(完整版)基于无线传感网络的空气质量监测系统毕业设计论文

Keywords:wireless sensor;CC2430;DTH90;ZigBee technology;air quality testing
பைடு நூலகம்摘要I
ABSTRACTII
1绪论1
1.1引言1
1.2课题背景和研究意义1
1.3无线传感器网络的研究进展2
1.4论文的研究内容与组织结构4
2无线传感器网络概述6
摘要
空气品质对人的影响至关重要，利用传感器检测空气质量是当今流行的一种方法，本文介绍了传感器在空气质量检测方面的原理应用及监控系统的网络设计。
本系统采用无线传感器网络来实现数据的采集与发送。无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发送给观察者。
3.3.2处理器和无线通信模块HFZ－CC2430EM－2220
3.3.2传感器模块22
3.4汇聚节点的硬件设计27
3.4.1电源模块27
3.4.2 RS－232串口模块28
4空气质量监测系统软件设计29
4.1 ZigBee协议29
4.2 IAR开发环境介绍30
4.3传感器节点应用程序设计31
4.4汇聚节点应用程序设计33
The system uses wireless sensor networks to achieve data’scollection and transmission.Wireless sensor networks are composed of a large number of low-cost micro-sensor nodes which are deployed in the monitoring region,uses wirelesscommunication means to form a multi-,collection and processing of perceived target informationin the network coverage region,and send them to observers.
2.1无线传感器网络简介6
2.2无线传感器网络体系结构概述6
2.3无线传感器网络特点7
2.4无线传感器网络应用10
2.5无线传感器网络关键技术10
2.6无线传感器网络拓扑结构12
3空气质量监测系统硬件设计16
3.1 ZigBee技术16
3.2系统总体结构设计17
3.3传感器节点的硬件设计19
3.3.1节点硬件总体结构19
5系统测试与结果分析35
5.1测试方案35
5.1.1硬件测试35
5.1.2温度采集及串口显示测试35
5.1.3数据通信测试35
参考文献36
附录C部分程序38
4.2.1原语概念44
4.2.2建立新网络44
4.2.3ZigBee设备加入网络过程45
1
1.1
由于环境问题的严重性使得全社会环保意识的提高,对于环境信息的需求也越来越大。与传统的空气质量监测系统相比，使用传感器网络进行环境监测具有如下优点：传感器网络对被监测环境影响小；传感器网络采集数据量大、精度高；传感器节点还具有无线通信能力，可以使得节点协同监控。无线传感器网络常适用于无人监守的远程监测，该文采用无线传感器网络来监测空气质量,在城市内选择一些监测点,放置传感器节点，并通过ZigBee无线技术传输数据,终端工作人员可以通过监控中心对监测系统进行管理和配置、发布监测任务或是收集回传数据。
关键字：无线传感器；cc2430；DTH90；zigbee技术；空气质量检测
ABSTRACT
Air quality impact on people is very important, using sensors to detect air quality is now a popular method, this paper introduces the sensor in air quality testing principle, analyzes the advantages and disadvantages of gas sensor, and gas sensor development trend andprospects.
本设计系统采用CC2430无线通信模块、温湿度传感器DHT90、空气质量传感器QS-01、电源模块构建无线传感器网络，通过RS－232串口和监控中心通信，使用软件开发平台IAR Embedded Workbench开发ZigBee协议栈，基于ZigBee的无线网络技术以低功耗、低成本、低复杂度等特点受到越来越多企业和个人的青睐。空气质量监测系统特别适合于数据吞吐量小、网络建设投资少、网络安全要求较高、不便频繁更换电池或充电的场合。预计将在消费类电子设备、家庭智能化、工控、医用设备控制、农业自动化等领域获得广泛应用,利用ZigBee技术完成传感器节点和汇聚节点的应用程序，最终能够实现空气质量的监测。
This system uses CC2430 wireless communication module,temperature and the ZigBee wireless networking by low characteristics and so on power loss, low cost, low complexity receives more and more many enterprises and individual favor.The ZigBee technology suits specially in the data volume of goods invests few, the network security request is frequently.The estimate in the expense class electronic installation, the familyintellectualization, the labor will control, medical domains and so on device control, agricultural automation obtains the widespread applicationThesecandefinitivelyachieve the purpose of air quality monitoring.