基于单片机的无线通信环境检测系统

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基于单片机的室内环境监测系统设计

基于单片机的室内环境监测系统设计一、本文概述随着科技的快速发展和人们生活水平的提高，室内环境质量日益受到人们的关注。

室内环境监测作为保障居住环境和办公环境健康的重要手段，其重要性不言而喻。

本文旨在探讨基于单片机的室内环境监测系统的设计，旨在通过技术手段实现对室内环境参数的实时监测和数据分析，从而为用户提供舒适、安全的室内环境。

文章首先将对室内环境监测系统的背景和意义进行简要介绍，阐述其在实际应用中的价值和作用。

随后，将详细介绍基于单片机的室内环境监测系统的整体设计思路，包括系统的硬件组成、软件设计以及数据传输与处理等方面。

在硬件设计部分，将重点介绍单片机的选型、传感器的选择以及外围电路的设计。

在软件设计部分，将详细介绍系统的程序流程、数据处理算法以及用户界面设计。

将展示系统的实际运行效果，并对其性能进行评估。

本文的目的是为相关领域的研究人员和工程师提供一个基于单片机的室内环境监测系统设计的参考方案，同时也为普通用户提供一个了解室内环境监测技术途径的窗口。

通过本文的阐述，希望能够推动室内环境监测技术的发展，为改善人们的居住环境和生活质量做出贡献。

二、系统总体设计在基于单片机的室内环境监测系统设计中，总体设计是整个项目的核心部分，它决定了系统的基本架构和功能实现。

总体设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面。

硬件设计方面，系统的核心是单片机，负责数据的采集、处理和控制。

我们选择了具有高性能、低功耗和易于编程的STC89C52单片机作为核心控制器。

为了监测室内的温度、湿度和空气质量，我们分别采用了DHT11温湿度传感器和MQ-135空气质量传感器。

DHT11具有响应速度快、抗干扰能力强等特点，而MQ-135则对有害气体具有较高的灵敏度。

系统还包括LCD1602液晶显示屏，用于实时显示监测数据；蜂鸣器，用于在空气质量超标时发出警报；以及按键模块，用于设置阈值和进行系统校准。

软件设计方面，我们采用了模块化编程思想，将系统划分为数据采集模块、数据处理模块、控制模块和显示模块等。

基于zigbee技术的家居环境监测系统的设计与实现最终版

基于zigbee技术的家居环境监测系统的设计与实现最终版摘要：环境是人们赖以生存的必要条件，随着现代化信息技术的迅猛进展和提高，人们对自己的生活环境有了更高的要求，期望自己的生活环境健康、舒服。

近些年，专门是人类在信息技术上的快速进展，使得各种无线通信技术有了前所未有的突破，无线技术在智能家居上的应用将越来越广泛。

因此，本文利用ZigBee技术设计出了这种无线家居环境监测系统。

该系统中，传感器节点〔即终端节点〕能够选择温度、湿度、亮度等传感器，同时能够依照需求添加或减少传感器节点。

因此本文无线网络终端模块选用的CC2530芯片为平台，以实现信息数据的接收与发送。

此芯片内置8051内核的单片机内核，并有一定的内存空间，故只要加上些少许外围电路就能够实现功能，无需再加单片机。

在数据接收端〔即和谐器节点〕收到的数据处理传送到PC机上显示。

为了让用户方便监测数据，本文在PC机上设计了显示界面，让人们更加方便操作及监测数据。

本系统运行可靠，能正确猎取环境数据，实现实时监测。

关键词：ZigBee;无线传感器网络;环境监测;智能家居Design and Realization of Household EnvironmentMonitoring System Based on ZigBee TechnologyAbstract：Environment is a necessary condition for survival. With the rapid development and improvement of modern information technology, people have higher requirements for their living environment. They hope they live healthily and comfortably. During recent years, especially the quick development of information technology which enables all kinds of wireless communication technology to improve unprecedentedly. So,the thesis utilizes ZigBee technology to exploit and design the wireless home environmental monitoring system. In the system, the sensor node(as well as terminal node) can choose temperature, humidity, brightness etc. Therefore, the wireless network terminal module of the thesis choose the CC2530 chip as the platform for realizing receiving and sending of the information data. The chip has a single chip with 8051 core and has certain memory space. Thus, it can realize its function by adding a little peripheral circuit without extra single chip. The received data processing in the data receiving terminal(that is coordinator node) send to PC for people’s real-time monitoring. The thesis designed the display interface in PC for people’s operation and data monitoring conveniently. The system works reliably which can obtain correct environmental data and realize real time monitoring.Keywords：ZigBee;Wireless sensor networks; environmental monitoring; smart home名目前言 0第1章绪论 (1)1.1 本文的研究背景 (1)1.2 智能家居环境监测系统的特点 (1)1.3 本文要紧研究内容 (2)1.4 开发工具及开发环境的介绍 (2)1.4.1 系统软件开发环境介绍 (3)1.4.2 上位机软件开发环境介绍 (4)第2章 ZigBee技术的概述 (6)2.1 ZigBee技术的概念 (6)2.2 ZigBee技术的特点 (7)2.3 ZigBee网络设备组成和网络结构 (7)2.4 ZigBee的协议分析 (8)2.4.1 网络层〔NWK〕 (9)2.4.2 应用层〔APP〕 (10)2.5 本章小结 (11)第3章系统的总体设计 (12)3.1 系统结构 (12)3.2 系统功能定义 (12)3.3 系统设计要求 (14)3.4 本章小结 (14)第4章系统的硬件设计 (15)4.1 ZigBee硬件选型 (15)4.2 节点硬件设计 (17)4.3 本章小结 (20)第5章系统的软件设计及实现 (21)5.1 软件部分总体介绍 (21)5.1.1 软件设计整体流程 (21)5.1.2 和谐器的自动组网流程 (21)5.2 和谐器节点软件实现 (24)5.3 传感器节点软件设计 (26)5.4 本章小结 (27)第6章上位机软件实现及测试 (28)6.1 上位机软件实现 (28)6.2 软件测试 (29)6.3 本章小结........................................ 错误!未定义书签。

基于STM32和无线通信的水质在线监测系统设计

测控仪器设计课程设计（论文）设计（论文）题目：水质在线监测系统设计学院名称：核技术与自动化工程学院专业名称：测控技术与仪器学生姓名：版权方要求不公开学生学号：版权方要求不公开任课教师：版权方要求不公开论文成绩：2020年11月30日水质在线监测系统设计摘要随着科学技术的发展，人类的生活水平得到了前所未有的提高，与此同时，工业生产的大幅度增长所产生的工业废水流入河海湖泊严重影响了人类的用水安全。

所以在享受科技成果带来的方便之外治理污水就变的尤为重要。

而治理水污染的前提和管理水污染的重要措施就是对水质的各项指标进行实时监测和报告，从而能更加准确的判断污染程度和治理难度。

因此水质在线监测系统的研发具有十分重要的意义。

本文先进行了国内外调研，对前人所采用的技术和所取得的成果以及优缺点进行了分析，在此基础上来实现测量参数多、低经济成本、快速准确、现场稳定性高、精度高的需求，并对水质的PH值、浊度、溶氧率以及导电率进行实时监测。

基于设计要求以及对比分析，提出了水质在线监测系统的总体设计方案。

该多参数水质在线监测系统以STM32F103RCT6为核心元件，首先是采用数字和模拟传感器进行数据采集，通过转换电路将数据转换为单片机可处理的0~3.3V的电压信号，然后发送给STM32F103RCT6进行数据处理，最后用GSM进行数据通信，将采集到的数据发送到监测端。

关键字：水质在线监测；传感器；STM32F103RCT6；数据处理；无线通信Design of Water Quality Online MonitoringSystemAbstractWith the development of science and technology, the living standard of human beings has been improved unprecedentedly. At the same time, the industrial wastewater produced by the rapid growth of industrial production flows into rivers, seas and lakes, which seriously affect the safety of water use. Therefore, in addition to enjoying the convenience brought by scientific and technological achievements, it is particularly important to treat sewage. The premise of water pollution control and the important measure of water pollution management is to monitor and report the water quality indicators in real time, so as to judge the pollution degree and treatment difficulty more accurately. Therefore, the research and development of online water quality monitoring system is of great significance.In this paper, the domestic and foreign research was carried out, and the previous technology and achievements as well as advantages and disadvantages were analyzed. On this basis, the requirements of multiple measurement parameters, low economic cost, fast and accurate, high field stability and high precision were realized, and the pH value, turbidity, dissolved oxygen rate and conductivity of water were monitored in real time.Based on the design requirements and comparative analysis, the overall design scheme of online water quality monitoring system is proposed. STM32F103RCT6 is the core component of the multi parameter water quality on-line monitoring system. Firstly, digital and analog sensors are used for data acquisition, and then the data is converted into 0 ~ 3.3V voltage signal that can be processed by single chip microcomputer through conversion circuit, and then sent to STM32F103RCT6 for data processing. Finally, GSM is used for data communication, and the collected data is sent to the monitoring terminal.Keywords: on line water quality monitoring; sensor;STM32F103RCT6; data processing; wireless communication目录第一章调研 (1)1.1调研背景 (1)1.2国内外的研究现状及分析 (1)1.2.1国内现状及分析 (1)1.2.2 国外现状及分析 (3)1.3调研分析及结论 (4)第二章方案设计 (6)2.1 设计内容及要求 (6)2.2提出方案 (6)2.3 方案分析及选择 (6)2.3.1 方案一介绍及优缺点分析 (6)2.2.2 方案二介绍及优缺点分析 (8)2.2.3 方案三介绍及优缺点分析 (11)2.4 方案选择 (12)第三章技术路线 (14)3.1 技术路线图 (14)3.2 技术路线阐述 (15)第四章器件选型 (16)4.1稳压芯片选型 (16)4.2传感器选型 (16)4.2.1 PH值传感器 (16)4.2.2浊度传感器 (18)4.2.3溶解氧传感器 (19)4.2.4电导率传感器 (21)4.3 放大器等其他器件选型 (22)4.3.1 LM358 (22)4.3.2 TLC4502 (23)4.3.3 OP07 (24)4.3.4 LF411 (24)4.3.5 LM7812CT (25)4.3.6 变压器 (25)4.4 GSM模块 (26)第五章详细设计 (27)5.1 原理图 (27)5.1.1电源及稳压电路 (27)5.1.2 PH传感器电路 (28)5.1.3 浊度传感器电路 (28)5.1.4 电导率传感器电路 (29)5.1.5 溶解氧传感器 (29)5.1.6 STM32F103RCT6 (30)5.2 PCB (31)第六章仿真分析 (32)6.1 电源及稳压电路仿真 (32)6.2 PH值传感器电路仿真 (32)6.3浊度传感器放大电路仿真 (33)6.4 电导率传感器电路仿真 (33)第七章总结 (34)参考文献 (35)附录 (36)BOM表 (36)原理图 (38)第一章调研1.1调研背景水是生命之源，也是我们生活中必不可少的一部分。

基于单片机的室内环境检测

一、设计任务本系统满足室内环境变量实行全面、实时、长期监测的要求，实现室内环境温湿度、可燃气体浓度检测的自动化和智能化。

系统以单片机为核心，以温度、湿度传感器，气敏传感器作为测量元件，通过单片机与智能传感器相连，采集并存储智能传感器的测量数据，经过分析处理将结果显示于LCD液晶屏。

在单片机系统中，还要实现超限报警和数据辅助存储功能。

二、方案设计2.1硬件设计在室内环境监测硬件设计上，由单片机（AT89C52）控制整个系统的运作，MQ211气敏传感器模块实现监测室内可燃气体功能、SHT11温湿度传感器模块实现监测室内的温度和湿度功能、按键模块实现设置报警上限功能、LCD液晶模块实现显示功能、蜂鸣器报警功能。

这六大模块组成的原理图来实现家庭环境检测系统的各个功能。

在该设计中，选用了AT89C52单片机作为控制芯片。

该芯片有丰富的内部资源，丰富的I/O接口，低电压，低功耗等优点，并且内置看门狗电路，支持串口程序烧录，使用方便快捷，可以进行C语言程序编写，易于实现。

温湿度测量方面选用瑞士SHT11芯片，该芯片内置A/D转换芯片，管脚接线简单，测量精度高等优点，气敏传感器使用多气体测量传感器MQ211，其具有多种可燃气体的测试功能，简单高效。

A/D转换模块选用ADC0831，具有接口电路简单，成本低等优点，该芯片为一路八位数转换芯片需求。

环境监测系统硬件结构图如图1.图1 系统硬件结构图2.1.1芯片管脚连接在该设计电路中，用单片机I/O口中的P1口作为LCD液晶屏的数据口，采用并口数据传输模式，P2口中P2.0、P2.1、P2.2作为控制信号输出口，分别接LCD的RS、R/W、E控制端；P2.3和P2.4分别接温湿度传感器SHT11的SCK和DATA，P2.5、P2.6和P2.7接按键电路。

P1口的P1.1、P1.2分别接ADC0831的控制端，P1.4接报警器的蜂鸣器。

图2 STC89C52管脚分布图2.1.2 晶振和复位电路时钟电路用于产生时钟信号，时钟信号是单片机内部各种微操作的时间基准。

基于ZigBee技术的室内环境监测系统设计

基于 ZigBee技术的室内环境监测系统设计摘要：基于ZigBee技术的室内环境监测系统设计。

它有三大部分组成，所有的数据的传输都在ZigBee搭建的无线传感网络工作。

ZigBee模块A用来发送数据，ZigBee模块B用来接受数据，上位机用来显示数据。

温湿度传感器和stm32单片机用来采集数据发送给ZigBee模块A。

同时用IAR软件编写和编译ZigBee的程序，保证数据的传输。

应用于对信息传递的大小的要求很低，对功耗的需求也比较低的场合。

关键词：Zigbee技术；环境监测；无线传感器引言：随着科技的发展、社会的进步，当今对无线技术需求日益增长，从而孕育出了无线传感网络(Wireless Sensor Network，简称WSN)。

无线通信技术WiFi、蓝牙已经被人们熟知，由于他们的功耗大、组网麻烦等原因，很难应用在工业自动化中。

为了满足市场的需求，ZigBee就这样诞生了。

它有成本低、组网方便、安全性高等优点。

应用ZigBee技术可以制造一种低成本、低功耗的检测仪器。

1主要功能本设计以STM32单片机作为核心控制元件，ZigBee无线模块作为通信模块，以及DHT11温湿度传感器设计的一款无线传输的温湿度检测仪，其中温湿度传感器DHT11和stm32单片机用来采集数据发送给ZigBee模块A，然后在ZigBee组网内，ZigBee模块A用来发送数据，ZigBee模块B用来接收数据，最后上位机用来显示数据。

2工作原理本设计采用STM32单片机作为核心控制元件，使用两块ZigBee无线模块作为通讯模块，首先使接收电路正常供电，进入接收数据状态，等待数据的到来，接着单片机上的程序运行，将单片机上事先存放的数据由ZigBee模块A发射出去，如若发射模块和接收模块在可接受范围内，无线ZigBee B模块接收到信号，在上位机实时显示温湿度数据。

3硬件设计本设计的方案是把温湿度传感器采集的数据通过单片机stm32发送给ZigBee模块A，再运用ZigBee无线通讯协议把数据传输给ZigBee模块B，最后通过串口把数据在上位机上显示出来。

基于单片机的室内环境监测仪的设计毕业设计论文

基于单片机的室环境监测仪的设计摘要本系统满足室环境变量实行全面、实时、长期监测的要求, 实现室环境温湿度、可燃气体浓度检测的自动化和智能化。

在单片机系统中，还要实现超限报警和数据辅助存储功能。

本设计主要做了如下几方面的工作:一是确定系统的总体设计方案：包括系统应具备的功能、达到的技术指标、系统的设计原则；二是整个系统和各个模块的硬件和软件的设计：传感器的静动态特征分析使用、使用单总线技术的SHT11数字温湿度传感器的测温湿电路以及程序设计、使用气敏传感器MQ211进行数据采集的电路以及程序设计；三是报警、按键的电路和程序设计。

该设计对室温湿度实现了检测与显示,而对CO和甲烷等有害气体完成超标报警，为人们的生活、娱乐及公共场所的环境提供了一种有效的防护系统。

关键词：单片机，STC89C52，SHT11，温湿度监测，MQ211，室环境MCU-BASED INDOOR EVENVIRONMENTAI MONITORING SYSTEMABSTRACTThe system meets the implementation of a comprehensive indoor environmental variable, real-time, long-term monitoring requirements. System microcontroller core, temperature, humiditysensors, gas sensors as measuring devices, smart sensors through theMCU and connect smart sensors collect and store measurement data,through analyzing and processing the results shown in the LCD liquidcrystal screen. In the SCM system, but also assisted to achieveover-limit alarm and data storage capabilities.This design made the following main aspects of work:First,determine the system's design program: including system should havefunctions to the technical specifications, system designprinciples;Second, the whole system and each module of the hardwareand software design: static and dynamic characteristics of thesensor to use, single-bus technology SHT11 digital temperature andhumidity sensors measuring temperature and humidity circuit andprogram design, use of gas sensor data acquisition MQ211 circuit andprogram design;Third alarm, circuit and button programming.The design of the indoor temperature and humidity to achieve thedetection and display, while CO and methane, and other harmful gasesto complete excessive alarm, as the people's life, entertainment andpublic places to provide an effective environmental protectionsystem.KEY WORDS：Single-chip microcomputer, STC89C52, SHT11, monitoringof temperature and humidity, MQ211, indoor environment学位论文原创性声明本人重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

基于MSP430单片机的无线环境监测系统的设计

１所示。
出数据，最后再向终端回传环境信息。
终端
节点
图１系统整体方案框图
系统以ＭＳ４０５３Ｐ３Ｆ４８单片机作为终端和节点的主控芯片，照探测由光敏电阻来实现，度可由单片机内部自带光温
司的产品２Ｃ３５做功放管。最后确定通信协议方案选择，Ｓ３５设计思想是由检测终端发起一次信息同步传输，所有的节点根据自己的编号在不同的时隙发送信息，中继节点自行搜索
判断。通过一系列的选择和设计，个系统的结构设计如图整
２系统的理论分析与计算
２１发射机的电路分析与设计．
的温度传感器得到。数据的调制、收采用串口通信，用接使
ＩＯ口来控制天线的收发模式。／
本地振荡采用ｌ．谐振器以及７Ｈ００７Ｍ４Ｃ０构成的皮尔斯振荡器，时通过门级电路还可以增大对后级丙放的驱动同
实际测量５圈，径为３４ｃ的线圈，ｌ．ｚ直．ｍ在０７ＭＨ下测量得到电感量为１５３ｕＱ值为１６．５Ｈ，５。在１．ｚ的０７ＭＨ时
损耗电阻为ｒ＝＝
一
１总体方案设计
在整个系统的设计过程中，终点和节点都需要一个主控
芯片进行处理。主芯片选用ＭＳ４０５３Ｐ３Ｆ４８系列单片机。在信号调制方面采用了ＯＫ（ｎＯｅｉｇ调制方案。在高ＯＯ —ｆＫｙ）ｎ频功放方面，用了分立元件自制戊类放大器使用ＮＣ公采Ｅ

(完整版)基于单片机的室内环境检测系统设计开题报告(可编辑修改word版)

辽宁工程技术大学本科毕业设计（论文）开题报告题目基于单片机的室内环境监测系统设计指导教师院（系、部）专业班级学号姓名日期教务处印制一、选题的目的、意义和研究现状经济持续快速的发展，人们生活水平不断改善，但空气质量却急剧下降。

人们对各种室内环境的要求也越来越高。

传统的室内环境监测设施实时性差、精度低、体积大、功能不齐全等，难以适应人们的要求。

基于以上背景，本文设计了基于单片机的室内环境监控系统，它能实时自动地采集室内的所需数据，并分析数据传输到我们需要的界面。

减轻室外空气污染最早为14 世纪，以英国伦敦的烟雾法为代表。

随着社会的进步，经济不断发展，我们对环境也造成了很大的危害。

最近随着空气质量的不断恶化，人们最多提及的就是保护环境，为我们创造一片蓝天。

生活环境的PM2.5 值的上升，让近几年涌现出一大批的空气净化系统，可见空气质量现在对人们的重要性。

随着不断的研究，人们对空气质量污染的成因和影响因素有了深刻的认识，解决空气污染的措施也不断完善。

人们对不同环境下，不同污染物在室内和室外的相互关系有了一定的认识，也有了检测系统。

国外对环境改善处理技术研究较早，正向自动化方向发展。

我国对于环境监控技术的起步较晚，目前仍有局限性。

国内市场室内环境的监测仪器主要是有害气体检测，功能单一且价格较贵，所以非常必要设计一种多功能且经济的室内环境监测系统。

二、研究方案及预期结果1.主要设计内容本系统是实现一个具备温湿度、烟雾、甲醛、一氧化碳为一体的多功能监测系统，要求其精度合适，适用于家庭、综合办公楼等室内环境监测，与硬件设计部分配合完成室内环境监测系统的总体方案设计。

完成系统软件设计部分包括：各个模块软件设计、系统总体软件设计，以及对应的软件代码调试。

各个模块包括：传感器数据采集与处理模块、报警、显示、输出驱动模块、与上位机监控中心的RS-485 通讯模块及上位机的人机交互模块等。

主要完成的内容如下：（1）下位机的主控制器采用单片机STC89C52；（2）温湿度检测传感器采用DTH11；（3）烟雾检测传感器采用MQ-2；（4）甲醛检测传感器采用MQ-138；（5）CO 检测传感器采用MQ-7；（6）A/D 转换芯片采用ADC0832；（7）显示数据用4 位数码管；（8）通讯用RS-485 总线通讯；（9）上位机采用Visual Basic 6.0 来编写。

基于STM32F103ZET6单片机的地铁站环境监测系统设计

1 地铁站环境监测系统的设计此环境检测系统以单片机为核心控制器、主体模块包括DHT11温湿度传感模块、DS18B20温度传感模块、MQ-2烟雾传感模块、ESP8266无线传输模块、LCD12864显示模块以及新大陆云平台。

1.1 设计方案选择在本系统设计中我们经过思考有了两种设计方案可供选择：一种是由一个单片机作为控制端接收三个传感器的采集数据并加以处理以及控制显示器来显示数据再通过无线传输模块将数据传输至网络中的新大陆云平台显示，系统框图如图1所示。

图1 系统框图另一种是由一个主单片机控制显示屏以及一个主无线传输模块，再有三个从单片机分别控制三个传感器和三个从无线传输模块，三个从单片机将采集的数据传输至主单片机，主单片机将数据显示到显示屏上，并统一通过无线模块传输至网络中新大陆云平台显示。

系统框图如图2所示。

图2 系统框图最终，我们选择了方案二，虽然成本要高一些，但模块化的设计可以自由更改传感器的数量，在实际应用中更为方便，尤其是在各个地方对每个参数要求不同的时候，单个模块可以单独拿出来使用，不需要做过多的调试。

1.2 系统功能及技术指标1.2.1 系统功能（1）环境监测系统可实时监测地铁站湿度、温度以及烟雾浓度同时将数值发送到新大陆云平台进行显示，同时还可以在云平台上实时设置最大阈值。

（2）当检测到的湿度、温度以及烟雾浓度超出所设定的阈值时云平台会发出报警，指示工作环境现在处于危险状态。

things器卸载所有Wi-Fi 网络功能，ESP8266芯片内集成度非常高，含有天线开关、电源管理转换器等所以需要的外部电路极少。

ESP8266无线传输模块目的在于传输传感器的采集数据并将单片机所接受的信号数据传输至新大陆云端平台上，使监测员能够实时进行远程实时监测。

1.3.5 LCD12864显示模块LCD12864显示模块的作用是将实时采样的环境参数以数字以及字母的形式显示出来，并且带有相应的浓度单位，传感器监测环境参数，STM32系统会对环境参数进行判断，并将环境参数数值显示到LCD12864显示屏上，若环境参数数值大于预设的参数阈值，显示屏上会显示危险信号同时发出编程之前需要先用Keil μVision5 软件新建工程并命名为环境监测系统，将单片机型号设置为STM32F103CET6，然后添加源程序文件，完成后保存为.c 的文件。

基于单片机的数据采集和无线数据传输系统设计

基于单片机的数据采集和无线数据传输系统设计一、本文概述随着信息技术的快速发展和物联网的广泛应用，数据采集和无线数据传输在各个领域都发挥着越来越重要的作用。

基于单片机的数据采集和无线数据传输系统设计，以其低成本、高效率、易扩展等特点，受到了广泛关注和应用。

本文旨在探讨基于单片机的数据采集和无线数据传输系统的设计原理、实现方法以及在实际应用中的优势与挑战。

本文将首先介绍系统的整体架构，包括数据采集模块、单片机处理模块和无线数据传输模块的设计。

然后，详细阐述各个模块的工作原理和实现技术，包括传感器选型、数据采集电路设计、单片机选型与编程、无线传输协议选择以及数据传输的稳定性与可靠性保障等。

本文还将分析该系统设计在实际应用中的性能表现，如数据传输速度、传输距离、功耗等，并通过具体案例展示其在环境监测、智能家居、工业自动化等领域的应用效果。

文章将总结该系统设计的优点与不足，并对未来发展方向进行展望，以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考和启示。

二、单片机基础知识单片机（Microcontroller Unit，MCU）是一种集成电路芯片，它采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上，构成一个小而完善的微型计算机系统。

单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、抗干扰能力强、性价比高等一系列优点，因此在工业控制、智能仪表、汽车电子、通信设备、家用电器、航空航天等许多领域得到了广泛应用。

单片机按照其内部结构可以分为多种类型，例如8051系列、AVR 系列、PIC系列、ARM系列等。

每种类型的单片机都有其独特的指令集、架构和外设接口，因此在使用时需要了解其具体的特性和编程方法。

在数据采集和无线数据传输系统设计中，单片机通常作为核心控制器，负责数据的采集、处理、存储和传输。

通过编程，单片机可以控制外设进行数据采集，如使用ADC（模数转换器）将模拟信号转换为数字信号，或者使用传感器接口读取传感器的输出值。

用于环境监测的无线传感器网络节点设计

表１几种温湿度传感器参数比较表
—
Ｓ１ＨＴＯＳｌＨＴ１Ｓ１ＨＴ５ＳＴＨ７１
嘲
±．４５ ±．３０ ±．２０ ±．３０
喃蠢
± ．＇在２ ℃ Ｏ４Ｅ５ ± ＿在２ ℃ Ｏ４ ℃ ５ ± ．℃ 在５４ ℃ Ｏ３～０ＳＭＤ（Ｃ）ＬＣＳＭＤ（ＣＬＣ）ＳＭＤ（Ｃ）ＬＣ
免标定、免外围电路及全互换功能．外形如图２其，
几种型号参数比较见表１。
Ｏｕｐｕｔｔ
图３ＴＬ５Ｓ２３传感器的外部接线图
网络是面向应用的，各种不同的实际应用硬件差别很大。文考虑到应用于环境检测．本综合考虑了处理
± ．℃ 在２ ℃ ４ＰＮ单排直插Ｏ４５一Ｉ
ＳＴ５Ｈ７
±．１８
± ．℃ 在５４ ℃ ４ＰＮ单排直插０３～０一Ｉ
带来极大的影响和产生巨大的推动。
网络节点。Ａｍｅａ２Ｌ控制传感器采集环境参数，Ｔｇ１８
由无线收发模块Ｃ２２Ｃ４０将数据发送给相邻节点，
数据经无线传感器网络节点的多级转发最终送回主
机，实现对环境的监测。
１弓言Ｉ
无线传感器网络是当前国际上备受关注的由多学科交叉的新兴前沿研究热点领域。传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、线网络通信技无术、布式信息处理技术以及微机电技术等，分能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，通过嵌入式系统对信息进行处理，并通过随机自组织无线通信网络以多跳中继方式将信息传送到终端用户，从而实现无处不在的计算理念。２００３年，国《术评论》美技杂志论述未来新兴十大技术时，无线传感器网络被列为第一。美国《Ｅ防务》今ｌ杂志更认为无线传感器网络的应用和发展将引起一场划时代的军事技术革命和未来战争的变革。以预计，可无线传感器网络的发展和广泛应用，将对人们的社会生活和产业变革

基于无线传感器网络的环境监测与数据采集系统设计

基于无线传感器网络的环境监测与数据采集系统设计一、引言随着科技的不断发展，环境监测与数据采集系统在各个领域起着至关重要的作用。

无线传感器网络技术的出现为环境监测与数据采集带来了许多便利和创新。

本文旨在设计一个基于无线传感器网络的环境监测与数据采集系统，以满足环境监测需求。

二、系统设计1. 系统框架设计本系统采用无线传感器网络作为基础架构，由多个传感器节点组成，一个基站作为数据中心。

传感器节点通过无线通信与基站进行数据传输与接收。

整个系统框架如下图所示：[插入系统框架图]2. 传感器节点设计传感器节点是系统中最基本的组成部分，它负责收集和传输环境数据。

每个传感器节点包括传感器、微处理器、存储器、无线模块等。

传感器用于检测环境参数，如温度、湿度、光照强度等。

微处理器负责数据处理和控制。

存储器用于临时存储采集的数据。

无线模块用于与其他节点和基站进行通信。

3. 数据传输和接收协议设计为了实现传感器节点与基站之间的可靠数据传输，本系统采用了一种高效的数据传输和接收协议。

该协议主要包括以下几个方面的设计：（1）节点间数据传输：传感器节点之间通过无线通信将数据传输到基站。

数据传输采用分布式的方式，每个节点将数据与其他节点共享，以提高系统的可靠性和稳定性。

（2）数据接收与存储：基站负责接收来自传感器节点的数据，并将数据存储在数据库中。

为了提高系统的可扩展性和容错性，可以采用分布式数据库和备份策略。

（3）数据处理和分析：基站对接收到的数据进行处理和分析，提取有用的信息。

可以利用统计分析、机器学习等方法对数据进行进一步挖掘，以获取更深层次的环境信息。

4. 系统部署和维护本系统需要合理部署传感器节点和基站，以实现数据的全面覆盖和及时采集。

传感器节点需要安装在需要监测的区域，确保能够准确感知环境参数。

基站需要部署在离传感器节点较近的位置，以保证与节点的通信质量。

系统的维护包括节点状态监测、数据质量监控和故障处理等。

可以通过远程监控系统对节点运行状态进行实时监测，及时发现和解决问题。

基于无线传感器网络的环境监测系统

基于无线传感器网络的环境监测系统无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSNs）是一种利用无线通信技术和分散式传感器节点构成的自组织网络。

它通过无线传感器节点之间的协作，实时采集、处理和传输环境信息，具有广泛的应用前景。

基于无线传感器网络的环境监测系统可以对环境参数进行实时监测和数据采集，用于环境保护、资源管理、灾害预警等领域。

一、无线传感器网络的工作原理无线传感器网络由大量的无线传感器节点组成，这些节点通常由微处理器、传感器、无线通信模块和电源组成。

它们通过无线通信创建一个自组织、分布式的网络，在监测区域内部署形成感知层。

传感器节点通过感知环境参数（如温度、湿度、光照强度等）并将数据通过网络传输给基站，形成一个数据收集层。

基站作为数据的汇集和处理中心，负责数据的存储、处理和分析，同时可以与其他网络进行连接，如互联网，形成一个应用层。

在无线传感器网络中，传感器节点通常由两种方式工作：协同式和分布式。

在协同式工作模式下，节点之间通过协作来完成共同的任务，例如数据的传输和处理。

而在分布式工作模式下，节点独立地执行任务，节点之间不会进行通信。

这两种工作模式的选择取决于具体的应用场景和需求。

无线传感器网络自组织的特点使得它具有灵活性、可扩展性和自适应性。

传感器节点可以动态地加入或离开网络，使得网络能够自动适应环境的变化。

此外，无线传感器节点通常采用低功耗设计，以延长其工作寿命。

二、环境监测系统的设计与实现基于无线传感器网络的环境监测系统的设计和实现可以分为硬件部分和软件部分。

硬件部分主要包括传感器节点的选择和部署、数据采集和传输设备等。

在选择传感器节点时，需要根据具体的监测需求选择适合的传感器类型，例如温度传感器、湿度传感器、光照传感器等。

传感器节点的部署需要考虑监测区域的大小和形状，以及节点之间的通信距离和信号强度。

数据采集和传输设备负责节点之间的数据传输和接收，如无线通信模块和基站设备。

基于无线传感网络的环境监测系统研究

严重制约了全球经济的发展和人类的健康。每年因环境问题造成全球的经济损失达数千亿美元，酸雨造成了大
量植物的坏死、污水的排放造成了人员伤亡及海水负营
配合使用。数据异常时的实时跟踪发送、数据稳定时
文章编号：０９２７（０１１ — ０５０１０ — ３４２１）３０６ — ２
随着社会经济的飞速发展，环境问题也日益突出，
成为当今社会的主要问题之一。当今环境污染问题已经
传输通信。因为实际环境复杂，多数情况时比较恶劣的，要保证稳定可靠地无线收发数据，需要对天线、发射功率、灵敏度、收发距离设计。多种数据发送模式的
功耗。可以从两方面解决：一是选用超低功耗的器件；
二是实现多种工作状态，如发射状态、接收状态、采集
数据状态、睡眠状态等。同时，环境中的监测事件具有很强的偶发性，节点上所有的工作单元没有必要时刻保持在正常的工作状态。节点的主要功耗器件如处理器、传感器、无线收发器大部分时问都工作在休眠状态，必要时才唤醒，实现最大限度的节能。系统低功耗设计。休眠技
感器节点的数据。
（基于ＶＣ的上位机实时监控软件的设计与开发五）

-基于单片机的粮仓温湿度多点无线监测系统设计 (1)

Shi Jianzhu
(College of Engineering, South China Agricultural University, Guangzhou , China)
Abstract:Temperature and humidity is a very important parameter. Inmany places, such asthe industrial, medical, and military, you need the temperature and humidity measurement device to monitor temperature and humidity. Direct wiring measurement does not meet the requirements, especially in some environments, such as, harsh industrial environments and outdoor environments. Therefore, the wireless transmission of temperature and humidity information is particularly necessary.
方案二：采用广州奥松有限公司生产的DHT11温湿度一体的数字传感器。通过单片机等微处理器单总线的电路连接就能实时地采集本地温度和湿度信息。功耗很低。工作电压范围为3.5V～5.5V，可以直有限公司生产的AM2301温湿度一体的数字传感器。它是电阻式感湿元件DHT11湿度传感器的升级版，具有高精度，低功耗、抗干扰能力强等优点。其中采集温度的精度为 0.5 ，采集相对湿度的精度为 3%。外围电路简单，只需在数据口上拉一个5K欧电阻，便可直接和ATmega16L单片机的I/O口相连。

基于ZigBee无线传感器网络的环境质量监测系统设计

无线互联科技Wireless Internet Technology 第13期2019年7月No. 13July, 2019基TZigBee 无线传感器网络的环境质量监测系统设计马爱霞，徐音（郑州工商学院工学院，河南郑州 450014）摘要：以CC2530模块为核心构建无线传感网络，将采集的粉尘、温湿度、光照等环境数据传输至远程监测中心，通过上位机软件读取与储存环境数据，实现环境参数远程监测。

文章根据系统的方案，设计其硬件电路功能，并设计了终端传感器节点、中间协调器节点以及监控中心的软件流程。

关键词：温湿度；光照；ZigBee ；无线传感网络随着人们生活水平的日益提高及科技技术的进步，环境问题越来越受到重视，人们日常关注空气质量如同每天关注天气预报一样频繁。

传统的环境监测技术主要是通采用人工的方式，使用测量温湿度等指数的仪器检测环境质量参数，人力、财力得到大量的消耗，并且在一些环境比较恶劣的区域，使用人工方式很难实时监测，以上弊端都是传统监测方法存在的。

随着互联网技术和无线传输技术的发展，这些技术慢慢被投入到环境监测系统中来。

环境检测技术主要运用的3种技术：传感器技术、通信技术、计算机技术。

传感器完成检测信息的采集，通信技术完成信息传输,计算机技术实现数据的处理。

无线传感器网络是由许多微小传感器节点构成的，微小传感器负责系统数据的采集，各节点之间进行通信。

微小传感器以多跳无线通信方式构成自组织的网络系统。

因其具有可靠、灵活、准确等优点，同时，部件造价低廉、部署和维护简单，近年来普及应用得非常快。

现在在智能家居、环境监测、智能交通等领域得到了广泛应用。

1系统总体方案的设计本文是基于ZigBee 无线传感器技术的环境数据釆集和控制系统"。

该系统由监测点、中心控制节点、通用分组无线服务（General Packet Radio Service, GPRS ）网络和上位机监控中心组成。

基于单片机的环境监测系统毕业论文

基于单片机的环境监测系统专业：电子信息工程摘要随着时代的发展，21世纪的电子产品也越开越丰富，伴随着电子产品的快速发展，电子测量的应用也越来越广泛，不再局限于军事，转向民用发展。

更加使得电子测量技术的到极大的发展。

数字信号有着良好的抗材料本身干扰和环境干扰的能力，所以，现在市面上的模拟信号产品逐渐被数字信号产品代替，并且使得测量产品越来越方便。

根据市场调查，虽然市场上有很多关于环境监测系统测试仪，但大多数是应用于空气，湖泊，海洋，河流等大型检测系统，关于检测农业环境的室内小型检测系统市面上却很少，所以，设计一个小型简单方便使用的农用检测系统对于农业大棚提高产量，解决环境变幻对农业大棚的损坏，有很大的社会意义。

关键词：单片机环境检测农业Environment monitoring system based on single chip microputerAbstract With the development of the era, as the electronic products are rich in the 21st century, along withthe rapid development of electronic products, electronic measurement is being more and more widelyapplied, no longer restricted to military and civilian development. More to the great development ofelectronic measurement technology. Digital signal has a good ability to resist interference and environmentalinterference material itself, so, now the analog signals of products on the market is gradually replaced bydigital signal products, and the measurement products is more and more convenient. According to thesurvey of the market, although there're a lot about the environmental monitoring system tester on the market,but most is applied in the air, lakes, oceans, rivers, large detection systems, such as indoor small detectionsystem about the detection of agricultural environment, but few on the market, therefore, to design a smallsimple and easy to use agricultural detection system for agriculture greenhouses to increase production, toavoid bad weather outside.Key word Single chip microputer Environment detection system Agricultural greenhouse目录1课题任务与要求41.1任务41.2任务目标41.3课题要求42系统概述42.1选题背景42.2 单片机简介52.3 C语言简介52.5 Keil C51简介52.6 Proteus概述53系统的总体设计63.1系统监控对象63.2系统总体结构63.3系统流程图74系统硬件设计104.1微处理器104.2模数转换模块104.3传感器104.4光照强度传感器模块114.5大气压强传感器模块114.6 PM2.5传感器模块114.7 温湿度传感器模块114.8 系统总电路图124.9 PCB图片135系统软件设计135.1 温湿度子程序135.2光照强度子程序145.3 大气压强子程序145.4 PM2.5子程序145.5 串口通信子程序156 测试结果与分析改进157附录168参考文件179总结、致谢18引言在日常生活中，PM2.5温度，湿度，光照强度关乎我们的生活质量，也在农业大，大气压强，棚中关乎大棚的产量，合适的PM2.5温度，湿度，光照强度，会极大地提高产量。

基于无线传感网络的环境监测系统

基于无线传感网络的环境监测系统摘要：当今环境污染问题已经严重制约了全球经济的发展和人类的健康。

加强环境监测，建立环保系统意义重大。

基于 ZigBee 双向无线通讯技术的环境在线监测系统，系统 ZigBee 的通信模块选用的芯片型号为 CC2530，系统网关的通信模式选用 GPRS模式，并利用数据分析模型对采集的数据进行了在线实时处理．经测试，设计环境实时采集监测系统能够稳定运行，能够实时获取数据并通过系统的网管在系统的服务器端实时更新，实现环境参数的实时监视。

关键词：ZigBee；无线传感网络；传感器随着经济和科技的发展，农业种植也有了长足的发展，从之前的小面积种植演变为了如今的大规模，为了提高生产效率，减少劳动力，必须引进先进的技术配合人工劳作进行种植。

传统的环境监测系统布线成本高，抗干扰性差，增加新监测点时必须改变物理线路，工序复杂，维护难度大。

当今环境污染问题已经严重制约了全球经济的发展和人类的健康。

每年因环境问题造成全球的经济损失达数千亿美元，酸雨造成了大量植物的坏死、污水的排放造成了人员伤亡及海水负营养化、许多岛国因温室效应造成的海平面上涨而面临着消失的危险。

增强环保意识，保护环境势在必行。

一、无线传感网络的环境监测系统技术特点1、多传感器数据融合技术。

每个节点采集到两种数据，是某一段区域的数据。

因为传感器采集到的数据大部分是静态数据，对于环境感知而言，动态数据才是最重要的。

这就要求节点自身能对先前采集到的数据进行过滤筛选，分离出有用的数据再传输给相邻的网关节点。

主机进行决策需要融合传感器节点的数据。

2、数据发送模式。

每个节点都有要具备接收和发射功能，实现数据的传输通信。

因为实际环境复杂，多数情况时比较恶劣的，要保证稳定可靠地无线收发数据，需要对天线、发射功率、灵敏度、收发距离设计。

多种数据发送模式的配合使用。

数据异常时的实时跟踪发送、数据稳定时的定时发送、工作人员发指令进行查询时的数据及时发送，不仅能使处理器得到休眠，降低了功耗，提高了使用寿命，还有效避免了大量无用数据的产生，有效提高了处理器的运行速度。

单片机课程设计室外环境参量检测

单片机课程设计总结与展望
收获：掌握了单片机的基本原理和编程方法收获：提高了动手实践能力和解决问题的能力不足：理论知识掌握不够扎实，需要加强学习不足：实践经验不足，需要更多的实践机会
智能化：通过人工智能技术实现环境参量的自动检测和识别无线化：通过无线通信技术实现环境参量的远程监测和控制微型化：通过微型化技术实现环境参量的便携式检测和监测集成化：通过集成化技术实现环境参量的多参数、多角度检测和监测网络化：通过互联网技术实现环境参量的实时监测和共享标准化：通过标准化技术实现环境参量的统一检测和监测标准
数据采集：通过传感器获取室外环境参量数据数据预处理：对采集到的数据进行滤波、降噪等处理数据存储：将处理后的数据存储到存储器中数据分析：对存储的数据进行分析，提取有用信息数据展示：将分析结果以图表或文本形式展示给用户数据应用：根据分析结果，进行相应的控制或决策
单片机课程设计应用
单片机课程设计室外环境参量检测
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Hale Waihona Puke 单片机课程设计概述单片机课程设计原理
单片机课程设计实现
单片机课程设计应用
单片机课程设计总结与展望
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单片机课程设计概述
提高学生的实践能力培养学生的创新思维和解决问题的能力提高学生的团队合作能力和沟通能力为学生未来的职业生涯打下坚实的基础
测试目的：验证系统性能是否符合设计要求
测试方法：采用模拟环境、实际环境等多种方式进行测试
评估标准：根据测试结果，对系统性能进行评估，提出改进
意见
问题：环境参量检测精度不足解决方案：采用高精度传感器，优化算法
解决方案：采用高精度传感器，优化算法