基于ARM的室内环境监测系统设计

发布时间：2017-08-31 01:34

  本文关键词：基于ARM的室内环境监测系统设计

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【摘要】：现如今,科技的飞速发展,给人们带来盛世繁景,同时使人们体会到了前所未有的舒适和便利。但是经济在高速发展的同时,对环境也造成了一定的破坏。随着人类环保意识的逐渐加强,人们越来越注重周围环境状况的变化,尤其对自身居住或者活动的室内环境的状况更为重视,良好的生活环境对人类的身心活动起到至关重要的作用。因此对室内环境的监测刻不容缓。论文首先介绍了室内环境监测系统的背景和意义以及国内外发展现状。然后介绍了系统的总体设计方案和具体设计过程。本文设计的基于ARM的室内环境监测系统由三部分组成:数据采集与传输模块、智能网关模块以及远程监测模块。此外,对采集的环境参数采用自适应加权融合算法进行处理。数据采集与传输模块由各种传感器与ZigBee模块构成,文中介绍了各个元器件的工作原理以及电路设计。智能网关模块主要是由ARM处理器构成,并且在ARM处理器上移植了Linux操作系统,并对其进行设置。远程监测模块包括嵌入式服务器BOA的移植,HTML页面的编写以及CGI程序的交互设计,达到用户通过浏览器能够获知室内的环境状况。最后完成系统测试。本系统将ZigBee无线组网、ARM处理器、web服务器以及数据融合技术相结合,全面、自动地进行环境参数监测,实现了用户远程监测室内环境状况。
【关键词】：ARM 传感器 ZigBee 室内环境监测
【学位授予单位】：西北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP274
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-12
• 1.1 研究背景和意义9
• 1.2 室内环境监测技术的国内外发展现状9-10
• 1.2.1 国外发展现状9-10
• 1.2.2 国内发展现状10
• 1.3 本文研究的主要内容10-12
• 第2章 总体方案设计12-15
• 2.1 系统设计的需求分析12
• 2.2 整体设计方案12-13
• 2.2.1 系统硬件设计13
• 2.2.2 系统软件的设计13
• 2.2.3 数据的处理13
• 2.3 本章小结13-15
• 第3章 室内环境监测系统的硬件设计15-27
• 3.1 基于ARM的室内环境网关及其核心功能模块15-22
• 3.1.1 中央控制器S3C244016
• 3.1.2 电源电路16-17
• 3.1.3 复位电路17-18
• 3.1.4 UART接口电路18-19
• 3.1.5 JTAG接口电路19
• 3.1.6 网卡接口电路19-20
• 3.1.7 USB接口电路20-21
• 3.1.8 Flash存储器电路21-22
• 3.2 ZigBee无线通信模块22-23
• 3.3 数据采集模块23-26
• 3.3.1 DHT11温湿度传感器23-25
• 3.3.2 MQ-2 烟雾传感器25
• 3.3.3 GP2Y1010AU0F灰尘传感器25-26
• 3.4 本章小结26-27
• 第四章 室内环境监测系统的软件设计27-43
• 4.1 嵌入式系统软件平台的搭建27-34
• 4.1.1 ARM体系结构之编译器27-29
• 4.1.2 配置引导程序29-30
• 4.1.3 Linux内核的配置与移植30
• 4.1.4 yaffs根文件系统的制作以及系统的移植30-31
• 4.1.5 系统主要设备驱动程序设计31-32
• 4.1.6 端口的控制以及程序的驱动32
• 4.1.7 网络设备驱动程序设计32-34
• 4.2 ZigBee室内无线网络的实现34-37
• 4.2.1 ZigBee网络终端节点设计34-35
• 4.2.2 ZigBee网络协调器设计35-36
• 4.2.3 ZigBee无线网络组网测试36-37
• 4.3 数据融合处理方法37-42
• 4.3.1 疏失误差的处理37-39
• 4.3.2 基于算术平均值与分批估计的数据融合处理39-40
• 4.3.3 自适应加权数据融合处理40-41
• 4.3.4 融合算法比较41-42
• 4.4 本章小结42-43
• 第五章 室内环境监测系统的远程监测软件实现43-50
• 5.1 嵌入式Web服务器的实现43-45
• 5.1.1 嵌入式Web服务器的移植43-44
• 5.1.2 CGI程序设计44
• 5.1.3 CGI交互程序的实现44-45
• 5.1.4 嵌入式数据库的构建45
• 5.2 通过Web浏览器远程监测系统的界面实现45-49
• 5.2.1 用户登录46-47
• 5.2.2 监测系统主页面47-49
• 5.3 本章小结49-50
• 第六章 总结与展望50-52
• 6.1 总结50
• 6.2 展望50-52
• 参考文献52-54
• 附录A 硬件实物图54-55
• 攻读学位期间的研究成果55-56
• 致谢56

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5 尹红敏;王康谊;钱超;;ZigBee在室内环境监测系统中的应用[J];电子测试;2012年10期

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9 ;[J];;年期

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1 卞世闻;;昆明地区开展室内环境空气质量监测及其数据分析[A];2013中国环境科学学会学术年会论文集（第五卷）[C];2013年

2 马杰;;室内环境监测在室内环境污染防治中的作用[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集（第四卷）[C];2011年

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1 北京商报记者 孙舒扬;“室内环境监测中心”多为假冒[N];北京商报;2013年

2 记者 葛建霞;室内环境监测人士现场为居民支招[N];安阳日报;2009年

3 许晓东;中国室内环境监测委员会将向辽宁盘锦赠送十二台装修净化器[N];消费日报;2007年

4 袁万祥;江苏省射阳县加强室内环境监测[N];中国建设报;2005年

5 ;中国室内环境监测委员会6月大事[N];消费日报;2006年

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7 许晓东;中国室内环境监测委员会为灾区发布三大污染警示[N];消费日报;2008年

8 健康时报记者 赵晴晴;家中易霉物排行榜[N];健康时报;2010年

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10 玉峰;八成以上消费者无视空调卫生[N];中国现代企业报;2007年

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1 季文文;基于Wi-Fi片上互联网的室内环境监测系统设计[D];北方工业大学;2016年

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6 李蒙;基于ZigBee技术的室内环境监测平台的设计与实现[D];曲阜师范大学;2015年

7 朱王彪;可组网的便携式室内环境监测系统的设计与实现[D];东南大学;2016年

8 马瑞;基于ARM的室内环境监测系统设计[D];西北师范大学;2016年

9 沈剑峰;室内环境监测调控系统[D];大连工业大学;2012年

10 涂瑞;基于ARM的远程室内环境监测系统[D];湖南大学;2014年

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本文编号：762690