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基于ARM和Zigbee技术的室内环境无线监测系统设计与实现

发布时间:2018-08-09 15:55
【摘要】:随着计算机技术、无线传感器网络技术、嵌入式技术的的不断发展,多技术融合的嵌入式系统在人们生产生活中的应用越来越广泛。我国工业化水平不断提高,经济高速发展的同时也带来了严重的环境污染和安全问题,多地雾霾笼罩、有害气体挥发泄漏、室内失火失窃等问题频发,严重威胁到了人们的健康及生命财产安全,从而对室内环境实时监测的需求越来越大、要求也越来越高。当前环境监测技术和设备相对滞后,环境监测手段单一、监测范围小,难以实现室内环境的实时有效监测,基于无线传感器网络技术的嵌入式室内环境监测系统性能更优越,具有成本低、组网灵活、布线简单、扩展性好等优点。因此本文提出基于ARM和ZigBee技术的室内环境无线监测系统方案,以S3C2440处理器和CC2530无线传感网络模块为硬件平台、搭载Linux操作系统,选取室内温湿度、燃气泄露及外人入侵状态等环境参数作为监测对象,实现对室内环境及安全状况的实时监测监控,兼具网络视频监控功能。本文首先介绍室内环境监测研究现状、分析系统任务需求并设计系统总体方案,完成系统硬件平台及元器件的分析选型和相关电路设计。然后构建系统开发的底层软件环境,完成Linux系统的定制移植以及相关软件工具移植。最后重点阐述系统软件程序设计,包括ZigBee无线网络模块程序、网络视频监控程序、ARM数据处理程序等,完成系统图形用户界面及网络远程监测界面设计。通过对系统模型软硬件联调测试,结果表明系统实现了基本功能,达到预期效果。最终实现的功能有:1)室内环境信息采集与无线组网传输;2)室内环境本地实时监测显示;3)室内环境状况网络远程监测及视频监控。
[Abstract]:With the development of computer technology, wireless sensor network technology and embedded technology, the application of multi-technology integrated embedded system in people's production and life is more and more extensive. Along with the rapid development of economy, China's industrialization level has been continuously improved, and it has also brought serious environmental pollution and safety problems. Many problems such as haze shrouding, harmful gas volatilization and leakage, indoor fire theft and so on occur frequently. It is a serious threat to people's health and life and property safety, so the demand for real-time monitoring of indoor environment is becoming more and more important. The current environmental monitoring technology and equipment lag relatively, the environmental monitoring means are single, the monitoring range is small, it is difficult to realize the real-time and effective monitoring of indoor environment, the performance of embedded indoor environment monitoring system based on wireless sensor network technology is superior. It has the advantages of low cost, flexible networking, simple wiring and good expansibility. Therefore, this paper proposes a wireless monitoring system for indoor environment based on ARM and ZigBee technology. It takes S3C2440 processor and CC2530 wireless sensor network module as hardware platform, carries Linux operating system, and selects indoor temperature and humidity. The environmental parameters such as gas leakage and invasion status of outsiders are used as monitoring objects to realize real-time monitoring and monitoring of indoor environment and security conditions as well as network video surveillance functions. This paper first introduces the present situation of indoor environmental monitoring, analyzes the task requirements of the system and designs the overall scheme of the system, and completes the analysis and selection of the hardware platform and components of the system, as well as the related circuit design. Then the bottom software environment of the system development is constructed, and the custom porting of Linux system and the transplantation of related software tools are completed. Finally, the system software program design, including ZigBee wireless network module program, network video monitoring program arm data processing program and so on, is described. The graphical user interface of the system and the remote monitoring interface of the network are designed. By testing the software and hardware of the system model, the results show that the system achieves the basic function and achieves the expected effect. The final functions are: 1) indoor environmental information collection and wireless network transmission 2) local real-time monitoring and display of indoor environment 3) remote monitoring and video monitoring of indoor environmental conditions.
【学位授予单位】:东华理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TP274;TN92

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本文编号:2174589

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