MG811
ZigBee无线通信网络软件毕业设计
目录1 前言 (1)2 系统总体方案设计 (1)2.1 系统结构示意图 (1)2.2系统总体说明 (3)3 系统硬件电路设计 (4)3.1 ZigBee无线通信网络 (4)3.1.1无线节点模块 (4)3.1.2光照传感器模块........................................................ 错误!未定义书签。
3.1.3控光电路模块............................................................ 错误!未定义书签。
3.2网关 (10)3.2.1 网络接口模块 (11)3.2.2 通信接口模块 (11)4 系统软件设计 (12)4.1 ZigBee无线通信网络软件设计 (14)4.1.1 协调器模块软件设计 (14)4.1.2 终端节点模块软件设计 (22)4.2 网关软件设计 (53)4.2.1 ARM 驱动程序开发 (53)4.2.2 ARM应用程序开发 (58)4.3 远程监控中心软件设计 (67)4.3.1 软件基本介绍与模块划分 (67)4.3.2 窗体设计与实现 (68)4.3.3 模块之间数据的相互交换与通信 (74)5 调试 (77)5.1 无线通信网络组网测试 (77)5.2 网关测试 (78)5.3远程监控中心测试 (82)1 前言随着人们生活水平的提高，人们对照明控制的要求越来越高，如营造舒适的照明环境、节约电能、提高光源寿命等。
目前，传统的照明控制系统实现方案有以下缺点：（1）基于有线方案，布线麻烦，增减设备需要重新布线，而且影响美观。
（2）标准不统一，照明控制系统中的控制器间进行通信没有规范的通信协议，通信命令帧编码混乱。
（3）只能实现就近控制，不能远程同步到网络。
为了满足现代社会对高效、自动化和节能照明技术的需求，本项目设计了一种基于ZigBee和ARM的网络智能照明节能系统，实现了照明系统远程控制、智能化调节，达到了节能、节电和提供人性化管理的目标。
基于Air724UG模组的农业大棚远程监控系统设计
基于A i r 724U G模组的农业大棚远程监控系统设计*龙顺宇,林道锦,杨伟,李泽芳(海南热带海洋学院海洋信息工程学院,三亚572022)*基金项目:文章系海南省2020年教育发展专项资金项目(H n j g202091)㊁海南热带海洋学院2020年校级教育教学改革研究项目(R H Y j g z d 202004);海南热带海洋学院2019年校级教改项目(R H Y J G 201908)㊂摘要:本文基于上海合宙科技有限公司生产的A i r 724U G L T E C a t .1模块,搭配S T C 8单片机及其外围电路,实现了农业大棚的远程监控㊂该系统分为云上平台和云下平台,两个平台以MQ T T 协议连接和通信,大棚内的环境参量可以实时传送到云端,处理后的数据又可以反向作用于云下平台,管理人员可灵活通过W e b 客户端或移动终端实现对大棚的远程监控,高效便捷㊂经测试,本系统具备性价比高㊁跨平台㊁易构建的特点,可满足一般场景应用㊂关键词:农业大棚;远程监控;A i r 724U G ;G P R S ;MQ T T中图分类号:T P 31 文献标识码:AD e s i g n o f R e m o t e M o n i t o r i n g S y s t e m f o r A gr i c u l t u r a l G r e e n h o u s e B a s e d o n A i r 724U G M o d u l e L o n g S h u n y u ,L i n D a o j i n ,Y a n g W e i ,L i Z e f a n g(C o l l e g e o f O c e a n o g r a p h i c I n f o r m a t i o n E n g i n e e r i n g ,H a i n a n T r o p i c a l O c e a n U n i v e r s i t y ,S a n ya 572022,C h i n a )Ab s t r ac t :T h i s a r t i c l e i s b a s ed o n t he A i r 724U G L T E C a t .1m o d u l e p r o d u c e d b y S h a n g h a i H e z h o u T e c h n o l o g y Co .,L t d .,c o m b i n e d w i t h t h e S T C 8m i c r o c o n t r o l l e r a n d i t s p e r i p h e r a l c i r c u i t s t o r e a l i z e a r e m o t e m o n i t o r i n g s y s t e m f o r a g r i c u l t u r a l g r e e n h o u s e s .T h e s ys t e m i s d i v i d e d i n t o a p l a t f o r m a b o v e t h e c l o u d a n d a p l a t f o r m b e l o w t h e c l o u d .T h e t w o p l a t f o r m s a r e c o n n e c t e d a n d c o mm u n i c a t e d u s i n gt h e MQ T T p r o t o c o l .T h e e n v i r o n m e n t a l pa r a m e t e r s i n t h e g r e e n h o u s e c a nb e t r a n s m i t t e d t o t h e p l a t f o r m a b o v e t h ec l o ud i n re a l t i m e ,a n d t h e p r o c e s s e d d a t a c a n b e r e v e r s e d t o t h e p l a tf o r m b e l o w t h e c l o u d .T h e m a n ag e r s c a n f l e x i b l y r e a l i z e r e m o t e m o n i t o r i n g of t h eg r e e n -h o u s e t h r o u g h t h e W e b c li e n t o r m o b i l e t e r m i n a l ,w h i c h i s e f f i c i e n t a n d c o n v e n i e n t .A f t e r t e s t i n g ,t h i s s y s t e m h a s t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f h i g h c o s t p e r f o r m a n c e ,c r o s s -p l a t f o r m ,a n d e a s y to b u i l d ,w h i c h c a n m e e t g e n e r a l s c e n a r i o s .K e yw o r d s :a g r i c u l t u r a l g r e e n h o u s e ;r e m o t e m o n i t o r i n g ;A i r 724U G ;G P R S ;MQ T T 0 引 言随着智慧农业和物联网技术的飞速发展,农业大棚的智能化管理需求亟待解决[1-2]㊂管理者提出了 云上农业 ㊁ 智慧大棚 的场景需求,相关传感器节点可以将大棚中的环境参量上传到云端,如温湿度㊁二氧化碳浓度㊁光照强度等[3-4]㊂管理者可以在各类终端远程监测和控制大棚设备,如抽湿机㊁鼓风机㊁大棚遮布㊁大棚光源㊁水泵设备㊁调温设备㊁杀菌设备等,以此实现智能化㊁高效化㊁自主化管理[5-6]㊂该系统中包含了对温湿度㊁二氧化碳浓度㊁光照强度等环境参量的检测以及对系统外围电路的控制㊂本文基于此类应用设计并实现了一套农业大棚远程监控系统,以满足实际场景需求㊂1 系统框架及功能设计本文设计的农业大棚远程监控系统从结构上可分为云上平台与云下平台㊂云下平台多为硬件箱体㊁硬件密封盒形式,包括了各类传感器㊁执行器设备㊁主控及通信单元(即A i r 724U G 模组),这些功能单元组合为一个功能节点,按照农业大棚需求和规模,节点数量可以是几个㊁几十个乃至几百个,若系统节点数量超过组网地址数量,则需要添加网关加以分配和汇总[7-8]㊂云下系统以S T C 8单片机作为主控核心,通过各类传感器采集不同的环境参量,将环境参量处理之后组帧,然后把数据帧发送给A i r 724U G 模块,该模块自动连接到G P R S 网络,再以MQ T T 协议连接到阿里云I o T 服务器,不间断地将采集到的数据传输到云上平台,从而实现数据采集与实时上传㊂云上平台由移动终端A P P 和W e b 端构成,具有连接和调节云下平台的作用,同时也承担了数据存储㊁策略实施㊁数据分析等功能㊂手机A P P 或W e b 电脑客户端通过MQ T T 协议发布或订阅相应主题信息,在A P P 界面或W e b 网页界面上以动态方式实时显示出传感器数据㊂当云服务器接收到用户操作请求时,通过MQ T T 协议将操作请求下发到相应设备,完成云上云下交互,实现系统远程控制㊂本系统整体框架如图1所示㊂图1 农业大棚远程监控系统框图2 系统硬件设计硬件部分由三个核心单元组成,即A i r 724U G 模组单元㊁S T C 8单片机主控单元和传感/执行器设备单元㊂A i r 724U G 模组承担G P R S 数据通信,S T C 8单片机处理传感器数据,单片机引出了G P I O 端口以连接执行器设备㊂节点硬件采用5V 供电,体积小巧,运行功耗小于10W ,可待机节能,实际嵌入到农业大棚之中㊂2.1 A i r 724U G 模组单元设计A i r 724U G 是上海合宙科技有限公司生产的4G 全网通模块,该模组可适应不同的运营商和服务,确保了产品设计的最大灵活性和自由度,模组承担了S T C 8H 3K 64S 4单片机连入G P R S 通信网络的需求,内部自集成了MQ T T 协议,在透明传输的模式下,作为T C P 客户端与各类I o T 云端服务器进行交互,支持双卡双待机,还可以切换运营商网络,接口丰富功能齐全㊂该模组内置了丰富的网络协议,集成了多个工业标准化接口,支持多种驱动和软件功能(如W i n d o w s X P ㊁W i n -d o w s V i s t a ㊁W i n d o w s 7/8/8.1/10㊁L i n u x ㊁A n d r o i d 等操作系统下的U S B 驱动等),极大地扩展了其在M 2M 领域的应用范围,该模组还支持S S L 通信,该协议位于T C P /I P 协议与各种应用协议之间,为数据通信提供安全支持㊂具有使用监测范围广㊁数据实时性强㊁建设周期短㊁成本低㊁使用方便㊁数据传送速率高㊁可进行远程监控㊁抗干扰能力强等优点㊂2.2 S T C 8单片机主控单元设计设计中采用S T C 公司生产的增强型高速8051内核S T C 8H 3K 64S 4单片机实现对节点设备的数据采集和处理,同时控制A i r 724U G 模组的网络通信,该单片机兼容传统M C S 51单片机系列,外围电路精简㊁性价比高,该单元电路如图2所示㊂电路中的U 6为C H 340G 芯片,该单元将U S B 转换为T T L 电平标准的串口,便于向单片机烧录程序㊂U 7为3.3V 的L D O 稳压单元,U 5为S T C 8H 3K 64S 4单片机㊂该型号单片机自带4组独立的异步串行通信接口,可用于A D C 数据采集扩展与多路网络通信模块扩展㊂硬件设计中分配串口2为A i r 724U G 模组与单片机的串口通信端口,预留串口1与A D C 转换接口方便程序下载和后期模拟信号采集扩展㊂单片机的P 1.0和P 1.1引脚与A i r 724U G 模组的U A R T 1_T X D 和U A R T 1_R X D 两个引脚交叉相连,实现U A R T 通信㊂在设计中考虑到单片机核心需要长时间与A i r 724U G 模组进行异步串口通信,该场景下对波特率精度要求较高,所以最好不启用单片机片内高速R C 时钟源,因而在电路设计中仍保留了X 1㊁C 22和C 23构成的外部石英晶体振荡器电路㊂2.3 节点传感/执行器单元设计节点传感及执行器单元既是信息来源又是调控动作的具体表达,传感器设备负责采集农业大棚的环境参量,例如温度㊁湿度㊁光照强度㊁C O 2浓度等,采集到的参量实时上传到云上平台㊂同时可以接收到云上平台下达的操作命令,此时执行器设备会作出响应,如打开顶部窗㊁侧面窗㊁温度阀门控制器㊁灌溉阀门控制器㊁大棚光源㊁风机等㊂考虑到系统需求,本设计实际选择了温湿度传感器D H T 11㊁光照强度传感器G Y 30㊁C O 2气体传感器MG 811作为传感器设备,添加了V S 1838B 解码头及继电器作为执行器设备开关,该单元电路如图3所示㊂电路中的U 10为D H T 11传感器,该传感器为数字式温湿度一体化传感器,出厂时已经校准,其湿度精度可达ʃ5%R H ,温度精度可达ʃ2ħ,湿度量程为20%~90%R H ,温度量程为0~50%,可满足农业大棚场景需求㊂分配单片机的P 4.7引脚与D H T 11的数据输出引脚D A T A 连接,用来传输数据㊂电路中的U 8为G Y 30光照强度感应模块,该模块核心采用B H 1750F V I 芯片,供电电压支持3~5V ,可检测0~65535l u x 区间照度,可对亮度进行1个l u x 的高精度量化㊂该芯片内置了16位A /D 转换器和通信电平转换单元,可直接输出数字信号与单片机对接,电路中分配图2 S T C 8H 3K 64S 4单片机核心电路原理图图3 节点传感器/执行器电路原理图G Y 30_S C L ㊁G Y 30_S D A 与单片机的P 2.5时钟线㊁P 2.4数据线对接通信,该芯片性价比高㊁连线简单,因此在农业大棚场景中得到了广泛运用㊂电路中的S R 1为MG 811型C O 2气体传感器模块,该型号传感器对C O 2气体具有良好的检测灵敏度和选择性,受温湿度的变化影响较小,测量数据较为稳定㊂MG 811信号输出阻抗高,在设计电路时可在传感器信号输出后端接入一级阻抗变换电路,将传感器输出阻抗降到可测量级别㊂电路中的U 9为运算放大器,可放大MG 811输出信号,U 13为电压比较器,也可以设定阈值电压直接得到C O 2浓度二值化判定结果㊂电路中的U 12为V S 1838B 红外接收头,该器件体积小巧㊁可直接将38k H z 载波的红外信号解码为电平形式输出,接收角度宽且抗干扰能力强,此处用于接收大棚红外信号以控制设备动作㊂3 系统软件设计系统软件的设计重点主要是两个方面,即云下平台节点控制编程和A i r 724U G 模组的通信编程㊂3.1 云下平台节点控制程序设计节点中的传感器㊁执行器和A i r 724U G 模组都应在主控单片机的协调下联合工作㊂节点主控首先对整个系统进行初始化,然后对传感器设备采集到的参量进行转换和处理,得到对应的温湿度值㊁C O 2浓度㊁光照强度之后,进入判断程序,判断是否超过系统所设定的阈值并实时传送参量及状态到云上平台㊂若采集值超出阈值发生异常,系统应自动执行本地策略,如温度过高将自动打开温控阀门控制器㊁湿度过低自动打开灌溉阀门控制器等动作㊂除了传感器之外,执行器设备状态也会实时地上报云上平台,当云上平台下达操作请求时,节点执行器设备会执行相应的动作,如收缩大棚遮盖㊁启停相关设备等㊂云下平台节点控制软件流程如图4所示㊂图4 云下平台节点控制软件流程图3.2 A i r 724U G 模组通信程序设计节点中的编程重点即为对A i r 724U G 模组的控制,S T C 8主控单片机上电后,首先初始化U A R T 串口,设置串口波特率等参数,并配置串口中断服务函数,准备接收A i r 724U G 模组的回传数据㊂主控单片机采用A T 指令集与A i r 724U G 模组进行交互㊂A i r 724U G 模组上电初始化成功后会返回 S M SR E A D Y,此时主控单片机需遵照以下流程验证模块状态和配置网络连接㊂首先发送 A T 指令,训练模组波特率,期待响应值 O K ,然后发送 A T +C G M R ,查询A i r 724U G 模组版本号,期待响应值 A i r M 2M _A i r 724U G _V 584_L T E _A T ,随后发送 A T+C G A T T ? ,激活数据网络,期待响应值 +C G A T T :1 ㊂接着发送 A T +C P I N ,查询S I M 卡状态,期待响应值 +C P I N :R E AD -Y ㊂最后发送 A T+C G R E G ? ,查询当前G P R S 注册状态,期待响应值 +C G R E G :0,1㊂A i r 724U G 模组最终以T C P /I P 协议或MQ T T 协议与阿里I o T 云服务器连接,系统作为T C P 客户端向服务器发送T C P 连接请求,采用A T 命令:A T+M C O N F I G=<c l i e n t i d >,<u s e r n a m e >,<p a s s w o r d >㊂其中<c l i e n -t i d >是阿里I o T 云服务器创建设备时产生的c l i e n t i d ,<u s e r n a m e >为用户名,<p a s s w o r d >为密码,若没有用户名和密码,此两项可为空㊂模组接收到该命令后会返回O K ,再发送 A T+S S L M I P S T A R T=<s v r a d d r>,<p o r t > ,与服务器建立一个T C P 连接,收到 C O N N E C TO K 后需要立刻发送建立会话指令 A T+M C O N N E C T=1,330 ,成功之后模组依然会返回 C O N N E C T O K㊂使用串口工具可截取A i r 724U G 模组与单片机之间的串口交互内容,A i r 724U G 模组上电提示㊁训练模组波特率自适应㊁查询A i r 724U G 模组版本号㊁激活数据网络㊁查询S I M 卡状态㊁查询当前G P R S 注册状态及阿里I o T 云服务器连接的交互过程如图5所示㊂图5 A i r 724U G 模组配置及连接过程确认A i r 724U G 模组成功登录上阿里I o T 云服务器之后,再发送 A T+M S U B=<t o p i c >,<q o s >,A T+M P U B =<t o p i c >,<q o s >,<r e t a i n >,<m e s s a ge > 指令,订阅和发布阿里I o T 云服务器相应的主题,以此来实现移动设备端用户命令的下达操作,<t o pi c >为阿里I o T 云服务器应用分析的主题,<q o s >为应用程序消息的服务质量,<r e t a i n >为保留标志,<m e s s a g e >为应用信息内容㊂节点的传感器和执行器状态也会通过该方式上传到云上平台并实时显示㊂若将A i r 724U G 模组配置过程进行单片机程序化,可以得到如下源码:I n i t U A R T (115200); //A T 串口1初始化I n i t T i m e r 0();//定时器0初始化I 2C _i n i t i();//I 2C 初始化B H 1750_i n i t ();//初始化B H 1750C O 2_i n i t ();//初始化MG 811w h i l e (1){ S i n gl e _W r i t e _B H 1750(0x 01);//打开模式 S i n gl e _W r i t e _B H 1750(0x 10);//水平分辨率模式M u l t i p l e _R e a d _B H 1750();//连续读出数据,存储在B U F 中 w h i l e (G P R S _C o n n e c t S e r v e r ())//循环,初始化G P R S 模块连接上G P R S 网络{d e l a y1m s (20);} i f (S m a r t C o n f i g F l a ge ){//G P R S 模块初始化成功,连接上G P R S 网络 C o n n e c t M q t t ();//控制模块连接MQ T T if (C o n n e c t M q t t F l a g){//连接上了MQ T T i f (U s a r t R e a d F l a ge ){//串口接收到数据U s a r t R e a d F l a g e =0;//串口接收标志位清零 D i s p o s e M q t t D a t a ();//处理MQ T T 接收的数据 }Q u e r y R e l a y S t a t e ();//轮询控制设备状态 K e e pA l i v e ();//发送心跳包i f (R e n d T H C n t >5000){//定时采集D H T 11 D H T 11_R e c e i v e ();//读取D H T 11温湿度数据 R e n d T H C n t =0;//定时标志位清零//上传D H T 11采集到的数据M a i n L e n=s p r i n t f ((c h a r *)U s a r t R e a d B u f f ,"{\"d a t a \":\"T H \",\"b i t \":\"1\",\"t e m pe r a t u r e \":\"% d \",\"h u m i d i t y \":\"%d \"}",(i n t )D H T 11D a t a [0],(i n t )D H T 11D a t a [2]); M a i n L e n=m q t t _m s g _p u b l i s h (MQ T T P u b l i s h T o p i c ,U s a r t R e a d B u f f ,M a i n L e n ,0,1,&M a i n S t r i n g ,M a i n B u f f e r ,M a i n B u f f e r L e n ); U a r t S e n d T I (M a i n S t r i n g,M a i n L e n ); d e l a y _m s (50); } } }}4 系统测试本文设计的农业大棚远程监控系统实现了云上平台相关参量的实时显示,以W e b 网页为例,其实测界面如图6所示㊂各类传感器及执行器状态都有显示㊂当云上平台下达用户命令时,云下平台的执行器节点也会正确作出响应㊂W e b 网页端的刷新时间可以配置,为了权衡数据通信量,实际运行时每1h 刷新一次,用户点击设备运行监控处的按键即可控制执行器设备的启停,操作十分方便㊂后台架设有轻量级数据库,可以记录农业大棚中的参量变化,按照时间走向显示出变化趋势图,便于管理人员进行远程监控㊂图6 系统实测W e b 网页端界面5 结 语本系统作为单片机类电子工艺实训项目在研发实训中取得了较好的成果㊂项目结合传感器㊁执行器㊁单片机主控㊁通信单元实现了农业大棚的远程环境参量采集与监控,节点形态简单,架构清晰明了,作为农业大棚的解决方案之一,具有良好的适用性㊂当然,在实际的场景应用中还要涉及到规模性㊁安全性㊁工程性㊁可操作性的诸多需求,可进一步基于本方案进行扩展和升级,以对接实际要求㊂参考文献[1]金家胜.基于N B I o T 和O n e N E T 云平台的消防远程监控系统的研究与实现[D ].沈阳:辽宁大学,2020.[2]黄力,魏文冲.基于O n e N E T 云平台的农业温室大棚上限阈值远程监控的实现[J ].信息与电脑(理论版),2020,32(1):163165.[3]吴月峥,潘乐乐,薛宝奇,等.基于A i r 720模块对水污染处理器数据采集及无线传输的研究[J ].物联网技术,2019,9(10):3840.[4]赵如金.基于N B I o T 的智能温棚环境监控系统的设计与实现[D ].银川:北方民族大学,2020.[5]程力,郭晓金,谭洋.智能农业大棚环境远程监控系统的设计与实现[J ].中国农机化学报,2019,40(6):173178.[6]孙忠祥.基于设备云平台的智能农业温室大棚远程监控系统的实现[D ].哈尔滨:哈尔滨理工大学,2017.[7]赵轩,纪文刚,卓思超.基于G P R S 网络的温室大棚远程监控系统设计[J ].工业仪表与自动化装置,2017(01):98101,122.[8]孙小平.嵌入式温室大棚远程监控系统的设计与实现[D ].沈阳:沈阳工业大学,2016.龙顺宇(实验师),主要研究方向为嵌入式应用㊁单片机智能㊁物联网技术应用㊂通信作者:龙顺宇,t l o n g s y@163.c o m ㊂(责任编辑:薛士然 收稿日期:2020-12-25)。
2014长安CS75全车维修手册3.1发动机-2.0L
基于单片机的煤矿井下环境监测系统设计
基于单片机的煤矿井下环境监测系统设计闵涛【摘要】本文设计一种基于MSP430单片机的井下环境监测系统.该系统由井下监控终端和监控上位机组成,可对井下各项环境参数进行监测报警.同时,上位机和下位机之间采用nRF905进行无线传输通信,并使用工程组态软件(MCGS)作为该系统的监控层软件,具有良好的人机交互性.【期刊名称】《电子世界》【年(卷),期】2016(000)013【总页数】2页(P61-62)【关键词】MSP430单片机;井下环境监测;无线传输通信;MCGS【作者】闵涛【作者单位】枣庄矿业(集团)有限责任公司新安煤矿【正文语种】中文由于井下环境的特殊复杂，各级部门一直将安全生产作为重点，而将电子通信设施应用到矿井环境监测中是一种有效手段［1］。
目前多数的电子通讯设备采用有线方式进行信号传输，这种方式布线繁琐，安装和维护成本较高，而且可靠性得不到保障。
本文设计了一种基于MSP430单片机的井下环境监测系统，克服了传统的监测系统的诸多缺点，下位机采集矿井环境的多个参数后，通过nRF905无线模块发送到接收端，接收端一方面通过上位机软件分析数据，一方面通过液晶和语音模块等构成的交互系统可以直观的反馈当前矿井的情况，极大地方便了矿井员工的实际体验。
此系统具有监测功能强大、交互性能好等优点，满足现代矿井的要求［2］。
整个系统由两大部分组成。
顶层系统由上位机、MSP430单片机、无线模块、液晶显示和SYN6288语音模块构成，其示意图见图1。
底层由DHT11温湿度传感器、MQ-2气体传感器、MG811二氧化碳传感器模块、MSP430单片机、无线模块组成。
2.1 主控制器的选择考虑到发送部分数据处理的简洁、接收端实时显示的数据处理速度及成本以及驱动传感器需要I2C、UART接口等因素，决定使用MSP430F169作为主控芯片。
该单片机具有强大的处理能力、高性能的模拟技术与丰富的片上外围系统。
该单片机具有60 KB的Flash存储器，2 KB的RAM，12位ADC，串行通信USART0（UART 和SPI、I2C）和USART1（UART和SPI）接口、硬件乘法器和3通道DMA，完全符合系统的各项要求［3］。
MG811整机设计参考
MQ811整机设计参考
：
一、如何采集信号
如何采集信号：
MG811为固体电解质传感器，它的信号输出阻抗非常高，因此不能直接用普通的电压表或万用表测量其输出信号。
设计电路时可以在传感器信号输出后端接一级阻抗变换电路，将传感器输出阻抗降低到普通可测量级别，阻抗变换运算放大器必须选用高输入阻抗型，比如CA3140。
二、关于温度补偿
MG811固体电解质传感器正常工作时内核温度可以达到500度以上，而内核和周围空气是直接接触的，因此环境温度变化时会影响到传感器的灵敏度，在测量精度要求比较高时需要加上温度补偿电路，如图上的RT。
如果用于测量精度要求不是很高场合可以不加温度补偿。
：
三、整机标定
整机标定：
如何标定整机，可以采用高压罐装的二氧化碳标准气对整机进行标定、校准，如下图所示。
高压罐装标准气通过减压阀→开关电磁阀→流量计→标定罩→传感器。
一般清洁的空气中含有约350ppmCO2。
MG811固体电解质传感器在常温下传感器的零点漂移典型值可以达到
1000ppm ，因此一般只适用于低端的报警或控制领域，不适用于做数显仪表、多级报警或控制。
标准气
减压阀。
常用传感器件
1:各种传感器件: PTC 、NTC热敏电阻,人体感应模块,无线红外报警探头,有线红外探头,超声波探头模块,微波探头模块,气体压力传感器件.2:各种高频红外数传模块,RX3310A TX4915 RX3400 RX3930 TX4930 NRF系列模块 TX系列短波模块音频视频模块 100万组系列编码IC解码芯片如:TDH6300 TDH6301 TDH6302 TDH2172 TDH2327 EV1527 EV1529 HCS301PT2272-L4 PT2272-M4 PT2272-L6 PT2272-M6 SC2272-L4 SC2272-M4 SC2272-L6 SC2272-M6 SC2262 PT2262 HS2272-L4 HS2272-M4 HS2272-L6 HS2272-M6 HS22623：各种开关模块：六开六关模块，八开八关模块，十开十关模块，定时开关模块，时间控制模块，多功能钟控模块。
4：各种模块成品：温度计，湿度计，温控器，计步器，计算器，万年历，电子表，石英钟，红外测温仪模块及成品。
三各种传感器及配套电路：1:各种红外感应IC: CS9803、 BISS0001 、M7612、 RT1072 、WT8072 、HS0001 、OT0001 、RE200B HT7610A/B、 HT2811/2812、 CS306、 KDS209、 PIS-209S、 LHI778 、RE03B 、PRE05B、LHI878 LHI1148 、LHI958、 LHI968 、PD532 、PD632 GH-718 GH-311 GH310 GH312 LP8072 CSC98032：各种火焰紫外线器件：R2868日本火焰探测传感器用于火灾报警装置，C3704火焰探测模块，G5842紫外线探测3：微波多普勒无线探测模块：HB100物体移动探测10。
525HZ 用于自动门、报警器等自动化产品 HB200 HB510物体移动探测10。
基于单片机的机车闭窗防窒息智能检测系统
基于单片机的机车闭窗防窒息智能检测系统摘要：随着科技的进步,发展智能化汽车势必会成为汽车行业的共识。
车内防窒息报警智能控制系统就是针对车内窒息这一安全隐患而设计,通过对汽车内温度和二氧化碳浓度的实时检测,来达到预防发生车内窒息安全隐患的目的。
关键词：二氧化碳浓度检测STM32F103C8T6单片机1.设计背景及目的解决儿童等弱势群体在车内窒息身亡的问题,设计出一套汽车内温度检测和气体检测的智能报警系统。
通过分析隐患发生的条件,对汽车内温度和二氧化碳浓度进行实时检测,当汽车内温度达到预先设定温度或者二氧化碳浓度超过一定限度后,该系统将发短信给车主,并且触发车内报警装置提醒车内人员,同时强制启动天窗通风换气。
经过实物模型的制作和实际实验,证明了本装置的可行性与可靠性。
(1)针对第一种由于温度过高导致人中暑带来的死亡,系统采取通过温度传感器检测车内温度来解决.DSl8820检测车内实时温度,设定35℃为报警界限。
当检测到温度高于35℃时,响应系统开天窗;车内语音提醒装置播放提示语音要求打开门窗通风降温;如果三分钟后车内高温情况没有改变,此时SIM900模块发短信给车主提醒车内情况异常。
（2) 针对第二种缺氧导致的窒息,系统采取通过MG811二氧化碳传感器检测二氧化碳浓度来解决。
MG81 1用来检测车内实时CO2浓度值。
设定CO2：浓度报警界限为3000ppm。
当检测到CO2浓度高于3000ppm时,响应系统开天窗;车内语音提醒装置播放提示语音要求打开门窗通风换气；如果三分钟后车内CO2:浓度较高情况没有改变，此时短信发送报警装置SIM900模块发短信给车主提醒车内情况异常。
2.研究内容：信号处理模块:温度检测采用DSl8820,传感器检测车内的实时温度,温度值在数码管上显示,并且单片机将车内实时的温度值与设定的温度报警值进行对比。
二氧化碳浓度检测采用MG811。
通过实验将MG811的报警值调为3000ppm。
气体传感器型号
电化学传感器ME2-C0一氧化碳CO0-1000ppmME3-CO一氧化碳CO0-500ppm，0-1000ppm，0-2000ppm ME4-CO一氧化碳CO0-500ppm，0-1000ppm，0-2000ppm ME3-H2S硫化氢H2S0-200ppmME4-H2S硫化氢H2S0-200ppmME3-H2氢气H20-200ppmME4-H2氢气H20-1000ppmME3-NH3氨气NH30-1000ppmME4-NH3氨气NH30-50ppmME3-CL2氯气CL20-50ppmME4-CL2氯气CL20-20ppmME3-PH3磷化氢PH30-20ppmME4-PH3磷化氢PH30-20ppmME3-O2氧气O20-25%max:30%ME2-O2氧气O20-25%max;30%ME3-C2H5OH酒精C2H5OH0-1000ppmME4-C2H5OH酒精C2H5OH0-1000ppm催化燃烧式可燃气体MC101甲烷、液化气、丙烷等可燃性气体0-100%LEL MC102甲烷、液化气、丙烷等可燃性气体0-100%LEL MC105甲烷、液化气、丙烷等可燃性气体0-100%LEL MC106甲烷、液化气、丙烷等可燃性气体0-100%LEL MC108氢气、可燃气体0-100%LELMC112甲烷、液化气、丙烷等可燃性气体0-100%LEL MC112D甲烷、液化气、丙烷等可燃性气体0-100%LEL MC113甲烷、液化气、丙烷等可燃性气体0-100%LEL MC114甲烷、液化气、丙烷等可燃性气体0-100%LEL MJC4/3.OL甲烷、瓦斯0-4%VOLMJC4/3.OJ甲烷、瓦斯0-4%VOLMJC4/2.8J甲烷、瓦斯0-4%VOLMJC4/2.5L甲烷、瓦斯0-4%VOLMC201甲烷、液化气、丙烷等可燃性气体0-100%LEL MC115甲烷、液化气、丙烷等可燃性气体0-100%LEL MC116甲烷、液化气、丙烷等可燃性气体0-100%LEL MC117甲烷、液化气、丙烷等可燃性气体0-100%LEL MC118甲烷、液化气、丙烷等可燃性气体0-100%LEL MC202甲烷、液化气、丙烷等可燃性气体0-100%LEL半导体式传感器MQ-2可燃气体、烟雾300to10000ppmMQ-4天然气、甲烷300to10000ppmMQ-5液化气、甲烷、煤制气300to5000ppmMQ-6液化气、异丁烷、丙烷100to10000ppmMQ-8氢气、煤制气50to10000ppmMQ306A液化气、甲烷、煤制气300to5000ppmMQ214甲烷300to5000ppmMQ216液化气、甲烷、煤制气100to10000ppmMQ-7一氧化碳CO10to1000ppmMQ307A一氧化碳CO10to500ppmMQ217一氧化碳CO10-1000ppmMQ-9一氧化碳、可燃气体10to1000ppm CO、100to10000ppm可燃气体MQ309A一氧化碳、可燃气体10to500ppm CO、300to5000ppm可燃气体臭氧O30.01-2ppmO3/10-500ppmO3氨气、苯、酒精、烟雾10-300ppmNH3、10-1000ppm苯、10-600ppm酒精、1%/-10%/m3烟雾MQ136硫化氢1-200ppmMQ137氨气10-300ppmMQ138醇类、苯类、醛类、酮类、酯类等有机挥发物5-5000ppm酒精（乙醇）10to1000ppmMQ303A酒精（乙醇）20to1000ppmMQ213酒精10-1000ppmMP-4天然气300to10000ppmMP-6液化气300to5000ppmMP-7一氧化碳10to1000ppmMP-8氢气50to10000ppmMP135氢气、酒精、CO一氧化碳10-100ppmH2、10-500ppm CO、10-1000ppm酒精离子烟雾传感器HIS-07二氧化碳气体敏感元件MG8110to10000ppm热传导气体敏感元件MD61天然气、液化气、煤气、烷类等可燃气体及汽油、醇、酮、苯、四氟化碳、氟里昂0-100%VOL热传导气体敏感元件MD62二氧化碳CO20-100%VOL热线型酒精气体敏感元件MR513酒精（乙醇）0to1000ppm热线型可燃气体敏感元件MR511甲烷、丁烷0to10000ppm。
MQ-2,MQ-4,MQ-5,MQ-6.MQ-8半导体式烟雾传感器
MQ-2,MQ-4,MQ-5,MQ-6.MQ-8半导体式烟雾传感器烟雾传感器的一般检测目标及检测范围MQ-2可燃气体、烟雾300 to 10000ppmMQ-4天然气、甲烷300 to 10000ppmMQ-5液化气、甲烷、煤制气300 to 5000ppmMQ-6液化气、异丁烷、丙烷100 to 10000ppmMQ-8氢气、煤制气50 to 10000ppm其它电化学传感器ME2-C0 一氧化碳CO 0-1000ppmME3-CO 一氧化碳CO 0-500ppm，0-1000ppm，0-2000ppmME4-CO 一氧化碳CO 0-500ppm，0-1000ppm，0-2000ppmME3-H2S 硫化氢H2S 0-200ppmME4-H2S 硫化氢H2S 0-200ppmME3-H2 氢气H2 0-200ppmME4-H2 氢气H2 0-1000ppmME3-NH3 氨气NH3 0-1000ppmME4-NH3 氨气NH3 0-50ppmME3-CL2 氯气CL2 0-50ppmME4-CL2 氯气CL2 0-20ppmME3-PH3 磷化氢PH3 0-20ppmME4-PH3 磷化氢PH3 0-20ppmME3-O2 氧气O2 0-25% max:30%ME2-O2 氧气O2 0-25% max;30%ME3-C2H5OH 酒精C2H5OH 0-1000ppmME4-C2H5OH 酒精C2H5OH 0-1000ppm催化燃烧式可燃气体MC101 甲烷、液化气、丙烷等可燃性气体 0-100%LELMC102 甲烷、液化气、丙烷等可燃性气体 0-100%LEL MC105 甲烷、液化气、丙烷等可燃性气体 0-100%LEL MC106 甲烷、液化气、丙烷等可燃性气体 0-100%LEL MC108 氢气、可燃气体 0-100%LELMC112 甲烷、液化气、丙烷等可燃性气体 0-100%LEL MC112D 甲烷、液化气、丙烷等可燃性气体 0-100%LEL MC113 甲烷、液化气、丙烷等可燃性气体 0-100%LEL MC114 甲烷、液化气、丙烷等可燃性气体 0-100%LEL MJC4/3.OL 甲烷、瓦斯 0-4%VOLMJC4/3.OJ 甲烷、瓦斯 0-4%VOLMJC4/2.8J 甲烷、瓦斯 0-4%VOLMJC4/2.5L 甲烷、瓦斯 0-4%VOLMC201 甲烷、液化气、丙烷等可燃性气体 0-100%LEL MC115 甲烷、液化气、丙烷等可燃性气体 0-100%LEL MC116 甲烷、液化气、丙烷等可燃性气体 0-100%LEL MC117 甲烷、液化气、丙烷等可燃性气体 0-100%LEL MC118 甲烷、液化气、丙烷等可燃性气体 0-100%LEL MC202 甲烷、液化气、丙烷等可燃性气体 0-100%LEL 半导体式传感器MQ-2 可燃气体、烟雾 300 to 10000ppmMQ-4 天然气、甲烷 300 to 10000ppmMQ-5 液化气、甲烷、煤制气 300 to 5000ppmMQ-6 液化气、异丁烷、丙烷 100 to 10000ppmMQ-8 氢气、煤制气 50 to 10000ppmMQ306A 液化气、甲烷、煤制气 300 to 5000ppmMQ214 甲烷 300 to 5000ppmMQ216 液化气、甲烷、煤制气 100 to 10000ppmMQ-7 一氧化碳CO 10 to 1000ppmMQ307A 一氧化碳CO 10 to 500ppmMQ217 一氧化碳CO 10-1000ppmMQ-9 一氧化碳、可燃气体 10 to 1000ppm CO、100 to 10000ppm可燃气体MQ309A 一氧化碳、可燃气体 10 to 500ppm CO、300 to 5000ppm可燃气体臭氧O3 0.01-2ppmO3/10-500ppmO3氨气、苯、酒精、烟雾 10-300ppmNH3、10-1000ppm苯、10-600ppm酒精、1%/-10%/m3烟雾MQ136 硫化氢 1-200ppmMQ137 氨气 10-300ppmMQ138 醇类、苯类、醛类、酮类、酯类等有机挥发物 5-5000ppm酒精（乙醇） 10 to 1000ppmMQ303A 酒精（乙醇） 20 to 1000ppmMQ213 酒精 10-1000ppmMP-4 天然气 300 to 10000ppmMP-6 液化气 300 to 5000ppmMP-7 一氧化碳 10 to 1000ppmMP-8 氢气 50 to 10000ppmMP135 氢气、酒精、CO一氧化碳 10-100ppmH2、10-500ppm CO、10-1000ppm酒精离子烟雾传感器 HIS-07二氧化碳气体敏感元件 MG811 0 to 10000ppm热传导气体敏感元件 MD61 天然气、液化气、煤气、烷类等可燃气体及汽油、醇、酮、苯、四氟化碳、氟里昂 0-100%VOL热传导气体敏感元件 MD62 二氧化碳CO2 0-100%VOL热线型酒精气体敏感元件 MR513 酒精（乙醇） 0 to 1000ppm热线型可燃气体敏感元件 MR511 甲烷、丁烷 0 to 10000ppm。
基于物联网的花卉温室大棚环境检测系统设计
基于物联网的花卉温室大棚环境检测系统设计摘要：伴随国内农业物联网的飞快发展，在农业生产当中，智能温室花卉大棚也获得了更加广泛的应用。
针对花卉的基本生长大棚环境参数，可以通过单片机组合传感器的模式，来搭建起来一个智能化的环境监测系统，以实时有效地进行检测，从而促进花卉质量的进一步提升，加快农业生产的发展、实现能源资源节省目的等。
在传感器遥感感知、单片机控制、通信传输、显示等专业技术的融合下，可以有效检测温室环境，全面、自动化地实时显示大棚环境情况，达到智能化监控的目的。
基于此，本文以物联网为基础，主要对温室大棚花卉环境检测体系的设计展开了分析，仅供参考。
关键词：温室大棚；物联网；花卉设计针对温室花卉大棚，通过引进智能化的环境检测系统，能够同时监控、有效管理、合理控制大棚环境。
所以，在设计温室花卉大棚时，不仅需要有效应用先进的物联网技术，而且还需要有机集成现代传感技术等先进技术，以便更好地集中检测、控制大棚温室花卉环境。
所以，在系统设计环节，作为设计人员应认真开发、设计总的检测结系统构、应用平台、系统硬件等部分，以便进一步协调组织这些内容，一起达到设计规范要求，从而设计出更好的检测系统。
一、物联网基础下设计温室花卉大棚检测环境系统的必要性针对花卉管理工作，传统的模式往往相对粗放。
在这样的模式下，种埴人员仅凭经验来管理花卉，是难以实现精准管理目标的。
现阶段，针对温室花卉，正在飞快发展栽培技术。
于花卉而言，大棚温室内部的环境往往会严重影响到这种植物的生长发育。
借助农业物联网专业技术，来远程监测大棚花卉温室环境，并且实时搜罗环境信息，采取数字化技术进行处理与传输，来供给园艺人员，及时、全面地把控大棚环境及其参数，达到精细化管理花卉的目标，从而大幅提升生产效率及花卉品质水平。
而对于温室花卉而言，土壤墒情、空气温湿度、光照度、CO2浓度等是影响正常生长发育的关键性环境基础参数。
所以，为了准确检测大棚环境参数，本文专门设计了一种无线传感器，且基于微控制器核心，借助土壤湿度、温湿度、光照度、CO2浓度等的传感器，来大量采集大棚里面的环境基础参数。
基于物联网的生猪养殖环境监测系统
安徽农学通报2024年03期农业信息·农业气象基金项目河南省科技厅科技攻关项目（232102210082）；河南省科技厅科技攻关项目（212102210138）；河南工业贸易职业学院校级科研团队“大数据创新与应用”项目（01）。
作者简介肖瑞超（1989—），男，河南郑州人，硕士，助教，从事计算机应用、人工智能和自然语言处理等研究。
收稿日期2023-12-13基于物联网的生猪养殖环境监测系统肖瑞超（河南工业贸易职业学院，河南郑州451191）摘要本文基于生猪养殖中存在的人工定期巡检养殖管理造成的系列问题，如人力物力浪费、难以实时监测养殖环境和不能及时反馈养殖异常环境等，设计了基于物联网的生猪养殖环境监测系统。
该系统通过多种传感器实时检测猪舍环境中的温湿度、光照强度及有害气体浓度，数据处理后通过WiFi 传输到云平台，实现远程监控。
结果表明，该系统能够实时准确获取养殖环境信息，并实现自动化环境调控和远程监控，为生猪生长提供适宜的环境，具有一定的应用价值。
关键词生猪养殖；环境监测；物联网；自动控制中图分类号S818文献标识码A文章编号1007-7731（2024）03-0091-05An environmental monitoring system for pig breeding based on Internet of ThingsXIAO Ruichao（Henan Industry and Trade Vocational College,Zhengzhou 451191,China ）Abstract This article was based on the problems of human and material resources waste,difficulty in real-time monitoring of breeding environment,and inability to provide timely feedback on abnormal breeding environment caused by management in traditional pig breeding farms.A pig breeding environment monitoring system based on the Internet of Things was designed,which detected the temperature,humidity,light intensity,and harmful gas concentration in the pigsty environment in real time through multiple sensors.After data processing,it was transmitted to the cloud platform via WiFi,implement remote monitoring.The results showed that the system could accurately obtain real-time information about the breeding environment,and achieved automated environmental regulation and remoted monitoring,providing a suitable environment for pig growth,which had certain application value.Keywords pig breeding;environmental detection;Internet of Things;automatic control近年来，物联网技术在农业、养殖业等领域逐渐应用，衍生出农业物联网概念[1]。
二氧化碳检测仪CO2(开题报告)
一、研究的目的和意义利用传统方法对温室环境进行监控，采用人工方法检测和控制，及其浪费人力资源，而且精度低，常常不能达到理想效果。
目前国内推行科学种植技术，对温室大棚采用人工的方法控制温度和湿度，还通过CO2增施肥技术给大棚补充二氧化碳，虽然有科学资料可以借鉴，但是利用人工方法存在着很多弊端。
尤其是对CO2浓度的监控，对于温度和湿度的监控，还可以通过温度计和湿度计的读数进行人工操作，而对CO2浓度的监控就没有那么简单。
目前我国大多数大棚所采用的CO2增施肥方法非常笨拙，只是靠人工在固定时间对大棚进行CO2施肥，对CO2施肥的多少无法掌控，而植物对CO2的需求并不是越多越好，有资料表明：CO2浓度维持在100ppm植物正常进行光合作用，浓度在600-2000ppm光合作用为最佳状态，显然对CO2浓度的控制要得当。
近年来，随着单片机功能的日益强大和计算机的广泛应用，人们对大棚内参数检测的准确性和控制的稳定性越来越高。
本设计就是针对此问题，设计相对准确的、稳定的CO2浓度监控装置，由于系统的灵活性和模块化，可以广泛应用于温室大棚环境监控。
随着传感器和计算机技术的不断进步和完善, CO2检测仪器开始发展起来。
根据国内目前红外二氧化碳气体传感器技术,制作了一种具有广泛开的应用前景, 并以其测量范围宽、响应时间快、抗干扰能力强、成本低等特点的CO2气体检测仪，并兼具报警功能。
实现了二氧化碳浓度检测的高精度、高稳定性和智能化, 也可以作为分布式传感系统和传感器网络化的传感器, 用于实时、远程监控。
二、实现目标的可行性分析1、硬件可行性分析由于本次毕业设计的经费有限，所以必须控制成本在200元以内。
在硬件的选择上，要选择性价比较高的元器件，经过综合对比，得出以下结论：单片机选择：AT89S52（4元）二氧化碳传感器：MG811（160元）显示器选择：LCD1602（15元）成本控制在200元以内，硬件可以实现。
2、软件可行性分析二氧化碳浓度检测可以使用多种语言来实现，可以使用汇编、C语言等来实现，对于程序的编写，汇编和C可以是用纯文本的形式就可以完成编程操作，语言用起来比较方便，而且现在也有很多的人都用汇编和C来实现，由此可见，二氧化碳浓度检测在软件上是可行的。
温室环境智能化检测与控制系统设计
温室环境智能化检测与控制系统设计摘要为了实现温室的智能化管理，设计了一种基于STC15W4K56S4的温室环境智能化检测与控制系统，由数据采集系统、过程控制系统、上位机界面组成。
通过数据采集系统检测温室环境中各变量的值，由单片机读取，对数据进行处理。
过程控制系统由补光灯、加热器、电动通风窗等组成，当温室中的变量超出设定的范围时，由单片机发出命令，触发警报系统，并将信号送给过程控制系统，进行降温、通风、遮阳等操作。
上位机界面由python编写，上位机通过无线数传模块与单片机进行串口通讯，对温室环境中各变量的值进行实时显示和监控。
且该系统设置了智能门禁系统，实现了温室进出人员的科学化管理。
关键词：多变量过程控制智能门禁上位机1绪论1.1选题研究意义在我国科技大力发展的推动下，温室业发展迅速，目前我国温室建筑面积非常大[1]。
虽然我国的温室建筑面积很大，但是我国温室作物的产量并不高，其主要的原因是我国现存的温室主要以传统的温室大棚为主，智能化程度低，主要依靠人工对温室环境进行检测，通过人工启动调节设备对温室环境进行调节，而大多数温室作物对温室环境的要求很高，传统的温室根本无法为温室作物创造最适合生长的环境，从而导致了我国温室作物普遍产量都不高。
因此，想要提高我国温室的产量，就必须充分利用现代科学技术，提高我国温室的智能化程度，实现温室的智能化管理。
温室环境智能化检测与控制系统是以提高我国温室智能化程度为目的而研发的一款系统，它是农业自动化未来的发展方向。
和传统的温室控制系统对比，该系统优势明显。
通过上位机系统控制下位机进行温室环境的实时检测与调节，在提高温室作物产量、降低生产成本、增加务农人员收入等方面具有明显的成效。
传统的温室对工作人员的需求量大，浪费了劳动力，且无法实现温室环境的实时检测与调控，导致了产量低。
1.2国内外研究现状1.2.1国内发展情况相对于国外对于温室环境的检测与控制系统的研究，我国对于该方面的研究开始时间较晚，主要在20世纪80年代后期才正式开始发展[2]。
二氧化碳(CO2)监测监控系统价格报价清单
小计
七、以上全部设备合计： 八、运输安装调试费=全部设备总合计*25% 九、税金=(全部设备总合计+运输安装调试费)*6% 十、系统工程总价=全部设备总合计+运输安装调试费+税金
115828.00 48439.60 29337.96 562173.56
8路模拟量采 KTR-8017-A 集模块 电源供应器 二氧化碳监 控协议模块 DC-12V/3A 订制
1 1 1
台 个 套
4250.00
225.00
4250.00 225.00 1000.00 11475.00
1000.00 小计
2、楼宇二氧化碳（CO2）监测(1个二氧化碳变送器） 序号 1 设备名称 二氧化碳传 感器 型号 KTR-LY-CO2
4、多媒体语音报警(1台，系统报警时，多媒体语音卡（或语音合成模块）会通过电话线或手机卡拨打提示工作管理人员，而 1 2 电话语音合 成模块 电话语音报 警查询软件 KTR-GXPCI/USB KTR-GX-08A 1 1 张 套 KITOZER/ 广州 KITOZER/ 广州 6000.00 5000.00 小计 6000.00 5000.00 11000.00 电话语音合成模块 电话语音报警查询
3、短信报警(1台，系统报警时，短信模块会通过手机卡发短信提示工作管理人员) 1 2 3 GSM短信模块 KTR-GSM-1 GSM卡 手机短信报 警软件 定制 定制 1 1 1 套 套 套 KITOZER/ 广州 KITOZER/ 广州 KITOZER/ 广州 3500.00 0.00 5000.00 小计 3500.00 0.00 5000.00 8500.00 工业级 自购 短信通知功能
2、电话拨号报警(1台，系统报警时，电话拨号会通过电话线拨打工作管理人员手机) 1 1 2 5 电话拨号器 数字量输入 输出采集模 块 电源供应器 声光报警监 控软件模块 KTR-911 KTR-8060 DC-12V/3A 定制 1 1 1 1 台 个 个 套 KITOZER/ 广州 KITOZER/ 广州 KITOZER/ 广州 KITOZER/ 广州 750.00 1300.00 225.00 2500.00 小计 750.00 1300.00 225.00 2500.00 4025.00 现场声光报警 4路输入4路输出 3A，用于传感器以及采 集模块供电 声光报警监测软件接口
基于Arduino的蔬菜大棚环境监控系统设计
• 169•近年来，我国的蔬菜大棚得到了快速的发展，已经成为了农业生产过程中关键的部分。
大棚内的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等条件都在不同程度地影响着蔬菜的生长，管理好蔬菜大棚的环境是一件非常繁琐却重要的工作。
农户除了需要有种植技术以外，还需要随时了解大棚内的环境状况，是否适合蔬菜的生长，这样会导致人力资源的浪费。
因此针对以上的情况，设计了一个以为Arduino UNO为控制核心，利用温湿度传感器、C02传感器、光照度传感器等来实时收集大棚的环境数据，并通过网页的形式实时展示大棚的环境数据。
1 系统设计蔬菜大棚环境监控系统主要由三个部分组成，环境数据采集模块、环境数据存储模块和数据实时展示模块组成。
1.1 环境数据采集设计Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，包括硬件（各种型号的Arduino板）和软件（Arduino IDE）。
Arduino UNO是Arduino中易于使用，相对比较灵活的一款。
Arduino UNO 是基于ATmega 328p微控制器，并且还有具有ATmega16U为控制器，能够在单个时钟周期内执行功能强大的指令。
它拥有14个数字引脚（6个PWM）和6个模拟引脚，拥有足够多的IO口，而且还具有超级便捷的电源管理和内置电压调节功能。
温湿度传感器DHT11是一款有已校准数字信号输出的温湿度传感器。
其精度湿度+-5%RH，温度+-2℃，量程湿度20-90%RH，温度0-50℃。
其供电电压为3.3-5V DC，输出为单总线数字信号。
DHT11包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。
因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。
光照度传感器GY-302 BH1750内置16bitAD转换器，直接数字输出，省略复杂的计算，省略标定。
其供电电压为3-5V，测量范围为0-65535lx，拥有接近视觉灵敏度的分光特性，不区分环境光源，可以对广泛亮度进行1lx的高精度测定。
mg811二氧化碳传感器工作原理
mg811二氧化碳传感器工作原理宝子们！今天咱们来唠唠mg811二氧化碳传感器这个超有趣的小玩意儿的工作原理。
mg811二氧化碳传感器啊，就像是一个二氧化碳的小侦探。
它的核心部件有一个对二氧化碳特别敏感的感应材料。
这个感应材料就像是一个超级灵敏的鼻子，不过它嗅的不是花香，而是二氧化碳分子。
当周围有二氧化碳分子靠近的时候，就会发生一系列奇妙的反应。
那这个电阻的变化怎么就能让我们知道有多少二氧化碳呢？这就不得不提到传感器里面的电路啦。
这个电路就像是一个聪明的小管家。
它一直在监测着感应材料的电阻变化。
当电阻因为二氧化碳的到来而发生改变的时候，电路就会发现这个变化。
它就像一个细心的会计，把这个变化记录下来，然后通过一些巧妙的计算，把电阻的变化转化成二氧化碳浓度的数值。
打个比方哈，假如没有二氧化碳的时候，感应材料的电阻是一个固定的值，就像一个平静的湖面。
当二氧化碳分子像小石子一样投入这个湖面，湖面就泛起了涟漪，电阻就变了。
电路这个小管家就赶紧测量涟漪的大小，然后告诉我们这是多少二氧化碳分子扔的小石子，也就是二氧化碳的浓度啦。
而且啊，mg811二氧化碳传感器还有自己的小脾气呢。
它需要在合适的工作环境下才能好好工作。
温度和湿度就像是它的小情绪调节器。
如果温度太高或者太低，就像它太热或者太冷，会影响它的工作状态。
湿度也是一样，如果太湿或者太干，它也会有点“闹小情绪”。
所以在使用的时候，我们得给它创造一个舒适的环境，就像照顾一个小宝贝一样。
这个传感器在很多地方都发挥着超级重要的作用呢。
在我们的家里，如果有一个这样的传感器，它就能告诉我们室内的二氧化碳浓度是不是太高啦。
要是太高的话，我们就知道要通通风，让新鲜空气进来。
在一些农业大棚里，它就像一个贴心的小助手，告诉种植户二氧化碳浓度够不够。
如果不够的话，可能就需要采取一些措施来增加二氧化碳浓度，这样植物就能茁壮成长啦。
mg811二氧化碳传感器虽然看起来小小的，但是它的工作原理却充满了神奇之处。
CO2传感器MG811传感器电路
MG811传感器电路图3.5 MG811传感器电路如图3.5所示，为MG811 CO2溶度检测传感器，信号输出端接一个10K电阻，MQ接单片机P1.0脚，通过单片机内部自带AD来检测电压值并将其转换为CO2溶度值。
本传感器采用固体电解质电池原理，由下列固体电池构成：空气，Au|NASICON|碳酸盐|Au，空气，CO2 当传感器置于CO2气氛中时，将发生以下电极反应：负极：2Li++CO2+1/2O2+2e-=Li2CO3正极：2Na++1/2O2+2e-=Na2O总电极反应：Li2CO3+2Na+=Na2O+2Li++CO2传感器敏感电极与参考电极间的电势差（EMF）符合能斯特方程：EMF=Ec-(RxT)/(2F)ln(P(CO2))上式中：P(CO2)—CO2分压Ec—常量R—气体常量T—绝对温度（K）F—法拉第常量在图3.6中，元件加热电压由外电路提供，当其表面温度足够高时，元件相当于一个电池，其两端会输出一电压信号，其值与能斯特方程符合得较好。
元件测量时放大器的阻抗须在100—1000GΩ之间，其测试电流应控制在1PA以下。
图3.6 MG811工作原理图AD转换程序unsigned char dac_start0() //开始A/D转化{P1ASF=0x00; //p1.1通道使能ADC_CONTR=0x00; //启动通道P1.1 AUXR1=0x00;ADC_CONTR|=0x80; //AD电源开delay(2);ADC_CONTR|=0x08; //启动AD转换delay(2);while(!(ADC_CONTR&0x10));ADC_CONTR=0;return ADC_RES;}unsigned char dac_start1() //开始A/D转化{P1ASF=0x01; //p1.0通道时能ADC_CONTR=0x01; //启动通道P1.0 AUXR1=0x00;ADC_CONTR|=0x80; //AD电源开delay(2);ADC_CONTR|=0x08; //启动AD转换delay(2);while(!(ADC_CONTR&0x10));ADC_CONTR=0;return ADC_RES;}如上为STC12C5A60S2自带AD转换的程序，先设置AD通道为P1.0，用来采集光敏电阻电压值，同理也设置了P1.1用来采集MG811CO2溶度值，接着设置转换速度和10位的转换精度，高八位存放在ADC_RES中，低两位存放在ADC_RESL的低两位中，接着将数据融合，等待转换完毕后将数据返回。
项目目的和意义
项目目的和意义为了追求健康和静逸的生活品质，本项目设计了智能化室内空气净化系统。
在建筑物各种窗户始终关闭的情况下，通过多种智能控制手段，尽力使室内空气始终保持适合人类居住的最佳状态，给人们提供健康和舒适的工作环境。
本系统严格遵照根据国家质量监督检验检疫总局、卫生部、和国家环境保护总局发布的《室内空气质量规定》，即室内空气应无毒、无害、无异常嗅味。
本系统实现了完全自动化控制，而且包括了一个现代化家庭空气调节应有的设施，并且只用一部手机便能控制家庭的生活环境，将该系统赋予了人性化的色彩。
也符合当代社会的发展。
项目主要实施的内容（包含理论依据、技术指标）理论依据：传感器控制模块实现了前段信息采集，单片机模块负责对信息进行简单处理，然后传给主控平台，主控平台再根据当前状况进行综合分析，然后驱动前端硬件部分包括空调，离子制氧机，增湿器，加湿器等硬件进行动态调控，另外在主控平台安设了GSM通讯模块，可以收发信息，这样使用者是要用一部手机便能对空气坏境进行调节，并且能实时掌握和控制自己生活环境的空气质量。
技术指标：SHT10温湿度传感器芯片，SOP-8封装采用标准的1.27mm间距的双排贴片排孔。
烟雾传感器 GH-312 使用范围：prefix = o ns ="urn:schemas-microsoft-com:office:office"CO2传感器模块 MG811 探测范围 0 to 10000ppm 环境温度:-40℃甲醛传感器模块 MQ138 探测范围 5-5000ppm 环境温度:-10℃ to 50℃湿度:≤95%RH热释电红外传感器红外专用芯片BISS0001芯片设计的人体传感模块，它最大的优点是性能稳定可靠GSM/GPRS模块,配ARM ARM9开发板用,S3C2410 2440短信收发。
屏幕：TFT 8寸液晶触屏主控平台：博创公司PXA270嵌入式平台嵌入式平台控制，尽力确保灵敏度及精度，确保整个系统能运作畅通项目实施预计困难（技术、实施等）本项目实施预计困难主要体现在以下方面：（1）本系统不仅可以用在家庭环境当中而且还应用在工厂、大厅等总要封闭场所，因此，能精度高，效率高，安全性高，便成为本项目最大的技术困难！（2）本系统是配套家庭硬件比较多，那么，能和这些硬件较兼容的顺利的工作使其成为一个系统便成为本项目的难点之一。
农产品冷链配送监测系统的设计与实现
农产品冷链配送监测系统的设计与实现王钧【摘要】针对农产品冷链配送环境难以得到有效保证这一问题,利用基于移动蜂窝通信的窄带物联网技术(NB-IoT)和无线传感器网络(WSN)技术,设计了农产品冷链配送监测系统.该系统利用传感器模块、继电器模块,实现了冷链配送车厢内环境信息的采集和设备的实时控制;以MSP430单片机和CC1101无线芯片为核心,搭建了WSN,实现了环境数据在终端节点和协调器节点的无线传输;利用基于移动蜂窝通信的NB-IoT,实现了本地环境数据的远程无线传输.基于浏览器/服务器(B/S)架构,设计了农产品冷链配送监测系统.通过该系统,完成了农产品冷链配送过程中环境数据的实时显示和存储,以及对相关设备工作状态的远程控制.测试结果表明,该系统虽然受到车厢内杂物和车厢本身对信号的影响,造成数据传输的丢包和时延,但仍能较好地满足农产品冷链配送的应用需求,实现了对农产品冷链配送车厢内各种环境信息的实时监测和设备的远程控制.【期刊名称】《自动化仪表》【年(卷),期】2018(039)010【总页数】5页(P15-19)【关键词】农产品;冷链配送;移动蜂窝通信;窄带物联网;无线传感器网络;浏览器/服务器架构【作者】王钧【作者单位】甘肃农业大学信息科学技术学院,甘肃兰州 730070【正文语种】中文【中图分类】TH-39;TP2770 引言随着人们对食品安全的日益重视，冷链物流在农产品的流通环节中起到了非常关键的作用。
优质的冷链物流可以有效提高农产品的品质，增强产品的市场竞争力。
根据不完全统计，我国果蔬每年在整个物流环节中的损失约为25% ～30%［1］。
目前，冷链配送监测系统大多利用无线传感器网络和移动通信技术来传输采集的数据信息。
但无线传感器网络技术受制于传输距离，所采集的信息只能在近距离进行传输，无法实现农产品冷链配送车的远程监控。
与红外、蓝牙、无线传感器网络等短距离通信技术相比，移动通信技术虽具有覆范围大、可移动以及连接数量多等特点［2-3］，但该技术存在物与物连接能力不足的问题。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
MG811 CO2 Sensor
Features
Good sensitivity and selectivity to CO2
Low humidity and temperature dependency Long stability and reproducibility
Application
Air Quality Control
Ferment Process Control
Room Temperature CO2 concentration Detection
Structure and Testing Circuit
Figure 1B
Sensor Structure and Testing Circuit as Figure, It composed by solid electrolyte layer （1），Gold electrodes （2），Platinum Lead （3），Heater （4），Porcelain Tube （5），100m double-layer stainless net （6），Nickel and copper plated ring （7），Bakelite (8)，Nickel and copper plated pin （9）。
Working Principle
Sensor adopt solid electrolyte cell Principle ，It is composed by the following solid cells ： Air ，Au|NASICON|| carbonate|Au, air ，CO2
When the sensor exposed to CO2，the following electrodes reaction occurs ： Cathodic reaction ：2Li + + CO2 + 1/2O2 + 2e - = Li2CO3 Anodic reaction ：2Na+ + 1/2O2 + 2e- = Na2O
Overall chemical reaction ：Li2CO3 + 2Na + = Na2O + 2Li + + CO2
The Electromotive force （EMF ） result from the above electrode reaction, accord with according to Nernst’s equation:：
EMF = Ec - (R x T) / (2F) ln (P(CO 2))
P(CO 2)—CO2--- partial Pressure Ec—Constant Volume R—Gas Constant volume
T— Absolute Temperature （K ）F—Faraday constant
From Figure 1B ， Sensor Heating voltage supplied from other circuit , When its surface temperature is high enough , the sensor equals to a cell, its two sides would output voltage signal ,and its result accord with
Nernst’s equation 。
In sensor testing, the impedance of amplifier should be within 100—1000G Ω，Its testing
current should be control below 1pA.
Specifications ：
Name Technical Remarks Symbol Parameter
V H Heating Voltage 6.0±0.1 V AC or DC
Temperature R H Heating Resistor 30.0±5%Ω Room
I H Heating Current @200mA
P H Heating Power @1200mW
-20…+50°C
Tao Operating
Temperature
-20…+70°C
Tas Storage
Temperature
E M
F Output 30—50mV350—10000ppm CO2
Sensitivity ：
Figure 2 Shows gas sensor sensitivity curve. ：
Conditions:
Tem ：28、
RH：65%、
Oxygen ：21%
EMF: sensor EMF under different gas and
concentration.
Response and Resume Characteristic：
Figure 3 shows Solid electrolyte sensor response
and resume characteristics.
Temperature and Humidity Dependency ：。