環(huán)境氣體的監(jiān)測(cè)既可以保障人類(lèi)生活的安全,也能夠避免生產(chǎn)事故的發(fā)生,如生產(chǎn)生活中常見(jiàn)的有廚房的天然氣監(jiān)測(cè)、礦井下瓦斯氣體監(jiān)測(cè)、化工廠(chǎng)敏感氣體監(jiān)測(cè)、庫(kù)房溫濕度粉塵監(jiān)測(cè)等。因?yàn)榄h(huán)境具有流通性,氣體具備擴(kuò)散性,如果泄漏事故發(fā)生而警報(bào)不夠迅速,那么輕微意外就可能造成嚴(yán)重后果,甚至帶來(lái)人員傷亡。因此,實(shí)際應(yīng)用中對(duì)環(huán)境信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的有效監(jiān)測(cè)范圍、靈敏度、實(shí)時(shí)性等技術(shù)指標(biāo)有很高的要求。本文針對(duì)以上需求設(shè)計(jì)了一套基于SI4463的無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)硬件包括協(xié)調(diào)器,終端固定監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)以及終端車(chē)載監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)。采用SI4463通信芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,選用STM32F103主控芯片進(jìn)行組網(wǎng)協(xié)議的具體實(shí)現(xiàn),并由此創(chuàng)建無(wú)線(xiàn)傳感器監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。協(xié)調(diào)器主要進(jìn)行兩部分工作,一是負(fù)責(zé)收集各個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的檢測(cè)數(shù)據(jù),并通過(guò)USB將這些信息傳輸?shù)娇蛻?hù)端。二是將上位機(jī)的控制命令傳遞給車(chē)載節(jié)點(diǎn)。終端固定監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)部署在不同的監(jiān)測(cè)位置,開(kāi)展環(huán)境信息的獲取工作,并將收集的數(shù)據(jù)發(fā)送到協(xié)調(diào)器。終端設(shè)備上裝有的檢測(cè)裝置包括TGS813可燃?xì)怏w傳感器以及DHT11溫濕度測(cè)量模塊。為了彌補(bǔ)固定監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的不足,增加系統(tǒng)整體的靈活性,擴(kuò)展系統(tǒng)監(jiān)測(cè)范圍,設(shè)... 

【文章來(lái)源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 無(wú)線(xiàn)氣體監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 氣體傳感器技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 本文工作及結(jié)構(gòu)安排
第2章 無(wú)線(xiàn)氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)
    2.1 需求分析
    2.2 無(wú)線(xiàn)電頻率
    2.3 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
        2.3.1 WIFI技術(shù)
        2.3.2 4G技術(shù)
        2.3.3 Bluetooth技術(shù)
        2.3.4 ZigBee技術(shù)
        2.3.5 SimpliciTi技術(shù)
        2.3.6 433MHz組網(wǎng)方案
    2.4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 無(wú)線(xiàn)氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件部分
    3.1 硬件設(shè)備組成結(jié)構(gòu)
    3.2 SI4463無(wú)線(xiàn)模塊
    3.3 電源模塊
        3.3.1 LM1117和HT7333電源模塊
        3.3.2 AOZ1051電源模塊
    3.4 傳感器模塊
        3.4.1 TGS813氣敏傳感器
        3.4.2 傳感器模塊電路
    3.5 顯示及報(bào)警模塊
    3.6 固定監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)
        3.6.1 固定監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)底板
        3.6.2 固定監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)核心板
    3.7 協(xié)調(diào)器
    3.8 車(chē)載節(jié)點(diǎn)
        3.8.1 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊
        3.8.2 車(chē)載節(jié)點(diǎn)電路結(jié)構(gòu)
    3.9 本章小結(jié)
第4章 無(wú)線(xiàn)氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)控制程序部分
    4.1 控制程序結(jié)構(gòu)
    4.2 組網(wǎng)功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        4.2.1 命令幀與數(shù)據(jù)域
        4.2.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
        4.2.3 帶預(yù)備命令的輪詢(xún)組網(wǎng)方式
    4.3 顯示及聲光報(bào)警功能
        4.3.1 OLED顯示功能
        4.3.2 聲光報(bào)警
    4.4 傳感器數(shù)據(jù)采集
        4.4.1 DHT11數(shù)據(jù)讀取
        4.4.2 DS18B20數(shù)據(jù)采集
        4.4.3 防脈沖均值濾波
    4.5 協(xié)調(diào)器程序
    4.6 固定監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)程序
    4.7 車(chē)載監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)程序
        4.7.1 功耗控制
        4.7.2 增量式PID控速算法
    4.8 本章小結(jié)
第5章 無(wú)線(xiàn)氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)上位機(jī)軟件部分
    5.1 監(jiān)控平臺(tái)整體結(jié)構(gòu)
    5.2 數(shù)據(jù)和命令實(shí)時(shí)處理流程
    5.3 監(jiān)控平臺(tái)界面
        5.3.1 監(jiān)控平臺(tái)功能配置
        5.3.2 變化折線(xiàn)圖
        5.3.3 數(shù)據(jù)監(jiān)控區(qū)
        5.3.4 車(chē)載節(jié)點(diǎn)控制狀態(tài)欄
        5.3.5 歷史查詢(xún)
    5.4 濃度分布圖的構(gòu)建
    5.5 本章小結(jié)
第6章 系統(tǒng)調(diào)試與驗(yàn)證
    6.1 網(wǎng)絡(luò)組建驗(yàn)證
    6.2 監(jiān)控平臺(tái)測(cè)試
        6.2.1 數(shù)據(jù)監(jiān)控區(qū)結(jié)果分析
        6.2.2 動(dòng)態(tài)折線(xiàn)圖功能測(cè)試
    6.3 車(chē)載節(jié)點(diǎn)控制功能測(cè)試
    6.4 區(qū)域濃度分布圖
    6.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄:軟件界面、PCB原理圖與實(shí)物圖
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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