智能家居室内空气质量监测系统的研究与实现

发布时间：2020-05-16 17:48

【摘要】：随着科技的迅速发展,人们的生活水平得到了极大的提高,但与此同时出现了室内环境污染问题,严重影响着人们的身体健康。目前为了能实时监测室内有害气体的参数,嵌入式技术、传感器技术和物联网技术等都在不断完善和发展,但要想实现智能家居系统中的室内空气质量监测系统的普及仍然存在着许多问题,主要原因包括价格昂贵、信号传输不稳定、检测精度不高、响应不迅速等。针对上述问题,本文设计了一款成本低廉、检测精度高以及信号传输稳定等诸多优点的智能家居室内空气质量监测系统。首先,文中给出了智能家居系统的总体设计方案,采用PC机作为主控制器,ZigBee无线通信网络进行节点间的数据传输,用户通过访问家庭网关服务器实现对家庭内部环境的监控。其次,空气质量监测系统作为智能家居系统的一个子系统,是本课题的重点研究内容,用来采集室内的各种环境参数。系统的硬件主要介绍了空气质量监测系统的电路设计,选用STM32F103作为核心微处理器,用于控制各个传感器采集模块电路、LCD显示模块电路、ZigBee无线通信模块电路等。系统以嵌入式实时操作系统μC/OS-II为软件开发平台,采用模块化程序设计的方法实现了各个传感器采集任务,LCD显示任务和声光报警任务等多任务。选用Qt设计上位机监测界面,实现远程查看室内空气质量的参数。最后对整体硬件电路进行测试,包括主板测试和显示屏模块测试等。通过对空气质量监测系统进行性能实验,结果表明:在实验条件下,该监测系统不仅在测量范围、响应时间、误差范围等主要性能上满足技术指标要求,同时还能够实时采集多个传感器的数据,具有监测精度高、价格低廉、信号传输稳定、响应及时等特点,市场应用前景较好。图 [47] 表 [23] 参 [60]
【图文】：

图 29 LCD 配置界面Fig.29 LCD configuration interface具体的控件设计如表所示。表 14 控件设计表Table 14 Control design table传感器名称 type id objnamePM2.5 64 1 t0温度 64 2 t1PM10 64 3 t2湿度 64 4 t3TVOC 64 5 t4甲醛 64 6 t5CO2 64 7 t6

图 30 LCD 显示界面Fig.30 LCD display interface任务的流程图如图 31 所示。检查任务挂起是否到时间通过串口发送16进制原码NYLCD显示子任务CRC校验各个传感器参数
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU855;X831

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 邢书才;田圢;;室内空气污染监测用氨标准样品的定值分析[J];中国卫生检验杂志;2015年12期

2 王杨;;浅谈空气污染指数在环境监测中的应用[J];资源节约与环保;2015年05期

3 张永刚;;智能家居产业现状和发展趋势[J];智能建筑与城市信息;2014年08期

4 张海红;史丹青;武建卫;郭夕琴;;基于单片机技术的智能温湿度控制系统[J];电子测试;2013年23期

5 潘铭;;浅谈雾霾对人体健康的影响[J];微量元素与健康研究;2013年05期

6 张校磊;;基于WSNs的智能家庭安防系统的设计[J];成都航空职业技术学院学报;2013年01期

7 徐愈;;规模化 协同化 智能化 未来物联网发展方向[J];中国制造业信息化;2012年12期

8 王冬霞;张玉辉;洪耀球;;温湿度传感器SHT15及其在嵌入式系统中的应用[J];电子设计工程;2011年02期

9 杨嘉伟;方正;潘义;刘仁红;王佳黎;但德忠;;甲醛电化学传感器多孔气体扩散电极不同催化层结构与响应性能研究[J];化学学报;2011年01期

10 黄健;;基于MiniGUI的UCDOS字库接口实现[J];计算机工程;2011年01期

，

本文编号：2667089