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基于AVR和ZigBee技术的工业园区环境监测系统-OPE体育电竞官方网站

发布时间:2020-11-20 00:11:01来源:OPE体育电竞官方网站-官网编辑:OPE体育电竞官方网站-官网阅读: 当前位置:首页 > 奇闻趣事 > 手机阅读

OPE体育电竞官方网站_一、项目阐述  1.1章节  早于在上世纪70年代,就经常出现了用单片机掌控的将传统传感器使用点对点传输,相连控制器而包含传感器网络的雏形。随着科学技术的大大发展和变革,传感OPE体育电竞官方网站器网络同时还具备了提供多种信号的综合能力,并通过与传感控制器的相连,构成了有信息综合处理能力的传感网络;从上世纪末开始,现场总线技术开始应用于到传感器网络,人们用其重新组建智能化传感器网络,大量多功能传感器被运用于无线技术相连,无线传感器网络渐渐构成,因为无线技术的电子,低耗的特点,并获得很快发展。  现今基于单片机技术的传感器的设计和无线传感器网络作为一种全新的信息提供平台,需要动态监测和收集网络产于区域内的各种检测对象的信息,并将这些信息发送到网关节点,以构建简单的登录范围内目标检测与追踪,具备较慢进行、抗毁性强等特点,具备辽阔的应用于前景,其发展和应用于,将不会给人类的生活和生产的各个领域带给深远影响。

美国的《技术评论》杂志在阐述未来新兴十大技术时,堪称将无线传感网络列入第一项未来新兴技术,探寻其在应用领域的实用性特别是在最重要。  1.2项目背景/选题动机  随着我国经济的发展,工业园区的发展日出规模,造就了我国GDP的大幅度减少。但是日益加剧的环境污染与毁坏也出了我们目前面对的首要问题,无论是煤化工业园区、钢铁工业园区、蔬菜工业园区、还是一些核工业园区,一些环境因素诸如二氧化硫浓度,一氧化碳浓度、温度、湿度、二氧化碳浓度等对产品以及人们的生活和工作环境都具有至关重要的影响。

因此作好这些环境因素的检测工作是对产品质量和员工身体健康的最重要确保。  众所周知,环境变量的准确监测与管理对于提升环境控制精度、节约能源及增进生产等具有最重要的起到。

目前我国工业园区环境监测系统缺少,即便是有,往往使用一些生物检测法,布线检测法等,相当严重浪费能源。在应用于方面,缺少有效地的监测管理机制,还并未将检测、报警、预处理有机地融合一起;工业园区有所不同方位的各项参数值往往是不均匀分布的,所以必须收集多个不同点的温度值展开综合评判,而目前大多数工业园区的环境监测系统无法有效地覆盖面积整个工业园区,难以实现各个参数的统一性。同时,多数工业园区的数据采集使用人工和有线布网方式,前者消耗大量人力,且收集的信息缺少一定的实时性;后者虽然较为成熟期,但线路布置易受环境影响,安装程序简单,修理、改版的费用和可玩性都较小,这给广大工厂带给一定的不便。

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  基于以上市场需求,我们将无线传感网络应用于环境监测,通过探寻搭起一个平稳的传感器网络,在此基础上研发一种体积小、覆盖面广、功能多样化、便利平稳的工业园区动态监测系统。特别是在对于一些危险性的生产车间我们可以使用无人操作者模式,只要把传感器平台置放生产车间,使用无线发送数据模式就可以展开环境监测,使它更容易操作者,便于管理,可必要监测工业园区中各项环境因素的指标,进而解决问题环境监测成本高、监测无以的问题。  本项目是将AtmelAVR单片机和无线传感网络投放明确领域的实用性研究。

近年来蓬勃发展的ZigBee无线传输技术具备低能耗、较近传输距离、组网非常简单、抗毁性强等优点,因而获得普遍地推展和应用于。其与AtmelAVR单片机的融合,终将减少该领域的又一解决方案,为环境监测和维护作出巨大贡献。同时也鼓舞我们更进一步探寻基于ATMEL近期MCU及Xmega和UC3系列产品的创意设计,争做21世纪简单的创意人才。

  二、需求分析  2.1功能拒绝  本系统在大范围环境监测的基础上,以无线传感网络为研究平台,主要展开工业园区或生产车间内的环境数据的有效地收集和传输。各收集节点产于于所须要检测的环境中,使用AtmelAVR单片机掌控各个传感器,节点之间由ZigBee协议搭起无线局域网,将数据传输到控制中心,以构建环境的无线动态检测。下面为系统的整体架构图:  图1系统架构  2.2性能拒绝  本系统分成两部分,由上层控制中心和下层传感节点构成。

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生产管理人员可以通过监控中心的上位机加载当前的环境参量,对当前的车间环境展开管理;同时还可以用于自定义的中断查找机制,通过向网络发送到加载催促,使网络中的节点号召中断,上载当前检测值。当然,根据必须,节点本身也可以使用LCD即时表明收集结果。众多传感节点联合构成无线传感网络,该网络具备很好的扩展性,可以随便地变动节点,对网络的流形结构和组网模式无太大影响,因而可以根据实际必须减少或增加监控节点的数量,以超过线性规划监测。

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  三、方案设计  3.1系统功能构建原理  下面为该系统构建的硬件功能结构框图:  图2系统硬件结构框图  3.2硬件平台搭配及资源配置  在整个硬件平台的设计中,节约能源是一个最重要因素,它要求着传感器网络的寿命。当节点目前没传感任务并且不必须为其他节点发送数据时,调节节点的无线通信模块、数据采集模块转入休眠状态以节省能耗。同时为掌控子节点自由选择适合的地点,获取较充裕的能源,以便缩短节点使用寿命,提升监测预警系统的有效性。

  3.2.1节点构成  节点主要由四部分构成:还包括数采行掌控单元、微处理单元、无线通信单元、供电单元,闻右图:  图3节点构成图示  1、数采行掌控单元  数采行掌控单元主要负责管理构建数据信息的收集,本系统使用的多数传感器构建了单片机和ADC模块,可以必要输入数字量。  (1)数字温湿度传感器  数字式温湿度传感器是把温度和湿度,通过温、湿度敏感元件和适当电子电路转换成更容易收集和加载的数字信号的传感器。本项目白鱼使用SHT10传感器来已完成温、湿度的收集。

SHT10是Sensirion公司发售的新型构建数字式温、湿度传感器。该传感器使用CMOSens专利技术生产,具备超小体积(表面贴装)、响应速度慢、模块非常简单、性价比高等特点,且其相对湿度和温度的测量兼具露点输入;功耗较低,能自动休眠状态;长年稳定性十分出众。

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