基于ZigBee技术的多通道粉尘与环境参数监测系统设计

更新时间：2020-03-25 08:14:45 大小：3M 上传用户：六3无线电查看TA发布的资源 标签：zigbee 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

空气中的粉尘浓度是衡量空气质量的一个重要指标。粉尘指悬浮在空气中的固体微粒。在生活和工作中，粉尘直接威胁人类健康，能诱发多种职业肺部疾病，特别是在矿山、建筑、制造及其它工业场所，粉尘污染对人的健康影响尤为严重。在高温干燥的环境中，当粉尘浓度超过一定的界限时，可能产生爆炸。因此，温湿度也是一个重要的参考要素。

传统的粉尘监测系统使用有线检测设备，需要操作人员携带粉尘检测设备进入检测区域。这种检测办法不仅效率低、易受到监测区域环境的影响，而且需要人工收集数据，不能实时采集数据。课题中无线通信的设计理论是源于 ZigBee通信技术。ZigBee通信技术可以搭建无线传感网络，具有功耗低、高容能、高安全性、低成本等优点，可以抵抗危险、恶劣的环境条件，忽略监测环境的影响。采用ZigBee技术可以使得监测系统不再需要布设有线线路，自动组网技术可随意增减节点且改变监测位置，而且低功耗的监测节点，寿命长，使用方便，节省了布线成本，适用于无线粉尘监测点的组网。

课题设计的无线监测系统结构由监测节点、ZigBee网络和用户操作界面三大部分组成。监测节点采用了高性能单片机作为系统控制的核心部件，采集粉尘、温湿度、节点位置等信息。根据光散射理论，当粉尘颗粒经过粉尘传感器的采样腔后，传感器将粉尘反射的光强经光电检测电路转换后，以PWM的形式输出。因此得到相应粒径的粉尘浓度，最终实现对空气中多种不同粒径范围的粉尘进行浓度测量和统计，即实现多通道粉尘浓度的测量。温湿度参数测量则采用 SHT10作为温湿度传感器件，将温度和湿度的物理量转换成数字形式的电信号。利用 GPS协调时钟，使整个系统各模块时钟同步。在每个监测节点上均设计了液晶显示、按键操作等功能。各监测节点对采集到的各项数据进行本地显示和存储。根据用户操作界面发布的指令要求，将数据传送至到数据集控的上位机,在用户操作界面上显示、分析和存储。用户操作界面采用VB软件进行编写，主要任务：发送指令给监控节点使其传送数据；接收指定监测节点发送的数据信息；然后对数据汇总、分析和处理，一旦有数据超过安全警戒值时立即报警。达到对网络中各监测节点状态的实时监测目的。

课题将详细地介绍和讨论多通道粉尘传感器的原理、相关工作电路的设计、以及系统软...