基于ARM的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2023-06-23 19:53
隨著生活水平的提高,人們對日常起居環(huán)境的要求也越來越高。從新房的裝修到入住,室內(nèi)環(huán)境的污染問題就一直存在并時(shí)刻影響著人類健康,而市面上相關(guān)的監(jiān)控系統(tǒng)還較少,因此進(jìn)行室內(nèi)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的研究意義重大。針對以上問題,本文為實(shí)現(xiàn)對新房裝修中存在的甲醛污染,入住后室內(nèi)溫濕度、PM2.5顆粒物、CO濃度等參數(shù)進(jìn)行長期監(jiān)控,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種基于ARM的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。通過應(yīng)用傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)、無線通信技術(shù),結(jié)合PC遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)和手機(jī)終端APP實(shí)現(xiàn)了對室內(nèi)環(huán)境參數(shù)的采集、管理及遠(yuǎn)程查詢控制等功能,既可用于短時(shí)檢測,也可以對長期數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢管理。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集器、監(jiān)控中心和手機(jī)終端APP三部分組成。數(shù)據(jù)采集器采用基于ARM Cortex-M3內(nèi)核的微控制器,移植μC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)和FATFS文件系統(tǒng),并通過外設(shè)接口驅(qū)動(dòng)傳感器模塊和GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊工作,完成對室內(nèi)現(xiàn)場溫濕度、甲醛、PM2.5顆粒物及CO等空氣污染物濃度信息的采集、存儲(chǔ)及遠(yuǎn)程交付。監(jiān)控中心軟件采用QT編程實(shí)現(xiàn),通過搭載MySQL關(guān)聯(lián)型數(shù)據(jù)庫,創(chuàng)建TCP服務(wù)器,為用戶提供環(huán)境數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程管理功能。用戶通過操作UI界面...
【文章頁數(shù)】:100 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 課題研究內(nèi)容
1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
第2章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
2.1 系統(tǒng)需求分析
2.1.1 技術(shù)指標(biāo)
2.1.2 功能要求
2.2 整體方案設(shè)計(jì)
2.2.1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)
2.2.2 硬件方案設(shè)計(jì)
2.2.3 軟件方案設(shè)計(jì)
2.3 軟件平臺(tái)的選擇與技術(shù)分析
2.3.1 操作系統(tǒng)的選擇
2.3.2 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)分析
2.3.3 數(shù)據(jù)庫開發(fā)平臺(tái)的選擇
2.3.4 手機(jī)終端APP開發(fā)平臺(tái)的選擇
2.4 本章小結(jié)
第3章 數(shù)據(jù)采集器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.1 數(shù)據(jù)采集器硬件模塊設(shè)計(jì)
3.1.1 主控模塊外圍電路設(shè)計(jì)
3.1.2 無線傳輸模塊電路設(shè)計(jì)
3.1.3 傳感器模組接口電路設(shè)計(jì)
3.1.4 存儲(chǔ)模塊接口電路設(shè)計(jì)
3.1.5 顯示模塊接口電路設(shè)計(jì)
3.1.6 輔助模塊電路設(shè)計(jì)
3.2 μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)移植與裁剪
3.2.1 OSCPUH.H文件
3.2.2 OSCPUC.C文件
3.2.3 OSCPUA.ASM文件
3.2.4 μC/OS-Ⅱ裁剪
3.3 FATFS文件系統(tǒng)移植
3.3.1 ffconf.h文件的修改
3.3.2 diskio.c文件的修改
3.4 數(shù)據(jù)采集器軟件設(shè)計(jì)
3.4.1 數(shù)據(jù)采集器軟件框架
3.4.2 數(shù)據(jù)采集器軟件流程
3.4.3 數(shù)據(jù)采集任務(wù)軟件設(shè)計(jì)
3.4.4 SD卡存儲(chǔ)任務(wù)軟件設(shè)計(jì)
3.4.5 人機(jī)交互任務(wù)軟件設(shè)計(jì)
3.5 本章小結(jié)
第4章 監(jiān)控中心軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1 監(jiān)控中心軟件總體設(shè)計(jì)
4.1.1 監(jiān)控中心用例圖設(shè)計(jì)
4.1.2 監(jiān)控中心功能模塊設(shè)計(jì)
4.2 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.2.1 監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫E-R圖設(shè)計(jì)
4.2.2 數(shù)據(jù)表的設(shè)計(jì)
4.2.3 QT訪問MySQL數(shù)據(jù)庫
4.3 基本功能模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.3.1 用戶登錄模塊
4.3.2 用戶管理模塊
4.3.3 數(shù)據(jù)管理模塊
4.3.4 參數(shù)設(shè)置模塊
4.3.5 服務(wù)器模塊
4.4 本章小結(jié)
第5章 手機(jī)終端APP軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
5.1 Android APP開發(fā)環(huán)境搭建
5.2 手機(jī)終端APP功能設(shè)計(jì)
5.3 手機(jī)終端APP功能實(shí)現(xiàn)
5.3.1 登錄模塊功能實(shí)現(xiàn)
5.3.2 控制查詢模塊功能實(shí)現(xiàn)
5.3.3 遠(yuǎn)程控制模塊功能實(shí)現(xiàn)
5.4 本章小結(jié)
第6章 系統(tǒng)測試與結(jié)果分析
6.1 測試環(huán)境搭建
6.1.1 系統(tǒng)測試平臺(tái)搭建
6.1.2 GPRS通信功能驗(yàn)證
6.2 數(shù)據(jù)采集器功能測試
6.2.1 數(shù)據(jù)采集顯示功能測試
6.2.2 SD卡存儲(chǔ)功能測試
6.3 監(jiān)控中心軟件測試
6.3.1 系統(tǒng)登錄及用戶管理測試
6.3.2 數(shù)據(jù)管理功能測試
6.4 手機(jī)終端APP功能測試
6.5 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
7.1 論文工作總結(jié)
7.2 問題與展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 硬件設(shè)計(jì)原理圖
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果
本文編號:3835214
【文章頁數(shù)】:100 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 課題研究內(nèi)容
1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
第2章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
2.1 系統(tǒng)需求分析
2.1.1 技術(shù)指標(biāo)
2.1.2 功能要求
2.2 整體方案設(shè)計(jì)
2.2.1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)
2.2.2 硬件方案設(shè)計(jì)
2.2.3 軟件方案設(shè)計(jì)
2.3 軟件平臺(tái)的選擇與技術(shù)分析
2.3.1 操作系統(tǒng)的選擇
2.3.2 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)分析
2.3.3 數(shù)據(jù)庫開發(fā)平臺(tái)的選擇
2.3.4 手機(jī)終端APP開發(fā)平臺(tái)的選擇
2.4 本章小結(jié)
第3章 數(shù)據(jù)采集器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.1 數(shù)據(jù)采集器硬件模塊設(shè)計(jì)
3.1.1 主控模塊外圍電路設(shè)計(jì)
3.1.2 無線傳輸模塊電路設(shè)計(jì)
3.1.3 傳感器模組接口電路設(shè)計(jì)
3.1.4 存儲(chǔ)模塊接口電路設(shè)計(jì)
3.1.5 顯示模塊接口電路設(shè)計(jì)
3.1.6 輔助模塊電路設(shè)計(jì)
3.2 μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)移植與裁剪
3.2.1 OSCPUH.H文件
3.2.2 OSCPUC.C文件
3.2.3 OSCPUA.ASM文件
3.2.4 μC/OS-Ⅱ裁剪
3.3 FATFS文件系統(tǒng)移植
3.3.1 ffconf.h文件的修改
3.3.2 diskio.c文件的修改
3.4 數(shù)據(jù)采集器軟件設(shè)計(jì)
3.4.1 數(shù)據(jù)采集器軟件框架
3.4.2 數(shù)據(jù)采集器軟件流程
3.4.3 數(shù)據(jù)采集任務(wù)軟件設(shè)計(jì)
3.4.4 SD卡存儲(chǔ)任務(wù)軟件設(shè)計(jì)
3.4.5 人機(jī)交互任務(wù)軟件設(shè)計(jì)
3.5 本章小結(jié)
第4章 監(jiān)控中心軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1 監(jiān)控中心軟件總體設(shè)計(jì)
4.1.1 監(jiān)控中心用例圖設(shè)計(jì)
4.1.2 監(jiān)控中心功能模塊設(shè)計(jì)
4.2 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.2.1 監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫E-R圖設(shè)計(jì)
4.2.2 數(shù)據(jù)表的設(shè)計(jì)
4.2.3 QT訪問MySQL數(shù)據(jù)庫
4.3 基本功能模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.3.1 用戶登錄模塊
4.3.2 用戶管理模塊
4.3.3 數(shù)據(jù)管理模塊
4.3.4 參數(shù)設(shè)置模塊
4.3.5 服務(wù)器模塊
4.4 本章小結(jié)
第5章 手機(jī)終端APP軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
5.1 Android APP開發(fā)環(huán)境搭建
5.2 手機(jī)終端APP功能設(shè)計(jì)
5.3 手機(jī)終端APP功能實(shí)現(xiàn)
5.3.1 登錄模塊功能實(shí)現(xiàn)
5.3.2 控制查詢模塊功能實(shí)現(xiàn)
5.3.3 遠(yuǎn)程控制模塊功能實(shí)現(xiàn)
5.4 本章小結(jié)
第6章 系統(tǒng)測試與結(jié)果分析
6.1 測試環(huán)境搭建
6.1.1 系統(tǒng)測試平臺(tái)搭建
6.1.2 GPRS通信功能驗(yàn)證
6.2 數(shù)據(jù)采集器功能測試
6.2.1 數(shù)據(jù)采集顯示功能測試
6.2.2 SD卡存儲(chǔ)功能測試
6.3 監(jiān)控中心軟件測試
6.3.1 系統(tǒng)登錄及用戶管理測試
6.3.2 數(shù)據(jù)管理功能測試
6.4 手機(jī)終端APP功能測試
6.5 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
7.1 論文工作總結(jié)
7.2 問題與展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 硬件設(shè)計(jì)原理圖
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果
本文編號:3835214
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