基于Zigbee的空气质量检测

ZigBee 无线网络原理课程设计报告：基于 ZigBee 空气质量传感器检测的设计1计算机科学与技术学院ZigBee 无线网络原理课程设计报告设计题目： 基于 ZigBee 的空气质量检测 设计人员：学号+姓名指导教师： 王 忠 友 2016 年 11 月ZigBee 无线网络原理课程设计报告：基于 ZigBee 空气质量传感器检测的设计2ZigBee 无线网络原理课程设计报告：基于 ZigBee 空气质量传感器检测的设计3目录目录 .II摘 要 .IIIABSTRACT.IV1 设计目标 .42 设计内容 .43 系统框图 .44 实验所需器材 .55 实验各个模块的相关电路设计 .65.1 空气质量传感器的相关参数 .75.2 空气质量传感器原理图 .85.3 协调器原理图 .95.4 Zigbee 核心板介绍 .96 实验软件设计 .106.1 裸机程序 .136.2 Zigbee 协议栈部分程序 .147 作品实物图展示 .148 实验小组成员分工 .179 实验总结 .18参考文献 .1810.小组成员评分 .19ZigBee 无线网络原理课程设计报告：基于 ZigBee 空气质量传感器检测的设计4ZigBee 空气质量检测 摘 要随着物联网的兴起，ZigBee 技术以其独有的优势正在为我们提供更多优质便捷的技术成果。本课题研究的是基于 ZigBee 技术，设计和实现使用空气质量传感器来检测空气中质量。设计以电脑控制端、ZigBee 技术、空气质量传感器模块等硬件模块组成的检测系统。实现当有空气质量传感器监测到空气中不同污染程度时，指示灯亮并且上位机有提示的功能。使得人们更方便快捷的对空气质量进行监测。【关键词】ZigBee 核心板 空气质量传感器 空气污染ABSTRACTWith the rise of the Internet of things, ZigBee technology with its unique advantage is to provide us with more high quality convenient technological achievements. This topic research is based on ZigBee technology.Design and implementation using air quality sensor to detect the air quality.Design with computer control end.ZigBee technology, air quality sensor module of hardware module testing system.When there is air quality sensor monitoring to different degree of pollution in the air, indicator and superordination machine has the function of the tip.Make people more convenient and quick for air quality monitoring.Design and implementation using air quality sensor to detect the air quality.Design with computer control end.ZigBee technology, air quality sensor module of hardware module testing system.When there is air quality sensor monitoring to different degree of pollution in the air, indicator and superordination machine has the function of the tip.Make people more convenient and quick for air quality monitoring.ZigBee 无线网络原理课程设计报告：基于 ZigBee 空气质量传感器检测的设计5key words ZigBee Air quality sensor The air pollution1 设计目标本次设计要求实现一个 PC 端可以接收到下位机传来的数据并判断周围是否有检测空气中的功能。PC 端控制软件可以用 VB 语言，对 VB 串口控件要熟悉的掌握。同时要求学生对 CC2530 芯片编程和 zigbee 协议栈有相当程度的理解以及熟练的应用，熟悉 ZigBee 串口以及中断的使用，会基本的 C 语言熟练掌握 IAR FOR 8051 软件的使用与程序下载以及手机软件开发环境。2 设计内容（1）TMP-300E 气体传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2)。当传感器所处环境中存在污染气体时，传感器的电导率随空气中污气体浓度的增加而增大。使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。（2）TPM-300E 气体传感器对氨气、氢气、酒精、一氧化碳、甲烷、等有机挥发气体、香烟、木材、纸张燃烧烟雾、油烟等有害气体的监测也很理想。这种传感器可检测多种有害气体，是一款适合多种应用的低成本传感器3 系统框图终端协调器上位机zigbee发送数据串口发送数据ZigBee 无线网络原理课程设计报告：基于 ZigBee 空气质量传感器检测的设计6图 3.1 系统总体框图图 3.2 程序运行框图 4 实验所需器材此处用 CC2530 芯片用作接收信息和控制芯片，实现无线遥控，单跳控制距离可以达到 100 米以上。开始串口初始化空气质量传感器是否检测到污染发给协调器通过串口发送给上位机上位机改变结束否是ZigBee 无线网络原理课程设计报告：基于 ZigBee 空气质量传感器检测的设计7（1）Zigbee 核心板，2 块； （2）仿真器，1 套；（3）OLED 显示器，1 块。（4）3.7V 电池盒，1 个（5）锂电池，1 节（6）下载线，1 根（7）锂电池 专用充电器，1 个（8）底板，1 块（9）micro usb 线，1 根（10）空气质量传感器，一个5 实验各个模块的相关电路设计5.1 空气质量传感器的相关参数（1）长尺寸：长 28.3mm X 宽 20mm X 高 10mm（2）主要芯片：TPM-300E、TP-401T 空气质量监测传感器（3）工作电压：直流 5 伏（4）特点：1、具有信号输出指示。2、数字信号输出，应用简单。 3、零点标定，高一致性。4、可根据用户要求定制模块，及调整灵敏度等。 5、高灵敏度、长寿命、低功耗。（5）应用场合：1、空气净化器、空气清新机。2、负离子光纤花及车载净化器。3、新车换气系统及自动换气扇。4、空调自动换气及集成吊顶控制器。5、厨卫新风换气器等（6）图片展示：ZigBee 无线网络原理课程设计报告：基于 ZigBee 空气质量传感器检测的设计8图 5.1 空气质量传感器实物图5.2 空气质量传感器原理图图 5.2 空气质量传感器原理图ZigBee 无线网络原理课程设计报告：基于 ZigBee 空气质量传感器检测的设计95.3 协调器原理图图 5.3 协调器原理图ZigBee 无线网络原理课程设计报告：基于 ZigBee 空气质量传感器检测的设计10图 5.4 协调器 PCB 原理图5.4 Zigbee 核心板介绍CC2530 是 TI 公司推出的最新一代 ZigBee 标准芯片，适用于 2.4GHz、IEEE 802.15.4、ZigBee 和 RF4CE 应用。CC2530 包括了极好性能的一流 RF 收发器，工业标准增强性 8051 MCU，系统中可编程的闪存，8KB RAM 以及许多其它功能强大的特性，可广泛应用在 2.4-GHzIEEE 802.15.4 系统，RF4CE 遥控制系统，ZigBee 系统，家庭/建筑物自动化，照明系统，工业控制和监视，低功耗无线传感器网络，消费类电子和卫生保健。CC2530 改进了 CC2430 RF 性能，多达 32/64/128/256KB 闪存以支持更多、更广泛应用，强大地址识别和数据包处理引擎， 能够很好的匹配 RF 前端，封装更小，IR 一代电路以及