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智能家居环境监测报警系统的设计(附件)【字数:10181】

2024-11-03 13:39编辑: www.jxszl.com景先生毕设
家居环境检测报警系统的应用使得人们健康和生活环境的监测成为了现实。但现有的环境监测装置在实时性和应用灵活性等方面存在很多不足,已很难满足人们健康护理的应用需求。因此,开展新型家居环境监测系统的研究具有很好的应用价值和推广前景。为了更直观地监测室内的温湿度和人体存在情况,设计一个基于CC2530模块实现的家居环境监测报警系统,系统由监测终端、远程控制端和上位机软件组成。硬件采用DHT11温湿度传感器、HC-SR501红外开关和OLED12864显示屏实现。软件使用C语言完成了CC2530模块控制程序的设计,在C#开发环境中完成了上位机显示页面的设计。该系统实现了温湿度监测、人体感测、异常报警和同步显示等功能。本设计具有体积小巧,监测精准高等优点,可以实现设备、用户和待测环境的无障碍交流,从而使得使监测结果更真实可信也更加参考价值。
目录
引言 1
(一) 研究背景 1
(二) 国内外研究 1
(三) 设计的目的及意义 2
一、总体设计方案 3
(一) 系统总体设计 3
(二) 主要器件介绍 3
二、系统硬件设计 6
(一) 监测终端硬件设计 6
(二) 远程控制端硬件设计 8
三 、控制软件程序的设计 10
(一) 监测终端软件设计 10
(二) 远程控制终端软件设计 12
(三) 上位机软件设计 17
四、安装与调试 19
(一) 安装 19
(二) 调试 20
结束语 22
致谢 23
参考文献 24
附件一 电路原理图 25
附件二 PCB图 26
附件三 主要程序代码清单 27
引言
研究背景
近些年来,随着人们对居住条件的要求的逐渐提高,环境污染和居住安问题,越来越受到社会的关注。有关数据表明,随着空调、天然气的应用的普及,室内的CO浓度和其它有害其它不能及时排出,就会使室内的空气质量变差,人们长期呆在室内有害气浓度超标的环境中,极易引发肺炎、白血病和和胃部等疾病,严重损害了人体的健康。室 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ^351916072
内温湿度也是影响人体健康的重要环境因素,长期呆在温度不适宜的环境中会觉得身体不适,呆在湿度不适宜的环境中会使人感到窒息、口腔不适,还可能引发咽喉。另外,随着城市人流量增加,给小区的安保工作也提出了新的挑战,如何快速准确地监测到入侵事件,也已成为家居环境监测系统主要研究问题。现有的监测设备存在性能单一,信息显示效率差,不能同时监测环境和入侵事件等多方面不足,已很难满足人们日益增长的家居环境监测需要。因此,对现有的监测装置进行改进,研发一个功能完善,告警响应及时报警响应快,信息显示简单直观的家居环境检测系统是非常必要的。
国内外研究
国内外早期的室内空气质量监测装置大多都只实现了环境采集功能,采集的样本需要在实验室进行数据处理和分拣并得到最终的监测结果。随着无线通信技术的成熟和应用的普及,室内空气质量进入在线监测时代,整个系统的监测效率得到了明显的提升。
目前国外设计出了一系列功能完善的环境监测系统,比如Minu A Pillai等人开发的室内有害其它监测系统,该系具有甲烷、甲醛、CO和粉尘浓度监测等功能,该系统集成了智能提醒和远程报警等功能,为居民健康提供了有力的保障。Vincenzo Di Leece 等人设计的监测系统,可以实现对棚室温度、湿度、CO浓度和光照的实时监测,该系统可同时采集和处理100个各类传感器上报的监测数据,其应用大幅提高了棚室环境的管理效率,为棚室内蔬菜的高产提供了强有力的保障。美国的ZDL气体检测仪,可实现粉尘、烟雾和CO浓度的监测,监测的分辨率可达0.1ppm。德国的BW Gas 3 气体检测仪,可同时监测CO、CO和H2S等多种有害气体,该款检测仪预留了10组数字信号和模拟信号测量引脚,只要接入对应接口的空气质量探测器,随时扩展监测仪的监测项目,更好地满足不同领域的实际应用需要。
国内的空气质量监测系统研究起步较晚,随着研究的不断深入陆续的设计出来很多功能各异的空气质量监测系统的研究,例如固定式空气质量采样器,便携式CO浓度监测仪、可移动式CO和温湿度无线环境监测仪等产品。同国外的产品相比,国内的监测产品在功能、监测项目和监测精度等方面仍有很多的改善空间,但也出了一系列性能完善的
空气质量监测系统,比如电子科技集团207所设计的甲醛和CO浓度监测仪,中国海洋大学设计的基于FPGA设计的多功能环境监测仪,该监测设备可实现对环境温湿度、PM2.5粉尘浓度和CO浓度的实时监测。另外山东大学设计出适合养老院和幼儿园使用的在线式环境监测仪,其监测项目涵盖了有害气体、环境温湿度和粉尘等等。
综合上论述可以看出,国内很多的空气质量监测系统性能已有明显的提升,但很多
检测装并未实现电子化的改造,且大部分的监测装置都是针对农业或工业生产开发,
针对居民环境监测和安防监测开发的空气质量系统还非常少。因此,本设计立足于民用领域,力争设计出一款针对室内环境和入侵监测的环境检测报警系统希望可以为居民提供一个更加安全、舒适、智慧化的生活环境。
设计的目的及意义
本课题设计旨在实现一个基于CC2530模块实现的家居环境检测及报警系统。为了满足室内空气质量监测的应用需要,选用高性价比的传感器实现温湿度和CO浓度的监测功能,选用高性价比的人体感测开关实现入侵监测功能,利用CC2530模块优异的控制和无线数据传输功能,实现对监测数据的处理和无线传输,利用液晶屏、按键、蜂鸣器和上位机软件实现系统的同步显示、远程控制和异常报警等功能。以上器件协调有效地工作,可以实现设备、用户和待测环境的无障碍交流。该系统的应用可以为室内环境监测提供一个高效率,全自动化的监管平台,大幅降低了监测成本,提高了数据的处理效率和准确性,使监测结果更真实可信也更加参考价值。综上论述可以看出,开展家居环境检测报警系统的研究具有重要的现实意义和推广价值。

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