【摘 要】
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为了更方便地营造一个健康良好的居家环境,本系统研究了一种基于嵌入式系统RT-Thread的室内环境监测系统,实现了远程监测环境,包括温湿度、光照强度、CO2、甲醛、挥发性有机物、PM2.5、PM10等环境因素的测量,可以更好的监测生活环境。论文中阐述了监测系统的硬件和软件设计,涵盖了各个模块详细的功能探索。本系统由多种独立的传感器采集模块、开发板带有的WIFI通讯模块和液晶屏显示模块以及物联网平台
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为了更方便地营造一个健康良好的居家环境,本系统研究了一种基于嵌入式系统RT-Thread的室内环境监测系统,实现了远程监测环境,包括温湿度、光照强度、CO2、甲醛、挥发性有机物、PM2.5、PM10等环境因素的测量,可以更好的监测生活环境。论文中阐述了监测系统的硬件和软件设计,涵盖了各个模块详细的功能探索。本系统由多种独立的传感器采集模块、开发板带有的WIFI通讯模块和液晶屏显示模块以及物联网平台等部分组成。传感器采集主要由温湿度传感器模块进行温湿度数据监测,光照强度传感器模块采集光照强度的数据,两者都通过IIC通信方式完成数据传输。还包括选用UART串口的通讯协议连接的空气质量传感器模块,主要实现对室内环境的数据进行采集。数据采集完成后采集的数据经由串口通信,传输到单片机模块,最终所有传感器将采集到的信息发送到开发板上STM32F103系列的微处理器中。再经由WIFI通讯模块发送到物联网平台的服务器,完成在远程端的接收,实现智能化的环境监测。开发环境采用Keil MDK软件进行开发与烧录。MDK_ARM软件提供了基于Cortex-M3的设备集成开发环境的搭建,提供丰富且强大的功能,嵌入式RT-Thread内核的移植主要由Keil软件完成。嵌入式程序的设计需要创建线程,处理各种工作任务,完成初始化,放入启动的工作队列中,实现程序设计的整体流程。程序例程在开发板上可以得到有效的支撑,LCD显示传感器采集信息,按键输入与用户交互,实现每个LCD界面的展示的功能效果。本系统上位机通讯采用中国移动公司研发的免费高效的One NET的物联网平台。该物联网平台可通过多种网络传输协议,实现连接到物联网服务器的功能,极大地方便了连接到无线网络的设备与该平台的快速有效的连接,同时还提供有数据存储、查看以及分析等高效便捷的服务。通过系统硬件的调试和软硬件的集成测试和功能测试,完成了基本的设计要求。系统上电后,进行硬件的功能调试,使系统能够正常运行,且未出现故障后,进行嵌入式软硬件的集成测试,实现了单元与单元之间的接口通信,最终进行系统的整体测试,主要涉及满足设计要求的监测、显示、存储的功能,尤其在环境改变时,系统能够及时在液晶屏上显示,并同时反馈给物联网后台。对整个系统的流程进行测试后,达到了基本功能要求,未出现明显的BUG,针对美观性进行调整。数据存储在云端服务器,需要时可以随时随地连接网络,在One NET物联网开放平台上查看数据传输的结果。经过一系列的系统测试,此系统基本满足室内环境监测的需要,达到了本次设计的目的,后续会进一步进行系统优化和升级。
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