無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置畢業(yè)論文

1、<p>　　本科畢業(yè)論文（設計）</p><p>　　論文（設計）題目：無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置</p><p>　　學 院: </p><p>　　專 業(yè): </p><p>　　班 級:

2、 </p><p>　　學 號: </p><p>　　學生姓名: </p><p>　　指導老師: </p><p>　　2013年 月 日</p><p>　　0B0B0

3、B0B0B0B0B0B目錄</p><p><b>　　目錄I</b></p><p><b>　　摘要II</b></p><p>　　AbstractIII</p><p><b>　　前言1</b></p><p>　　第一章 無線環(huán)境監(jiān)測

4、模擬裝置設計簡介2</p><p>　?。ㄒ唬o線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置設計意義2</p><p>　?。ǘo線環(huán)境監(jiān)測技術國內外發(fā)展2</p><p>　?。ㄈ┍敬卧O計的主要任務3</p><p>　　1．無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置設計要求3</p><p>　　2．硬件電路的設計3</p><

5、;p>　　3．系統(tǒng)的PCB制作3</p><p>　　4．系統(tǒng)軟件的編寫3</p><p><b>　　5．誤差分析3</b></p><p>　　第二章 無線環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)概述4</p><p>　?。ㄒ唬﹩纹瑱C應用系統(tǒng)簡介4</p><p>　　（二）無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置設計思路

6、4</p><p>　?。ㄈo線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置探測節(jié)點5</p><p>　?。ㄋ模o線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置監(jiān)測終端6</p><p>　　第三章 系統(tǒng)原理及硬件分析7</p><p>　　（一）探測節(jié)點設計7</p><p>　　1．ADC0809工作原理7</p><p>　　2

7、．溫度傳感器模塊7</p><p>　　3．空氣質量傳感器8</p><p>　　4．光電傳感器模塊11</p><p>　　5．無線收發(fā)模塊13</p><p>　　（二）監(jiān)測終端設計15</p><p>　　第四章 流程控制及軟件分析17</p><p>　?。ㄒ唬┍O(jiān)測終端軟件流

8、程分析17</p><p>　?。ǘz測節(jié)點的流程控制18</p><p>　　第五章 通信協(xié)議分析24</p><p>　　第六章 PCB設計25</p><p>　?。ㄒ唬┰x擇25</p><p>　?。ǘ〢ltium Designer release 原理圖的繪制25</p>&

9、lt;p>　　1．PCB的電磁兼容設計25</p><p><b>　　2．布局布線27</b></p><p>　　第七章 測試總結29</p><p><b>　　參考文獻30</b></p><p><b>　　致謝31</b></p>&l

10、t;p><b>　　附錄32</b></p><p>　　無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置</p><p>　　1B1B1B1B1B1B1B1B摘要</p><p>　　本論文設計的是一個以STC89C52單片機為主控芯片的無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置系統(tǒng)，主要由監(jiān)測終端和監(jiān)測節(jié)點組成。結合溫度傳感器DS18B20、光敏電阻以及空氣質量傳感器MQ-135等

11、來實現(xiàn)對周圍環(huán)境溫度、光照情況和大氣質量等數(shù)據(jù)的收集，采用無線通信技術，傳送給監(jiān)測終端的主機接收，同時通過LCD12864顯示當前環(huán)境情況，實現(xiàn)對環(huán)境的監(jiān)測。系統(tǒng)的節(jié)點主要由三部分構成：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、無線收發(fā)模塊；在監(jiān)測終端上由無線收發(fā)模塊和數(shù)據(jù)處理兩部分構成。該無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置利用無線收發(fā)技術，通信協(xié)議采用點名校對的方式，電路結構簡單，系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠，功耗較低。</p><p>　　關鍵字：無線環(huán)境

12、監(jiān)測，單片機，數(shù)據(jù)采集，傳感器，點名</p><p>　　Wireless Environmental Monitoring Analog Devices</p><p>　　2B2B2B2B2B2B2B2BAbstract</p><p>　　This paper designed a STC89C52 MCU for master chip ireless en

13、vironmental monitoring simulator system, mainly by monitoring terminals, and monitoring node. Combination of the temperature sensor DS18B20, photo resistor, as well as air quality sensors MQ-135 to ambient temperature, l

14、ight conditions and air quality data collection, wireless communications technology, sent to the host of the monitoring terminal to receive, display the current environment through LCD12864 to achieve environmental moni&

15、lt;/p><p>　　Keywords: Wireless environmental monitoring， MCU，Data acquisition，Sensor， Named</p><p>　　3B3B3B3B3B3B3B3B前言</p><p>　　今天，我們已經(jīng)真正進入一個無線技術無所不在的時代。</p><p>　　城市環(huán)境信息的

16、采集為人民健康生活提供及時信息，同時為環(huán)保部門及時作出反應提供信息保證；現(xiàn)代工業(yè)對環(huán)境的控制要求也越來越高，但是環(huán)境信息所需采集的數(shù)據(jù)信息是多點多項的，信息量巨大。由于條件的限制，每天不可能都有人在城市的各個地方監(jiān)測環(huán)境的變化情況，通常情況下，以人工的方式進行信息的多點采集，一定會消耗大量的人力物力，是難以實現(xiàn)的。因此可以設置節(jié)點在城市的各個地方代替人工來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集。將采集的數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)測終端，可以在這里將控制指令傳輸給現(xiàn)場執(zhí)行的模

17、塊進行各種操作。由于城市地方寬廣、需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)多且比較頻繁，使用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方式就需要鋪設很多很長的通訊線，浪費資源，占用空間，可操作性差，出現(xiàn)故障換線困難，成本較高。而且，當數(shù)據(jù)采集點處于運動狀態(tài)、所處的環(huán)境不允許或無法完成鋪設電纜時，數(shù)據(jù)將無法傳輸。為了解決以上問題，設計一套環(huán)境信息多點采集無線傳輸系統(tǒng)，實現(xiàn)對周邊環(huán)境的溫度、光照和空氣質量的檢測，通過監(jiān)測終端對其進行監(jiān)測。</p><p>　　4B4B4

18、B4B4B4B4B4B第一章 無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置設計簡介</p><p>　　14B14B14B14B14B14B14B14B（一）無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置設計意義</p><p>　　無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點通常由數(shù)據(jù)處理電路、通信電路和傳感器構成，可以置于農田、工廠設備或戰(zhàn)場等危險或人類不便到達的地方完成控制、測量、定位等多種功能DDDDDDDDDDDDDDDD。將傳感器技術和無線通信技術相結

19、合形成的高精度、搞可靠性的環(huán)境監(jiān)測裝置應用前景非常廣闊。無線技術在城市環(huán)境監(jiān)測方面有重要的應用，環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，可以對城市的溫度、光照和大氣質量等進行監(jiān)測，從而確保市民生活的正常的進行，還可以用于海洋環(huán)境監(jiān)測、現(xiàn)代軍事演練通信等。隨著技術的進步，無線通信將迅速地向我們日常生活的各個方面擴展。</p><p>　　15B15B15B15B15B15B15B15B（二）無線環(huán)境監(jiān)測技術國內外發(fā)展</p>

20、<p>　　在上世紀的70年代，就有了將傳統(tǒng)的傳感器利用點對點來傳輸、連接到傳感控制器以構成它的雛形，我們稱它為傳感器網(wǎng)絡第一代。隨著一些相關學科的逐漸發(fā)展，通過與微處理器的控制，傳感器網(wǎng)絡不斷發(fā)展具備了綜合處理多種信息的功能。這就是人們常說的傳感器網(wǎng)絡的第二代。后來現(xiàn)場技術發(fā)展，在傳感器網(wǎng)絡上應用，人們用其組建傳感器網(wǎng)絡使其智能化，通過無線收發(fā)技術來連接，因而無線傳感器網(wǎng)絡慢慢的形成。</p><p>

21、;　　進入21世紀的信息時代，無線傳感器網(wǎng)絡的應用進入了新的階段，各信息業(yè)巨頭們紛紛啟動了這方面的研究計劃。早在2002年10月，英特爾公司就發(fā)布了誓基于微型傳感器網(wǎng)絡的新型計算發(fā)展規(guī)劃，此規(guī)劃開發(fā)了集成度很高的超微型傳感器。</p><p>　　無線環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，具有非常廣泛的應用前景，它的發(fā)展和應用將給人類的生活和生產的各領域帶來很大改變。我國的一些科研單位和大學，如中國科學院、清華大學、哈爾冰工業(yè)大學等從2

22、002年起開始對無線環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的研究。無線傳感器網(wǎng)絡的廣泛應用是一種必然趨勢。</p><p>　　這種無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置利用無線通信，數(shù)據(jù)傳輸方便可靠，關于通信協(xié)議的問題是本課題研究的重點之一。關于無線通信的算法問題，現(xiàn)在有諸多需要解決的問題以實現(xiàn)其可靠、實時、安全的快速通信。</p><p>　　以微處理器為核心的低功耗、小體積、低價格嵌入式無線通信和無線網(wǎng)絡系統(tǒng)近年來得到迅速發(fā)展

23、。在城市環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中，每個無線環(huán)境監(jiān)測節(jié)點有單片機構成，在每個節(jié)點上配置了不同的傳感器，包括溫度、光照、大氣質量等。節(jié)點間的距離可以達到百米左右，幾百個這樣的節(jié)點組成的無線網(wǎng)絡，可以覆蓋大區(qū)域的環(huán)境監(jiān)測。每個節(jié)點既實現(xiàn)該節(jié)點周圍的環(huán)境數(shù)據(jù)，同時也實現(xiàn)數(shù)據(jù)的中轉，將信息傳輸?shù)教炀€范圍的其他節(jié)點上，最終傳輸給監(jiān)測終端。</p><p>　　16B16B16B16B16B16B16B16B（三）本次設計的主要任務&l

24、t;/p><p>　　27B27B27B27B27B27B27B27B1．無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置設計要求</p><p>　　1） 一個監(jiān)測終端；</p><p>　　2） 兩個探測節(jié)點數(shù)據(jù)采集；</p><p>　　3） 顯示方式采用LCD；</p><p>　　4） 探測節(jié)點轉發(fā)；</p><p>

25、;　　5） 通信協(xié)議設計分析；</p><p>　　6） 體積小、功耗低、便于嵌入到其他系統(tǒng)。</p><p>　　28B28B28B28B28B28B28B28B2．硬件電路的設計</p><p>　　1) 方案的論證;</p><p>　　2) 元件的選擇;</p><p>　　3) 用Altium desi

26、gner繪制原理圖。</p><p>　　29B29B29B29B29B29B29B29B3．系統(tǒng)的PCB制作</p><p>　　30B30B30B30B30B30B30B30B4．系統(tǒng)軟件的編寫 </p><p>　　31B31B31B31B31B31B31B31B5．誤差分析</p><p>　　5B5B5B5B5B5B5B

27、5B第二章 無線環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)概述</p><p>　　17B17B17B17B17B17B17B17B（一）單片機應用系統(tǒng)簡介</p><p>　　單片機系統(tǒng)是通訊管理和現(xiàn)場監(jiān)測設計的良好選擇。單片機是微型計算機的一個重要分支，也是一種應用靈活且生命力較強的機種。單片機是單片微型機的簡稱，對于控制領域特別適用，故又稱為微控制器（Microcontrolier）。它是一種集成可編程控制、單芯

28、片形態(tài)的微處理器芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術把隨機存儲器RAM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、中央處理器CPU、只讀存儲器ROM、定時器/計時器等功能（可能還包括A/D轉換器、脈寬調制電路、模擬多路轉換器等電路）集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的微計算機系統(tǒng)。</p><p>　　18B18B18B18B18B18B18B18B（二）無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置設計思路</p><p>　　在本次

29、設計中主要通過傳感器對環(huán)境數(shù)據(jù)的采集經(jīng)AD轉換器處理，數(shù)據(jù)處理的精確性要求較高；對于單片機系統(tǒng)的穩(wěn)定性是系統(tǒng)穩(wěn)定的關鍵，軟件算法直接決定系統(tǒng)的性能，在軟件流程控制上是本次設計的重點之一；其次，就是通信協(xié)議的可靠及穩(wěn)定，是節(jié)點和監(jiān)測終端連接的關鍵技術，設計中著重解決通信協(xié)議的算法。點對多點的無線系統(tǒng)對無線傳輸提出了雙向通信的要求，即主機和從機都可以進行發(fā)射和接收，并且在相互之間協(xié)調有序，不會產生沖突和干擾。</p><

30、p>　　無線環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)主要由監(jiān)測終端和探測節(jié)點構成，探測節(jié)點可有255個實現(xiàn)對周邊環(huán)境中的溫度、光照和空氣質量等數(shù)據(jù)的收集，傳送給監(jiān)測終端，以達到對環(huán)境實時監(jiān)測的目的。探測節(jié)點分布示意圖如圖2.2.1。</p><p>　　圖2.2.1 節(jié)點分布和節(jié)點轉發(fā)示意圖</p><p>　　節(jié)點較多時較遠距離的節(jié)點經(jīng)過中間節(jié)點的轉發(fā)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，節(jié)點轉發(fā)的距離等于L1+L2。</p

31、><p>　　19B19B19B19B19B19B19B19B（三）無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置探測節(jié)點</p><p>　　無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置探測節(jié)點是系統(tǒng)的各個神經(jīng)細胞，感應環(huán)境的變化，由多個傳感器組成的傳感器網(wǎng)絡節(jié)點，結合微處理器將各個傳感器的信號加以處理，經(jīng)過無線通信模塊發(fā)送給監(jiān)測終端；另外，考慮到探測節(jié)點的無線傳輸距離有限，在需要較遠距離傳輸?shù)臅r候各個節(jié)點可以相互轉發(fā)，實現(xiàn)較遠距離的數(shù)據(jù)傳

32、輸。無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置探測節(jié)點的結構框圖如圖2.3.1所示。</p><p>　　圖2.3.1 探測節(jié)點結構框圖</p><p>　　20B20B20B20B20B20B20B20B（四）無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置監(jiān)測終端</p><p>　　無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置監(jiān)測終端主要完成數(shù)據(jù)的顯示處理和各個探測節(jié)點的通信，協(xié)調整個系統(tǒng)的運行。在監(jiān)測終端即由微控制器、顯示器和無線

33、通信模塊組成，系統(tǒng)框圖如圖2.4.1所示。微控制器由STC89C52單片機及其外圍電路構成，顯示器采用LCD12864液晶顯示技術，無線通信傳輸部分主要通過Nordic公司生產的單片無線收/發(fā)芯片nRF24L01實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳送和接收，編寫通信協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全傳輸。</p><p>　　圖2.4.1 監(jiān)測終端系統(tǒng)框圖</p><p>　　6B6B6B6B6B6B6B6B第三章 系統(tǒng)原理

34、及硬件分析</p><p>　　21B21B21B21B21B21B21B21B（一）探測節(jié)點設計</p><p>　　32B32B32B32B32B32B32B32B1．ADC0809工作原理</p><p>　　它是一個三態(tài)輸出鎖存器、一個八位A/D轉換器、一個地址鎖存譯碼器和一個8路模擬開關組成。多路開關可選通8個模擬通道，允許8路模擬量分時輸入，共用A/D進

35、行轉換。三態(tài)輸出鎖存器用于鎖存A/D轉換完的數(shù)字量，當使能端OE為高電平時，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉換完的數(shù)據(jù)。</p><p>　　33B33B33B33B33B33B33B33B2．溫度傳感器模塊</p><p>　　溫度是國際單位制（SI）七個基本物理量之一，在物理學單位中占有重要的地位。而且許多物質的特征參數(shù)與溫度有密切關系，因而溫度測量在生活和工業(yè)現(xiàn)場控制具有至關重要的作用。

36、通常，熱電式傳感器是利用轉換元件電磁參量隨溫度變化的特性，對溫度和與溫度有關的參量進行監(jiān)測的裝置。在這些情況下，多采用有線連接方式采集和傳輸，為了滿足無線測溫的要求，我們要求溫度傳感器在滿足測量精度的前提下，測溫過程溫度信號處理較簡單的實現(xiàn)?，F(xiàn)在常用的傳感器有模擬溫度傳感器和數(shù)字傳感器。但是模擬溫度傳感器隨著環(huán)境的變化線性性能不是很好，為了在滿足數(shù)據(jù)精度和無線傳輸?shù)姆奖悖刹捎脭?shù)字式傳感器DS18B20。</p><

37、p>　　數(shù)字化采用單總線協(xié)議的溫度傳感器DS18B20，使微機接口僅用一個I/O口，不需要其他外部元件，直接將溫度轉化成數(shù)字信號，以9位二進制數(shù)字碼串行輸出，因而簡化了微處理器與傳感器的接口。它具有低功耗、高性能、抗干擾能力強、易配微處理器、微型化等優(yōu)點，能將溫度直接轉化為串行的數(shù)字信號給未處理器。它具有12、11、10、9位的采集精度，在沒有編程時的默認精度是12位，一般測量精度為0.5°C，通過軟件的處理后能達到0.

38、1°C，溫度的輸出以16位符號擴展的二進制數(shù)形式提供，低位在先，以0.0625°C/LSB形式表達。其中高五位為擴展符號位。轉換周期與轉換精度有關，9位轉換精度時，最大轉換時間為93.7 ms，12位轉換精度時，最大轉換時間為750ms。正對DS18B20扁平面，從左到右依次是1（GND）、2（輸入/輸出）、3（VDD）。圖3.1.1中的R5為上拉電阻，阻值選4.7K左右。</p><p>　

39、　圖3.1.1 DS18B20溫度傳感器測量電路</p><p>　　34B34B34B34B34B34B34B34B3．空氣質量傳感器</p><p>　　3．1 氣敏傳感器選擇</p><p>　　隨著現(xiàn)代科學技術發(fā)展和工業(yè)發(fā)展，環(huán)境污染事故頻發(fā)，生產產生的有毒有害氣體對大氣造成的污染也越來越嚴重，因而人們對空氣質量的要求越來越高，它關系到生活的質量、身體的健康

40、等。工業(yè)生產的產生的廢氣和污染物，如：一氧化碳、硫化物、氨氣、苯系等，對人體的傷害根據(jù)濃度不同各有不同，因此對于生活環(huán)境中空氣中污染物濃度的檢測不僅可以避免傷害，還可以做到有效預防，盡量減少污染保護環(huán)境。環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境保護的基礎、環(huán)境管理的重要手段和環(huán)境決策的重要的技術依據(jù)。許多有毒有害物質，其濃度雖然很低，但對人體的危害極大。我國的環(huán)境監(jiān)測項目上，監(jiān)測有機污染物為重點，我國有毒有害有機污染物的污染已經(jīng)非常嚴重，適時、全面、系統(tǒng)的開展有

41、機污染物的監(jiān)測刻不容緩。</p><p>　　3．2 MQ-135原理結構介紹</p><p>　　檢測空氣污染物濃度的傳感器種類很多，根據(jù)對污染物成分的敏感度有：危險可燃氣體檢測、酒精濃度、空氣質量檢測等。根據(jù)需要本次設計中選擇MQ-135型號的空氣質量傳感器。MQ-135氣體傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導率較低的二氧化錫（SnO2）當傳感器所處環(huán)境中存在污染氣體時，MQ-13

42、5的電導率隨空氣中污染氣體的濃度的增加而增大。利用這一電磁特性，加上合適的外圍電路，即可將傳感器中的電導率變化轉換為與該氣體濃度相對應的信號輸出。MQ-135傳感器對硫化物、氨氣、苯系蒸汽的靈敏度高，對煙霧及其他有害氣體的也有較高的靈敏度，可檢測多種有害氣體。它在較寬的濃度范圍內對有害氣體有良好的靈敏度，壽命長，成本低性能穩(wěn)定，廣泛應用于家庭空氣污染報警器、工業(yè)空氣污染控制器和便攜式空氣污染檢測器等。MQ-135結構如圖3.1.2所示

43、，由微型Al2O3陶瓷管、二氧化錫（SnO2）敏感層、測量電極和加熱器構成的塑料或不銹鋼腔體內，加熱器為敏感元件提供必要的工作環(huán)境。封裝好的氣敏元件有6只針狀管腳，其中4個用于信號取出，2個用于提供加熱電流。測量電路如圖3.1.2。</p><p>　　圖3.1.2 MQ-135結構和外形圖</p><p>　　1-氣體敏感層；2-電極；3-測量電極引線；4-加熱器；5-陶瓷管；6-防爆網(wǎng)

44、；7-卡環(huán)；8-基座；9-針狀管腳。在工作前要加熱進行預熱，加熱功率小于850mW。</p><p>　　圖3.1.3 MQ-135測量電路</p><p>　　圖3.1.3中是傳感器的基本測試電路，該傳感器需要施加2個電壓：加熱電壓（VH）和測試電壓（VC）。其中VH用于為傳感器提供特定的工作溫度，VC則是用于測定傳感器串聯(lián)負載（RL）上的電壓（VRL）。這種傳感器具有輕微的極性，VC需

45、用直流電源。通常在滿足傳感器電性能要求的前提下，VC和VH可以共用一個電源電路；為了更好利用傳感器的性能，需要選擇適當?shù)腞L值，通常選擇RL=4k7。</p><p>　　敏感體的功耗（Ps）計算：Ps=VC2×RS/(RS+RL)2</p><p>　　傳感器電阻（RS），計算可用該式計算：RS =（VC/ RL-1）×RL</p><p>　

46、　3．3 MQ-135靈敏度特性曲線</p><p>　　圖3.1.4是傳感器典型的靈敏度特性曲線，充分顯示了MQ-135對污染氣體的高靈敏特性。其中，縱坐標為傳感器的電阻比（Rs/Ro），橫坐標為氣體濃度。Rs表示傳感器在不同濃度氣體中的電阻值，Ro表示傳感器在潔凈空氣中的電阻值。靈敏度特性曲線在溫度20°C，相對濕度65%，氧氣濃度21%，RL=20k的條件下測得。</p><p

47、>　　圖3.1.4 MQ-135靈敏度特性曲線</p><p>　　MQ-135型氣敏傳感器的溫濕度特性如圖3.1.5所示，它所表示的是MQ-135氣敏傳感器在特定濃度的氣體中其特性隨溫度和濕度變化的變化情況。其中Ro是20°C，33%RH條件下，100ppm氨氣中元件的電阻；Rs是在不同溫度、濕度條件下，100ppm氨氣中元件的電阻。</p><p>　　MQ-135型氣

48、敏器件對不同種類，不同濃度的氣體有不同的電阻值，在使用時要進行靈敏度的調整，通常使用100ppm氨氣或50ppm酒精蒸汽校準傳感器。</p><p>　　圖3.1.5 MQ-135靈敏度特性曲線</p><p>　　3．4 MQ-135接口電路</p><p>　　圖3.1.6 MQ-135和光敏電阻接口電路</p><p>　　圖中MQ-1

49、35傳感器接口電路，氣敏傳感器將輸出模擬信號，經(jīng)過八通道A/D轉換器ADC0809和單片機STC89C52連接，數(shù)據(jù)經(jīng)A/D轉換器送給微處理器處理。</p><p>　　35B35B35B35B35B35B35B35B4．光電傳感器模塊</p><p>　　光電傳感器是一種將光量的變化轉換為電量變化的傳感器。又稱光導管，是一種勻質半導體光電元件，當光照射時其電阻值降低。將其與一電阻串聯(lián)并接

50、到電源上，便可把光信號變成電信號。本設計檢測光照情況的傳感器采用光敏電阻。</p><p>　　4．1 光敏電阻結構和原理</p><p>　　光敏電阻制作材料具有在特定波長的光照射下，其阻值迅速減小的特性。這是由于光照產生的載流子都參與導電，在外加電場的作用下作漂移運動，電子奔向電源的正極，空穴奔向電源的負極，從而使光敏電阻器的阻值迅速下降。</p><p>　　

51、光敏電阻的暗電阻越大，而亮電阻越小則性能越好。也就是說，暗電流越小，光電流越大，這樣的光敏電阻其有較高的靈敏度。實用的光敏電阻其暗電阻的阻值往往超過1MΩ,甚至高達100MΩ，而亮電阻則在幾kΩ以下，暗電阻與亮電阻之比在102～106之間，可見光敏電阻有很高的靈敏度。光敏電阻工作原理圖如圖3.1.7。</p><p>　　圖3.1.7 光敏電阻工作原理</p><p>　　4．2 光敏電阻

52、特性參數(shù)</p><p>　　伏安特性是在一定的光照強度下，在光敏電阻的兩端所加電壓和通過光敏電阻的電流的關系。由圖3.1.8可知，光敏電阻的伏安特性接近直線，而且沒有飽和現(xiàn)象，受散耗功率的限制，在使用時，光敏電阻在兩端電壓不能超過最高工作電壓，圖中虛線為允許的功耗曲線，由此可確定光敏電阻正常工作電壓。</p><p>　　圖3.1.8 伏安特性曲線 圖3.1.

53、9 光照特性曲線</p><p>　　光敏電阻的光照特性用于描述光電流I和光照強度之間的關系，絕大多數(shù)光敏電阻光照特性曲線是非線性的，如圖3.1.9所示。不同光敏電阻的光照特性是不同的，光敏電阻不宜作線性測量元件，一般用作開關式的光電轉換元件。隨溫度升高，光敏電阻的暗電阻和靈敏度會下降，影響工作性能，通常在使用時采取相應措施保持其性能。</p><p>　　光照情況測量電路如圖3.1.6所

54、示。光敏電阻接口電路，光敏電阻將輸出模擬信號，經(jīng)過八通道A/D轉換器ADC0809和單片機STC89C52連接，數(shù)據(jù)經(jīng)A/D轉換器送給微處理器處理。光敏電阻輸出的模擬信號和MQ-135輸出的信號通過ADC0908的通道選擇信號進入A/D轉換器，進行數(shù)組轉換處理。</p><p>　　36B36B36B36B36B36B36B36B5．無線收發(fā)模塊</p><p>　　5.1無線通信技術簡介

55、</p><p>　　目前，無線通信的應用范圍越來越廣：無線標簽、門禁系統(tǒng)、機器人控制、遙控遙測、非接觸RF智能卡、無線抄表、安全防火系統(tǒng)、身份識別、生物信號采集等，在布線繁雜等場合都可以通過無線收發(fā)的方案解決。</p><p>　　近年來，隨著無線通信技術的發(fā)展，無線通信設備的集成化越來越高，本文介紹了一種高性能、低功耗的傳輸模塊。在2.4GHz 全球開放ISM頻段上，已經(jīng)存在無線局域網(wǎng)

56、、藍牙、Zigbee等多個標準無線協(xié)議。</p><p>　　5.2無線傳輸模塊nRF24L01概述</p><p>　　由Nordic半導體公司生產的2.4Gz單片高速2Mbps無線收發(fā)芯片nRF24L01已廣泛應用在通信和控制領域。無線收發(fā)模塊包括：頻率發(fā)生器、增強型SchockBurstTM模式控制器，功率放大器、晶體振蕩器、調制器、解調器。功率輸出、頻段選擇和協(xié)議的設置可以通過SP

57、I接口進行設置。其電流消耗極低：當工作在發(fā)射模式下發(fā)射功率為-6dBm是電流消耗為9.0mA，接收模式時為12.3mA，掉電模式和待機模式下電流消耗更低。nRF24L01集成了自動發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包、發(fā)送和應答信號、檢測和重發(fā)丟失的數(shù)據(jù)包、存儲沒有收到應答信號的數(shù)據(jù)包等功能，可以確保用戶終端的可靠性。</p><p>　　nRF24L01工作在2.4GHz全球開放的頻段，工作速率0~2Mb/s，發(fā)射功率最大為0dB

58、m，外圍所需元件極少，內部置有硬件循環(huán)冗余校驗（CRC）和點對多點的通信地址控制，集成了調制解調器，晶體振蕩器和頻率合成器。它的主要特點如下: </p><p>　　它的工作電壓低，在1.9~3.6V；速率高：2Mbps，在空中傳輸?shù)臅r間比較短，很大程度上降低了碰撞現(xiàn)象；有125頻點，滿足跳頻通信和多點通信需要；體型小；功耗低等。</p><p>　　nRF24L01結構引腳如圖3.1.1

59、0所示，CE-數(shù)字輸入，RX或TX模式選擇；CSN-數(shù)字輸入，SPI選擇信號；SCK-數(shù)字輸入，SPI的時鐘；MOSI-數(shù)字輸入，從SPI輸入數(shù)據(jù)腳；MISO-數(shù)字輸出，從SPI輸出數(shù)據(jù)腳；IRQ-數(shù)字輸出，屏蔽可中斷腳；VDD-電源，接電源+3V；VSS-電源，接地；XC2-模擬輸出，晶振的2腳；XC1-模擬輸出，晶振的1腳/外部的時鐘輸入端；VDD_PA-電源輸出，提供+1.8V電源給RF的功率放大器；ANT1-天線接口1；ANT2

60、-天線接口2；IREF-模擬輸入，參考電流；DVDD-電源輸出，去耦電路電源正極。</p><p>　　圖3.1.10 nRF24L01引腳功能</p><p>　　5.3無線傳輸模塊nRF24L01應用電路</p><p>　　ANT1和ANT2輸出腳給天線提供穩(wěn)定的RF輸出，必須連接到VDD的直流通路。電路阻抗匹配在輸出功率最大時，即0dBm時，使用負載阻抗為1

61、5Ω+j88Ω。考慮到晶體振蕩器的功耗和起振效果，和晶振并聯(lián)的等效電容Ceq=1.5pF，nRF24L01的外圍電路如圖3.1.11所示。</p><p>　　圖3.1.11 nRF24L01的外圍電路</p><p>　　22B22B22B22B22B22B22B22B（二）監(jiān)測終端設計</p><p>　　監(jiān)測終端主要完成與各個節(jié)點進行通信和數(shù)據(jù)交換，完成顯示功

62、能提醒用戶環(huán)境情況。主要由STC89C52單片機最小系統(tǒng)、無線收發(fā)模塊和LCD12864顯示器構成。</p><p>　　LCD12864分為圖形顯示和字符顯示兩種。QC12864B型號液晶顯示器，可以顯示圖形和字符，驅動芯片是ST7920，內置8192個中文漢字，128個字符及64×256點陣顯示RAM。工作電壓VDD在3.3V~+5V，內置升壓電路，無需負壓，顯示內容為128列×64行，可

63、以8位并口或串行與MCU進行接口配置LED背光。</p><p>　　圖3.2.1 QC12864液晶顯示內部結構</p><p>　　在單片機的最小系統(tǒng)上，根據(jù)單片機工作要求和無線收發(fā)模塊等各個模塊的工作要求電壓不同，所以在最終生成的原理圖中設計有3.3V電源模塊來滿足無線收發(fā)模塊對于1.9~3.6V的工作電壓要求。由S8050和KA431構成的的原理電路如圖3.2.2下：</p&

64、gt;<p>　　圖3.2.2 +3.3V電源模塊</p><p>　　KA431是韓國三星公司生產的精密基準穩(wěn)壓集成電路，廣泛應用于彩電、音響、空調、影碟機等各種電器的開關電源電路中。電路中改變取樣電阻R3、R4的阻值既分壓比，就可以改變輸出的電壓得到3.3V電壓。根據(jù)電路分析：VKA=VREF（1+R4/R3），改變R4或R3都可以調整輸出的電壓值，但如果出現(xiàn)電位器斷路的情況時，如果放在R4位置

65、則導致電壓大幅度上升，有燒壞主板元件的危險，而放在R3的位置最多是電壓下降無法啟動，但并不損壞元件。</p><p>　　7B7B7B7B7B7B7B7B第四章 流程控制及軟件分析</p><p>　　23B23B23B23B23B23B23B23B（一）監(jiān)測終端軟件流程分析</p><p>　　監(jiān)測終端初試化無線收發(fā)nRF24L01和顯示程序，檢測nRF24L01

66、的Rx標志位，然后進行接收數(shù)據(jù)，發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)，終端進行檢測識別加以顯示。監(jiān)測終端的流程控制過程如圖4.1.1所示。</p><p>　　圖4.1.1 監(jiān)測終端流程控制框</p><p>　　監(jiān)測終端軟件執(zhí)行主函數(shù)</p><p>　　/*================================================================

67、=========</p><p><b>　　監(jiān)測終端主函數(shù)</b></p><p>　　=========================================================================*/</p><p>　　void main(void) //主函數(shù)</p><

68、;p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char RxBuf[2]; //定義接收數(shù)組 </p><p>　　unsigned int t,a;</p><p><b>　　uchar i;</b></p><p>　　init_NRF24L01() ;

69、 //初試化無線收發(fā)莫快</p><p>　　StartUART();</p><p>　　Delay(6000);</p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　SetRX_Mode();</p&

70、gt;<p>　　if(nRF24L01_RxPacket(RxBuf)) //檢測接收標志</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　for(i=0;i<2;i++)</p><p>　　R_S_Byte(RxBuf[i]); </p><p>　　Delay(6

71、0);</p><p>　　a= RxBuf[0];</p><p>　　t=(a<<8)|RxBuf[1];</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//R_S_Byte(t); //串口調試顯示 </p><p><b>

72、　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　24B24B24B24B24B24B24B24B（二）檢測節(jié)點的流程控制</p><p>　　各個節(jié)點主要是數(shù)據(jù)采集處理，將出來后的數(shù)據(jù)經(jīng)過收發(fā)模塊nRF24L01：初始化后按照周期進行數(shù)據(jù)的采集處理，處理之后直接裝入數(shù)組發(fā)送。在節(jié)點轉發(fā)時，需要設置nRF

73、24L01的配置字，使其在收到數(shù)據(jù)后直接進入發(fā)送狀態(tài)，把數(shù)據(jù)發(fā)送出去后又進入接收模式，完成數(shù)據(jù)的裝法功能，以實現(xiàn)更遠的通信距離。</p><p>　　檢測節(jié)點主函數(shù)程序如下：</p><p>　　/*==============================================================</p><p><b>　　檢測

74、節(jié)點主函數(shù)</b></p><p>　　=================================================================*/</p><p>　　void main(void)</p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　

75、　uchar i;</b></p><p>　　unsigned int tem =0,t,a;</p><p>　　init_NRF24L01() ;</p><p>　　nRF24L01_TxPacket(TxBuf);// Transmit Tx buffer data</p><p><b>　　De(600

76、0);</b></p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　tempchange(); //INIT_DS</p><p>　　tem=get_temp();</p><p>　　//te

77、m=0x23;</p><p>　　TxBuf[0] =(unsigned char)(tem>>8);//high 8bit</p><p>　　TxBuf[1] =(unsigned char)(tem&0x00FF);//low 8bit </p><p>　　for(i=0;i<2;i++)</p><p&

78、gt;<b>　　{</b></p><p>　　nRF24L01_TxPacket(TxBuf);// Transmit Tx buffer data</p><p><b>　　De(10);</b></p><p>　　SPI_RW_Reg(WRITE_REG+STATUS,0XFF);</p>

79、<p><b>　　De(10);</b></p><p>　　a=TxBuf[0];</p><p>　　t=(a<<8)|TxBuf[1];</p><p>　　Show(0x81,14,daBT);//顯示的大標題：無線環(huán)境監(jiān)測</p><p>　　Show(0x91,6,dis1);/

80、/顯示溫度的字符及設置地址和長度</p><p>　　Show_dig(0x94,286); //顯示溫度數(shù)據(jù) </p><p>　　Show(0x97,2,dis4);//顯示溫度單位字符 </p><p>　　Show(0x89,6,dis2);//顯示光照字符 </p><p>　　Show(0x98,10,dis3);//

81、顯示空氣質量字符 </p><p>　　Show(0x8f,2,dis5);// 顯示空氣濃度單位</p><p>　　Show(0x9e,4,dis6); </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p>&l

82、t;b>　　}</b></p><p>　　在設計中考慮到ADC0809是八通道數(shù)／模轉換器，而設計需要兩個通道即可，因此在設計中將C、B兩腳直接接地，在軟件設計中只需通過設置A的電平就能完成數(shù)據(jù)采集通道的轉換，完成數(shù)據(jù)采集。ADC0809的工作流程見圖4.2.2。</p><p>　　ADC0809啟動子函數(shù)程序如下：</p><p>　　voi

83、d ADC0809()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　AD_st=0;</b></p><p><b>　　AD_ale=0;</b></p><p>　　ADin_CS =0; //選擇通道IN0 ,空氣質量的數(shù)據(jù)</p>

84、<p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　AD_ale=1;</b></p><p>　　delay(10);</p><p>　　AD_st=1; //啟動AD轉換</p><p><b>　　delay(5);</b></

85、p><p>　　AD_ale =0;</p><p>　　delay(10);</p><p><b>　　AD_st=0;</b></p><p>　　while(0== AD_Eoc);//當Eoc=0就一直在這兒停留，Eoc=1就執(zhí)行下面的 ，讀取數(shù)據(jù) </p><p>　　//AD_Eoc=

86、0；</p><p><b>　　AD_en =1;</b></p><p>　　AD_DATA[0]=P0;</p><p><b>　　AD_en =0;</b></p><p><b>　　AD_st=0;</b></p><p><b>

87、;　　AD_ale=0;</b></p><p>　　ADin_CS =1; //選擇通道IN1 , 光照數(shù)據(jù)</p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　AD_ale=1;</b></p><p><b>　　delay(5);<

88、;/b></p><p>　　AD_st=1; //啟動AD轉換</p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　AD_ale=0;</b></p><p>　　delay(10);</p><p><b>　　AD_st=

89、0;</b></p><p>　　while(0== AD_Eoc);</p><p>　　//AD_Eoc=0；</p><p><b>　　AD_en =1;</b></p><p>　　AD_DATA[1]=P0;</p><p>　　AD_en =0; </p>

90、<p><b>　　}</b></p><p>　　8B8B8B8B8B8B8B8B第五章 通信協(xié)議分析</p><p>　　在設置轉發(fā)的時候，可以把nRF24L01的工作收到數(shù)據(jù)后立即進入發(fā)送模式，只要地址設置相同即可完成通信，轉發(fā)完成后進入接收狀態(tài)，根據(jù)命令完成數(shù)據(jù)的傳送。</p><p>　　監(jiān)測終端分析：初始化后監(jiān)測終端向周

91、圍索要ID，因為檢測節(jié)點編碼從1到255未占用0，所以可以講0x00送給SBUF，進入延時等待串口中斷，獲得節(jié)點數(shù)據(jù)和地址ID。若有兩個節(jié)點，則分時向節(jié)點索要數(shù)據(jù)，命令格式為0x00+ID+0x01，完成一次通信；如果只有一個節(jié)點，則進入命令轉發(fā)模式，向所知節(jié)點發(fā)送轉發(fā)命令，格式為0X00+ID+0X02,，等待串口接收數(shù)據(jù)。</p><p>　　檢測節(jié)點分析：進入初始化后進入等待串口接收中斷，獲得數(shù)據(jù)后和本地的

92、ID進行比較，不同則放棄已收到的數(shù)據(jù)，相同就馬上發(fā)送本地的ID作為應答監(jiān)測終端的信號，等待監(jiān)測終端回復命令，再次進入串口中斷獲得數(shù)據(jù)，對比地址ID。如果是0X00+ID+0X01就回復溫度、光照信息、空氣監(jiān)測信息；如果是0X00+ID+0X02就進入轉發(fā)模式，該節(jié)點成為“偽終端”，仿照監(jiān)測終端與其他節(jié)點進行通信，將獲得的數(shù)據(jù)打包為“本節(jié)點數(shù)據(jù)+所轉節(jié)點ID+所轉節(jié)點數(shù)據(jù)”發(fā)送，完成通信。通過測試和試驗發(fā)現(xiàn)，0XFF后跟0XAA、0X55

93、在噪聲中不容易發(fā)生，因此設定如下的通信數(shù)據(jù)格式。</p><p><b>　　數(shù)據(jù)和定義格式：</b></p><p>　　9B9B9B9B9B9B9B9B第六章 PCB設計</p><p>　　25B25B25B25B25B25B25B25B（一）元件選擇</p><p>　　軟件和硬件設計完成后就可以開始制作樣機，首

94、先是元件的選擇，通過找資料和比較，本設計部分主要元件選取如下：監(jiān)測終端單片機采用宏晶科技公司的STC89C52單片機，QC12864B液晶顯示屏，無線收發(fā)模塊nRF24L01；節(jié)點單片機采用宏晶科技公司的STC89C52單片機，數(shù)字溫度傳感器DS18B20，光敏電阻和空氣質量傳感器MQ-135，數(shù)模轉換器ADC0809，無線收發(fā)模塊nRF24L01。</p><p>　　26B26B26B26B26B26B26B

95、26B（二）Altium Designer release 原理圖的繪制</p><p>　　Altium Desinger 是Protel的高端版本，其功能強大，集成原理圖設計，PCB設計，信號完整性分析，SPICE仿真，F(xiàn)PGA設計等。Altium designer操作更加容易，功能更加完善。我們采用它來做我們的原理圖和PCB設計。首先繪制原理圖。</p><p>　　繪制原理圖時注意

96、：連線簡潔，在同一圖紙上元件線路多則使用網(wǎng)絡標號來表示，而多張圖紙使用端口Port來連接他們。連線要清楚的表示連接關系，當連接線路比較多而且集中時可以使用總線來連接它們。繪制完成后對所有元件做一個編號操作和編譯檢查。</p><p>　　37B37B37B37B37B37B37B37B1．PCB的電磁兼容設計</p><p>　　電磁兼容是指系統(tǒng)能在規(guī)定的電磁環(huán)境中正常工作而且不對該環(huán)境中

97、其他設備產生過量的電磁干擾。為了提高系統(tǒng)的電磁兼容能力，必須從設計初始開始就對電磁兼容給予足夠的重視，電磁兼容可以從3個要素考慮.即電磁干擾源、電磁干擾可能的傳播途徑、極易接收電磁干擾的敏感器件很電路入手。在PCB設計中基本的原則如下：</p><p><b>　　1．1抑制干擾源</b></p><p>　　(1) 大電流機械開關處并聯(lián)接上抑制火花電路（一般為RC的

98、串聯(lián)電路，R一般選擇幾千歐到幾十千歐，電容選擇0.01uF）；</p><p>　　(2) 給電機加傷濾波電路，電容電感的引線要短；</p><p>　　（3）電路板上的每個IC并接一個0.01~0.1pF的高頻電容，減小IC對電源的影響。高頻電容布線盡量靠近電源并且粗短。</p><p>　?。?）避免布線時走90°折線，盡量使用弧線或者45°

99、折現(xiàn)布線，以減少高頻噪聲的輻射。</p><p>　　1．2切斷干擾傳播途徑</p><p>　?。?）設計時充分考慮電源對單片機的影響。需要給單片機電源加濾波電容和穩(wěn)壓器，減小電源噪聲對單片機的影響。</p><p>　?。?）如果單片機I/O口控制電機等噪聲設備，在I/O口與噪聲源處必須加隔離。</p><p>　?。?）晶振布線要盡量靠

100、近單片機的引腳，將時鐘區(qū)用地線隔離起來、并將晶振的外殼接地加以固定；</p><p>　　（4）電路板要合理分區(qū)，如分離數(shù)字、模擬信號，強、弱信號。盡可能把干擾源遠離敏感元件；</p><p>　?。?）單片機I/O口、電路板線、電源線等比較關鍵的地方要使用抗干擾的元件等。</p><p>　　1．3提高敏感器件抗干的擾性能</p><p>

101、　?。?）布線要減少電路回路環(huán)的面積，降低噪聲；</p><p>　　（2）布線時，地線和電源線要盡量粗，可以減小壓降，還可以降低耦合噪聲；</p><p>　?。?）對于單片機閑置I/O口接地或者電源，不要懸空；</p><p>　?。?）在速度滿足要求的情況下，盡量降低晶振頻率；</p><p>　?。?）IC元件盡量直接焊接在電路板上，

102、少用插座。</p><p>　　1．4其他常用抗干擾措施</p><p>　?。?）交流端用電容濾波，去掉高頻、低頻干擾脈沖；</p><p>　　（2）變壓器雙隔離措施；</p><p>　?。?）次極低通濾波，吸收變壓器的浪涌電壓；</p><p>　　（4）采用隔離電路消除公共地線引起的干擾；</p>

103、<p>　?。?）通信線用雙絞線，消除平行互感；</p><p>　?。?）外殼接地保證人生安全和防止外界的磁場干擾；</p><p>　?。?）增加復位電壓檢查電路，防止單片機復位失敗。</p><p>　　1．5 印制電路工藝抗干擾</p><p>　　（1）元件布局合理，疏密恰當。</p><p>

104、　　（2）CPU、RAM、ROM等主要芯片，Vcc和GND之間接電解電容以及瓷片電容，去掉高、低頻干擾信號。</p><p>　?。?）獨立系統(tǒng)結構并減少接插件與連線。提高系統(tǒng)可靠性減少故障率。</p><p>　?。?）有調節(jié)使用4層以上電路板，中間兩層為電源與地線。</p><p>　　（5）盡量加寬電源線，布線原則是地線>電源線>信號線</p

105、><p>　　本次設計中PCB布線遵守這些基本原則，比如:電源穩(wěn)壓器處用330電解電容和104的瓷片電容并聯(lián)使用，保證電源的穩(wěn)定和消除干擾。</p><p>　　38B38B38B38B38B38B38B38B2．布局布線</p><p>　　在確定元件原理圖和封裝完全正確后就可以進行電路板的布局布線了。首先是確定電路板的形狀，大小。設置完畢后，導入PCB封裝，然后按照

106、規(guī)則進行元件布局操作。</p><p>　　布局完成之后設置布線規(guī)則，一般信號線使用12mil左右（1mil=1/1000in），電源線一般使用20~35mil，地線滿足25~50mil之間盡量加寬，本論文中采用網(wǎng)格狀大面積鋪地以減小接地電阻和增強系統(tǒng)的散熱性。規(guī)則設置之后，先試著把最短的線路連接起來，然后觀察布線的密度和可行性，并且對元件的布局進行調整，以使布線能成功。反復的布線修改，知道達到要求。</p

107、><p>　　布線時可以把一些比較重要的線手動完成，不是很重要的線交給計算機的自動布線去完成。一些工程師不愿意用計算機的自動布線，所有的線路都手動完成，這完全沒有必要，現(xiàn)在計算機越來越強大，而且Altium designer的改進型布線的效果已經(jīng)很理想了。只要規(guī)則設置合理是完全能布處滿足要求的線路，需要手動修改的地方很少了。設計完成的檢測節(jié)點PCB正面圖如圖6.2.1所示：</p><p>　

108、　圖6.2.1 檢測節(jié)點PCB正面</p><p>　　10B10B10B10B10B10B10B10B第七章 測試總結</p><p>　　本文是無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置，本設計是電路基礎、EDA、傳感器應用、單片機應用、軟件編程等多方面知識的綜合，充分鍛煉了動手實踐和理論結合的能力。</p><p>　　傳感器的發(fā)展與應用結合單片機微處理器改變了傳統(tǒng)的設計思路，尤其

109、是數(shù)字傳感器的應用，省掉諸多麻煩，解決了系統(tǒng)可靠性差、缺乏靈活性、維護不便、成本高、無法實現(xiàn)智能化等諸多缺點。通過單片機和一些簡單的外接電路就可以實現(xiàn)具有很多功能的，而且具有智能化的系統(tǒng)，同時可方便升級維護。所以單片機的應用廣泛，在日常生活和生產中占用重要位置。同時，我的設計包含了EDA、PCB技術，EDA和PCB也是現(xiàn)在電子產品必備的技術之一，人們設計了計算機，同時計算機又輔助我們的設計。EDA軟件的輔助，使得設計周期減少到幾個月甚至

110、幾周，EDA技術是一項重要工具。</p><p>　　本次畢業(yè)設計中雖然比較順利的完成了預期任務，仍然有不足的地方，希望自己在以后的工作中思考問題全面些。首先，設計中對于光照的采集采用的傳感器是光敏電阻，經(jīng)過反復測試和查閱資料證實光敏電阻的光照特性是非線性的，如果要求精度高，那么是無法完成的，會造成很大誤差，采用線性的傳感器即可改善性能；也可以在光敏電阻的模擬信號進入A/D轉換器的前級加上惠斯登電橋可減小誤差。&

111、lt;/p><p>　　在無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置的監(jiān)測終端功能較簡單，跟用戶需求還有差距，增加存儲歷史數(shù)據(jù)以方便查詢記錄等功能。</p><p>　　在軟件設計中，需要優(yōu)化程序的算法以達到更好的性能。</p><p>　　11B11B11B11B11B11B11B11B參考文獻</p><p>　　12B12B12B12B12B12B12B12B致

112、謝</p><p>　　這次畢業(yè)設計能夠順利完成與我的指導老師xx強教授密不可分，感謝王老師給予我的細心指導和無微不至幫助。同時感謝在設計過程中一直積極參與本設計討論的同學與朋友，他們在我的設計過程中給予了很多指導和幫助，我才能順利完成了該設計，在此表示衷心的感謝。還要向在我四年大學生活中教導過我的老師和幫助過我的同學致以誠摯的謝意。最后，感謝答辯組的老師百忙中對我畢業(yè)設計的閱覽和指導。</p>&

113、lt;p>　　四年的大學生涯即將結束，這次畢業(yè)設計是我大學四年的所學知識的一次驗證和總結，也是對自己四年大學生活交上的答卷。大學四年的生活讓我難忘，也是一生的財富。這次畢業(yè)設計從選題到探討最后到課題的順利完成，老師們和同學們給予了我很大的幫助，遇到不懂的問題他們幫我講解，教我怎么樣去解決，完成了這次畢業(yè)設計，這里面卻凝聚了很多人的努力很汗水，我再次感謝我的老師們和同學們！</p><p>　　13B13B1

114、3B13B13B13B13B13B附錄</p><p>　　附錄1：系統(tǒng)監(jiān)測終端原理圖</p><p>　　附錄2：系統(tǒng)監(jiān)測終端PCB圖</p><p>　　附錄3：系統(tǒng)探測節(jié)點原理圖</p><p>　　附錄4：系統(tǒng)探測節(jié)點PCB圖</p><p><b>　　附錄5：實物圖</b></p