21世紀(jì)隨著人們環(huán)保意識提高,對環(huán)境信息需求量加大。面向移動平臺與環(huán)境空氣在線高密度監(jiān)測,本文設(shè)計了空氣質(zhì)量監(jiān)測無線傳感器的多鏈路雙向通信機制。目前的空氣質(zhì)量監(jiān)測儀產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊,通常具有監(jiān)測的氣體單一、不具備通信功能,攜帶不夠便攜的問題。針對以上問題,本文設(shè)計了基于STM32的空氣質(zhì)量監(jiān)測無線傳感器系統(tǒng),并針對數(shù)據(jù)通信協(xié)議和通信機制進(jìn)行了深入的研究,為了保證系統(tǒng)的可控性和安全性,對網(wǎng)絡(luò)延遲進(jìn)行預(yù)測,并將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)加密,最后探討網(wǎng)絡(luò)代價,從而為空氣質(zhì)量的監(jiān)測系統(tǒng)的多鏈路設(shè)計提供了科學(xué)且系統(tǒng)化的技術(shù)支持�？v觀全文,本文的主要研究內(nèi)容有:（1）搭建硬件平臺。采用STM32F103RCT6作為主控芯片,通過多合一傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集,TFT式屏幕實時顯示數(shù)據(jù),分別通過4G、Wi-Fi、NB-IoT、Lor a通信模塊上傳數(shù)據(jù)。（2）在硬件平臺之上利用C語言進(jìn)行嵌入式軟件開發(fā),在STM32平臺移植Fre eRTOS操作系統(tǒng),根據(jù)系統(tǒng)功能分配各任務(wù)的優(yōu)先級,使系統(tǒng)具有空氣質(zhì)量監(jiān)測的功能,并且上傳帶有RTC功能的時間戳的數(shù)據(jù)包,實現(xiàn)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)的實時上傳。本文將對多種通信模塊的通信特點及軟件設(shè)計... 

【文章來源】：沈陽大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

G模塊初始化設(shè)置Fig.2.5TheinitializationSettingsof4Gmodule

沈陽大學(xué)碩士學(xué)位論文16節(jié)。與其他現(xiàn)有技術(shù)相比，LoRa是一種調(diào)制技術(shù)，能夠在數(shù)十公里的范圍內(nèi)傳輸信息[44]。本系統(tǒng)選用Lora作為通信方式時，系統(tǒng)采用主從結(jié)構(gòu)，主從機通過Lora主從點對點進(jìn)行數(shù)據(jù)無線通信。主機由Lora主機、主控芯片與Wi-Fi模塊組成。主控芯片通過Lora主機向Lora從機下發(fā)命令和接收數(shù)據(jù)。從機采用Lora從機模塊將傳感器PTQS1005采集到數(shù)據(jù)向主機發(fā)送。Lora模塊實物圖如圖2.8所示。圖2.8Lora模塊實物圖Fig.2.8TherealpictureofLoramodule2.6數(shù)據(jù)存儲模塊本系統(tǒng)采用外部SPIFlash進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲，芯片型號為W25Q16。它具有掉電數(shù)據(jù)不丟失、快速的數(shù)據(jù)存取速度、電可擦除、容量大、在線可編程、價格低廉以及足夠多的擦寫次數(shù)(一百萬次)和較高的可靠性等諸多優(yōu)點[45,63]。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)錯誤時，將數(shù)據(jù)存儲在本芯片中，芯片存儲容量為2M，可以滿足本系統(tǒng)連續(xù)存儲6天的數(shù)據(jù)需求。W25Q16與主控芯片的通信方式為SPI。2.7系統(tǒng)供電模塊在現(xiàn)有的產(chǎn)品之上考慮便攜性，本系統(tǒng)設(shè)計了兼容USB供電和電蓄電池兩種供電方式，產(chǎn)品可獨立供電，結(jié)構(gòu)簡單，方便接入任意組網(wǎng)方式。USB接口連接UPS模塊可直接向主控芯片、外圍芯片供電。同時UPS模塊也可以連接鋰電池向主控芯片與外圍芯片供電。鋰電池的額定輸出電壓為3.7V，容量為6000mAh。經(jīng)過實際的實驗測量開發(fā)

USB接口主控芯片與外圍芯片UPS模塊 鋰電池主控芯片與外圍芯片 圖 2.9 供電模塊結(jié)構(gòu)圖 Fig.2.9 The structure drawing of power supply module

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3505136