC89C52RC单片机驱动NRF2401接收下位机发送而来的数据，并通过串口将该数据发送至计算机，通过在Labview上用直观的图像和显示控件来显示接收到的数据。
该部分由同组成员侯贺雨负责。
2.系统框图图1 整体系统框图2.电路图和实物图图2 串口收发及数据显示模块电路图图3 串口收发及数据显示模块实物图图4 下位机整体实物图图5 上位机部分实物图六、软件程序（1）软件功能说明+程序流程图图6 模块实现流程图（2）软件具体实现LCD12864.h文件内容#ifndef _LCD12864_H_#define _LCD12864_H_#include <main.h>sbit RS=P2^2; //RS=0为执行指令；RS=1为执行数据；sbit RW=P2^1; //读写sbit E=P2^0 ;//使能sbit PSB=P2^3; //低电平（串口驱动）；高电平（并口驱动）sbit RST=P2^5; //LCD复位void Init_lcd(); //初始化液晶void lcd_busy(); //忙标志查询void delayus(uint z); //延时程序void write(uchar x,uchar Data); //写单字节函数void Show(uchar address,uchar L,uchar STR1[]);#endifLCD12864.c文件内容#include <LCD12864.h>uchar t,p;void delayus(uint z) //延时函数{uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}void lcd_busy(void) //判忙函数{uchar busy;P0=0xff;RS=0;RW=1;do{E=1;busy=P0;E=0;}while(busy>0x7f);}void write(uchar x,uchar Data) //写入函数，将写入数据和命令参数化写在一个函数中{lcd_busy(); //忙查询if(x==0){RS=0;RW=0; //写单字节命令字}else if(x==1){RS=1;RW=0; //写单字节数据}E=1;P0=Data;E=0;P0=0xff;}void Init_lcd(void) //初始化{delayus(20); //启动等待，等LCM讲入工作状态PSB=1; //并口驱动模式RST=0;delayus(4);RST=1; // 复位LCDwrite(0,0x30); //8 位介面，基本指令集write(0,0x0c); //显示打开，光标关，反白关write(0,0x01); //清屏，将DDRAM的地址计数器归零}void Show(uchar address,uchar L,uchar STR1[]) //显示函数{uchar i;write(0,address);for(i=0;i<L;i++){write(1,STR1[i]);}}Main.c内容#include <main.h>#include <LCD12864.h>#include <NRF24L01.h>uchar flag=0,i=0,j,c,receive[17]=0,temp[16]=0,adress=0;code uchar aq2[][4]={"优","良","中","差"};code uchar empty[16]={0};void UartInit(void) //9600bps@11.0592MHz{PCON = 0x00; //波特率不倍速SCON = 0x50; //8位数据,可变波特率TMOD = 0x20; //设定定时器1为8位自动重装方式TL1 = 0xfd; //设定定时初值TH1 = 0xfd; //设定定时器重装值ET1 = 0; //禁止定时器1中断TR1 = 1; //启动定时器1}void dis(uchar a){switch(a){case 0: adress=0x80;break;/*第一行显示内容*/case 1: adress=0x90;break;/*第二行显示内容*/case 2: adress=0x88;break;/*第三行显示内容*/case 3: adress=0x98;break;/*第四行显示内容*/default:return;}Show(adress,16,temp);}void main(){//首位置第一行0x80，第二行0x90，第三行0x88，第四行0x98uint result; //计算环境质量UartInit(); //初始化串口init_NRF24L01(); //初始化2401Init_lcd(); //初始化12864EA=1; //打开主中断ES=1; //打开串口中断LED = 0;LED1 = 0;Show(0x80,16,"系统初始化中..");Delay(6000);while(1){if(flag) //当接收到17个字符时，flag置1并开始处理{ES=0;for(j=0;j<15;j++) //把接受到的数除了标志位放进temptemp[j]=receive[j+1];switch(receive[0]) //用标志位判别显示内容{case 's': dis(0); break; //显示时间case 't': dis(1); Show(0x93,2,"°");break; //显示温湿度和‘°’case 'p': dis(2); break; //显示大气压case 'a': dis(3); Show(0x9c,2," "); //显示空气质量result=(temp[4]-'0')*1000+(temp[5]-'0')*100+(temp[6]-'0')*10+(temp[7]-' 0');if(result>700)Show(0x9e,2,aq2[3]);else if(result>300)Show(0x9e,2,aq2[2]);else if(result>64)Show(0x9e,2,aq2[1]);elseShow(0x9e,2,aq2[0]);break;default: break;}flag=0; //显示完后将标志位清0nRF24L01_TxPacket(receive); //通过2401发送数据Delay(600); //断延时ES=1;}}}void ser() interrupt 4{c=SBUF;receive[i]=c;if(!(c=='s'||c=='t'||c=='p'||c=='a')&&(c==receive[0]))//如果接收到的不是标志就不接收{RI=0;return;}i++;if(i>16) //连续接受17个字符{flag=1;i=0;}RI=0;}其他部分由于篇幅原因，在本程序中非重点的NRF2401.h以及NRF2401.c省略七、实验数据及结果分析图7 12864显示效果1图8 12864显示效果2图9 上位机显示效果1图10 上位机显示效果2图11 上位机显示效果3结果显示本系统采集数据精确，上下位机通信间并无乱码。