无线环境监测系统资料
基于无线传感器网络的环境监测与控制系统设计
基于无线传感器网络的环境监测与控制系统设计一、引言无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是一种由大量分布式传感器节点组成的网络系统，用于监测和控制环境中的物理和化学参数。
WSN已经广泛应用于环境监测、农业、工业自动化等领域。
本文旨在设计一种基于无线传感器网络的环境监测与控制系统，通过对环境参数的实时监测和控制来提高资源利用效率、降低能源消耗，实现对环境的智能化管理。
二、系统架构设计2.1 传感器节点传感器节点是WSN中最基本的组成单元，负责采集环境参数并将数据传输给基站。
在本系统中，每个传感器节点由一个或多个传感器模块、一个微处理器和一个无线通信模块组成。
其中，传感器模块负责采集温度、湿度等环境参数，并将数据转换为数字信号；微处理器负责对采集到的数据进行处理和分析；无线通信模块则负责将处理后的数据发送给基站。
2.2 基站基站是WSN中负责接收并处理来自各个传感器节点数据的设备。
在本系统中，基站由一台高性能计算机和一个无线通信模块组成。
无线通信模块负责接收传感器节点发送的数据，并将数据传输给计算机进行处理。
计算机通过对接收到的数据进行分析和处理，得到环境参数的变化趋势，并根据需求制定相应的控制策略。
2.3 控制器控制器是根据基站分析得到的环境参数变化趋势，对环境进行控制的设备。
在本系统中，控制器由一个执行机构和一个控制算法组成。
执行机构负责根据控制算法给出的指令，对环境参数进行调节；控制算法则根据基站分析得到的数据和预设的目标值，通过数学模型计算出相应的调节策略。
三、系统工作流程3.1 环境参数采集传感器节点通过传感器模块采集环境中温度、湿度等参数，并将采集到的数据转换为数字信号。
3.2 数据传输传感器节点通过无线通信模块将采集到的数据发送给基站。
基站接收到来自各个传感器节点发送过来的数据，并将其存储在计算机中。
3.3 数据处理与分析基站上运行着一套完善的数据处理与分析算法，通过对接收到的数据进行分析，得到环境参数的变化趋势。
基于无线传感网络的环境监测系统设计与实现
基于无线传感网络的环境监测系统设计与实现环境监测是现代社会中的重要任务之一。
为了保护环境、掌握环境变化以及及时预警环境风险，基于无线传感网络的环境监测系统应运而生。
本文将详细探讨环境监测系统的设计与实现，重点关注无线传感网络在系统中的应用。
无线传感网络是一种由多个无线传感器节点组成的网络系统，旨在收集、处理和传输环境信息。
传感器节点具有感知环境变量并将其传输到基站的能力。
因此，在环境监测系统中，无线传感器网络可以用于收集各种环境参数，如温度、湿度、大气压力等。
首先，设计一个高效的无线传感网络是环境监测系统的核心。
节点的布置和通信拓扑结构的选择对系统的性能具有重要影响。
节点的布置应该根据所需监测区域的特点进行合理规划，以保持节点之间的最佳通信范围。
同时，通信拓扑结构的选择应考虑能耗、网络覆盖范围和网络容量等因素。
其次，在传感器节点的设计和选择上，应该注意节点的能耗、传感器的灵敏度和测量范围。
由于节点通常需要长时间运行在无人监管的环境中，因此节能是一个关键的设计要素。
可以采用低功耗的无线通信技术和优化的数据处理算法来减少节点的能耗。
另外，传感器的灵敏度和测量范围应该能够满足实际应用的需求，以保证数据的准确性和可靠性。
在数据传输方面，无线传感网络中的节点通常会将采集到的环境数据传输到基站进行进一步处理和分析。
数据传输的可靠性和效率是一个挑战，特别是在大规模的传感网络中。
为了提高数据传输的可靠性，可以采用数据冗余和多路径传输等技术。
而为了提高数据传输的效率，可以根据传感器节点的能耗和网络拓扑动态调整传输功率，以减少能耗并提高网络容量。
此外，在环境监测系统的设计中，还需要考虑数据存储和处理的问题。
由于环境监测系统产生的数据量通常很大，传感器节点无法直接处理和存储所有数据。
因此，需要在传感器节点和基站之间建立有效的数据管理机制，以实现数据的有效存储和处理。
可以采用数据压缩、数据聚合和数据分析等技术来降低数据存储和处理的负担。
基于无线传感器网络的环境监测系统设计和实现
基于无线传感器网络的环境监测系统设计和实现随着现代社会的高速发展和城市化的不断推进，环境污染逐渐成为人们关注的热点问题。
为了有效地预防和治理环境污染，需要对环境进行实时监控和管理。
基于无线传感器网络的环境监测系统应运而生，成为环境监测领域的重要工具。
本文将介绍基于无线传感器网络的环境监测系统的设计和实现。
一、无线传感器网络简介无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是一种利用无线通信技术构建的分布式、自组织、多传感器节点协作的网络系统。
WSN由大量的传感器节点、数据处理节点和控制节点组成，通过无线通信技术形成一个协同工作的整体。
每个传感器节点都具有一定的自主处理能力和通信能力，并能够自我组织形成网络。
传感器节点通常由微处理器、传感器、存储器和无线模块等构成。
二、环境监测系统的设计原理基于无线传感器网络的环境监测系统通常需要设计以下几个部分：1. 传感器网络部分传感器网络部分是整个系统的核心，主要由传感器节点和基站组成。
传感器节点负责采集环境参数，如温度、湿度、风速、气压等。
基站则负责接收、处理和传输数据。
2. 数据处理部分数据处理部分主要负责对传感器节点采集到的数据进行处理、分析、存储等操作。
这个部分需要使用一些数据处理技术和算法，如数据压缩、数据挖掘和机器学习等。
3. 数据显示部分数据显示部分主要是将处理后的数据以可视化的形式呈现给用户。
这个部分需要使用一些可视化工具和技术，如Web技术、图表控件、地图等。
三、基于无线传感器网络的环境监测系统的实现方法在实现基于无线传感器网络的环境监测系统时，需要考虑以下几个方面：1. 传感器节点的选择和部署选择合适的传感器节点对于提高系统的性能和精度至关重要。
传感器节点的部署也需要经过仔细的规划和布局。
2. 通信协议的选择需要选择合适的通信协议，如ZigBee、WiFi、LoRa等。
通信协议的选择将直接影响到系统的能耗、通信效率和可靠性。
基于无线传感网的环境监测系统设计与实施
基于无线传感网的环境监测系统设计与实施引言：随着现代科技的发展，环境监测系统在各个领域中起到了重要的作用。
传统的环境监测方法有诸多限制，如高成本、复杂设备运维和数据收集等问题。
然而，基于无线传感网的环境监测系统可以克服这些问题，并为我们提供更精准、高效的环境数据。
一、系统总体设计基于无线传感网的环境监测系统由传感器网络、数据采集节点、数据传输和云平台等组成。
首先，设置合适的传感器节点分布，并设计稳定的网络拓扑结构。
其次，选择合适的传感器设备和数据采集节点，以满足环境监测的需求。
最后，建立数据传输通道，将采集到的环境数据传输到云平台进行存储和分析。
二、传感器节点的选择与布局在设计环境监测系统时，需要选择适合的传感器设备。
根据不同的环境监测需求，可以选择温度传感器、湿度传感器、气体传感器等。
同时，在传感器节点的布局上，应考虑到环境的复杂性和范围。
通过合理的布局，能够充分覆盖监测区域，提高数据采集的准确性和全面性。
三、数据采集与传输数据采集节点是系统中非常关键的部分，负责采集传感器节点上的数据。
在设计数据采集节点时，需要考虑数据采集的频率和精确度。
可以通过设定合适的采样间隔和数据压缩算法，实现对环境数据的高效采集和传输。
传感器节点采集到的数据可以通过有线或无线方式传输给数据处理中心。
四、数据处理与分析在数据处理环节，需要对采集到的环境数据进行预处理和清洗。
对于大量的数据，可以采用数据压缩和降噪技术，减少数据传输的开销。
而后，利用机器学习和数据挖掘等技术，对环境数据进行分析和建模。
通过对环境数据的分析，可以提取出有价值的信息，为环境监测和控制提供支持。
五、云平台的搭建与应用云平台承担着存储、管理和分析大量环境数据的功能。
在搭建云平台时，需要考虑到数据的安全性和稳定性。
可以利用云计算技术，设计分布式数据库和并行计算模型，实现对环境数据的快速存储和处理。
同时，为用户提供友好的界面和数据可视化工具，方便用户查看和分析环境数据。
维萨拉 VaiNet 环境监测系统说明书
应用说明www.vaisala.c nVaiNet AP10 网络接入点成熟的无线环境监测技术维萨拉 viewLinc 监测系统利用基于射频技术的维萨拉 VaiNet 无线设备对环境条件进行无线跟踪。
通过线性调频扩频 (CSS)* 信号调制，VaiNet 提供稳定的通信，在长距离范围内以及严酷、复杂和闭塞的条件下依旧可靠。
长距离无线通信避免了使用中继器来提高信号强度。
VaiNet 的无线数据记录仪以及接入点已经进行了预编程，以便于可以相互定位并建立通信。
更少的设备和配置让安装更加简单，因此，即使是之前缺乏或者没有设置联网监测系统经验的用户也能部署它。
VaiNet RFL100 无线电频率数据记录仪维萨拉 VaiNet 无线技术使用 sub-GHz 频率在环境监测应用中实现更好的信号传播。
大多数配备无线设备的工业监测系统都采用某种冗余方式防止数据记录仪网络中出现单点故障。
VaiNet 通过在多个网络接入点之间分配信号负载形成冗余。
接入点和数据记录仪之间的无线信号强度决定了最佳数据传输路径。
接入点利用以太网供电 (PoE)，从而减少布线，并且可以轻松连接到 UPS*。
如果没有 PoE，则安装时提供单独的电源。
此外，大多数RFL100 型号都是完全无线的，由电池供电，可确保系统在停电期间继续监测。
如果无线网络掉线，每个记录仪可以保留长达 30 天的数据，并且，如果以太网局域网出现故障，接入点将进行额外的数据存储。
一旦网络恢复，数据记录仪和接入点就会自动将历史数据回填到监测系统软件，以确保历史记录不间断。
由于其他频率已得到广泛使用，sub-GHz 无线技术有很多优点。
VaiNet 在繁重的 2.4 GHz 频段外部进行通信，信号不易受到干扰。
sub-GHz 无线通信的另一个优点是低频信号，这意味着信号传播距离更长，穿透力更好。
工业环境和仓库环境中典型的障碍（水泥砌块墙、金属货架、重型设备、液体产品、铝箔包装）更容易被低频信号穿透。
《基于无线传感网的环境监测系统的研究与实现》范文
《基于无线传感网的环境监测系统的研究与实现》篇一一、引言随着科技的进步与环保意识的增强，环境监测已经成为保护环境与自然资源的重要手段。
基于无线传感网络（Wireless Sensor Network, WSN）的环境监测系统能够有效地解决复杂环境下信息获取和传输的问题。
本文将对基于无线传感网的环境监测系统的研究与实现进行详细的探讨，并针对具体的技术难点进行剖析和解决方法的分析。
二、系统架构及技术难点2.1 系统架构基于无线传感网的环境监测系统主要由传感器节点、网关节点、数据中心等部分组成。
传感器节点负责环境信息的采集和传输，网关节点负责数据的汇聚和传输至数据中心，数据中心负责数据的处理、存储和分析等任务。
2.2 技术难点（1）数据采集：如何在复杂的自然环境中获取准确的实时数据是一个重要问题。
此外，还需要考虑数据传输的可靠性和稳定性。
（2）能源效率：无线传感器网络通常使用电池供电，因此，如何在长时间内保证网络的正常运转是另一个重要的问题。
（3）网络安全：在传输敏感的监测数据时，如何确保数据的完整性和保密性也是不容忽视的问题。
三、研究与实现3.1 传感器节点的设计与实现传感器节点是环境监测系统的关键部分，负责数据的采集和传输。
设计时需要考虑到传感器节点的尺寸、功耗、成本等因素。
此外，还需要根据具体的监测环境选择合适的传感器类型和参数。
在实现过程中，需要使用微处理器和无线通信模块等硬件设备，以及相应的软件算法进行数据处理和传输。
3.2 网关节点的设计与实现网关节点是连接传感器节点和数据中心的关键部分，负责数据的汇聚和传输。
在设计和实现过程中，需要考虑到数据的处理能力、存储能力和传输速度等因素。
此外，还需要考虑如何对数据进行加密和验证，以确保数据的安全性和完整性。
3.3 数据中心的设计与实现数据中心是环境监测系统的核心部分，负责数据的处理、存储和分析等任务。
在设计和实现过程中，需要考虑到数据存储的容量、处理速度和安全性等因素。
基于无线传感网络的环境监测系统
基于无线传感网络的环境监测系统摘要：无线传感器网络是目前环境监测领域研究的热点技术。
结合ZigBee和无线传感网络设计了集多种功能于一体的完整环境监测系统。
在本系统中，节点选用CC2530芯片作为zigbee通信模块，网关采用GPRS作为系统与3G网络的通信模式。
系统实现了采集温度、湿度、光线亮度等环境信息，并进行了相应处理，设计了网关数据处理软件算法。
系统具体的工作方式为：传感器节点对室内的环境信息进行采集并将数据以ZigBee无线自组网方式发送到无线传感网络的控制中心网关，网关负责将传感器数据处理后上传到云服务器；用户能够通过手机APP和网页查看，对于重要的警告信息网关会发短信到用户的手机，而服务器端会发邮件或微博提醒用户。
经过测试和使用，本系统运行可靠，能准确获取环境数据，网关和服务器端数据能够实时更新，环境参数能实现自动调节与校准。
关键词：环境监测；无线传感网络；ZigBee；GPRS1 相关工作本文研究目的是利用ZigBee 技术结合 WSN 设计安全高效的、个性化的环境监测系统。
许多本领域学者已经利用WSN设计了一些环境监测系统，代表性的成果有：雷旭等利用无线传感器网络设计了隧道环境信息监测系统。
系统以STM32 微控制器为核心设计了低功耗网络节点与网络汇聚节点设计了B/S 模式访问的监控中心软件；梅海彬等提出了一种基于Arduino开放平台与XBee Pro增强通信距离的无线传感器网络，对近海环境进行了实时监测；另外，针对农田土壤参数（诸如温湿度等）的精确采集系统设计上，很多学者研究了土壤WSN 精确化应用系统与实现的关键技术。
诸如此类，这些都是典型的WSN环境监测系统与关键技术研究的文献成果。
概括这些目前WSN环境监测领域文献共性特点，大多是针对农业、海洋等某一领域设计的应用系统，缺乏共性通用的系统平台设计思想；另外由于缺乏目前云计算、Android等最先进的新技术植入，缺乏先进与人性化设计理念。
基于无线传感器网络的环境保护监测系统设计
基于无线传感器网络的环境保护监测系统设计无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）是一种由大量分布在空间中的节点组成的自组织网络。
这些节点通过无线通信协作来收集、处理和传输环境中的各种信息。
近年来，随着环境问题的日益严重，无线传感器网络被广泛应用于环境保护监测系统设计中。
本文将介绍基于无线传感器网络的环境保护监测系统的设计。
**一、系统架构设计**环境保护监测系统的主要目标是实时、准确地收集和处理环境参数，以便监测环境状态并采取相应的控制措施。
基于无线传感器网络的环境保护监测系统的架构设计如下：1. 传感器节点：传感器节点是系统的基本组成部分，负责感知环境参数，并将采集到的数据发送给中心节点。
传感器节点通常由传感器、微处理器和通信模块组成，能够实时采集和处理环境参数。
2. 中心节点：中心节点是整个系统的核心控制中心，负责接收传感器节点发送的数据，并作出决策和控制指令。
中心节点通常由强大的处理器和大容量存储器组成，能够应对复杂的数据处理和决策任务。
3. 网络通信：传感器节点和中心节点之间的通信采用无线方式进行。
传感器节点通过无线传感器网络协作进行数据传输，并通过中继节点将数据传输到中心节点。
通信协议需考虑网络拓扑、网络传输协议、数据安全等因素。
4. 数据处理和存储：中心节点接收到传感器节点发送的数据后，需要进行数据处理和分析。
在设计数据处理算法时，需考虑数据的实时性、精确性、稳定性等因素。
同时，为了保证系统的可靠性和容错性，需设置数据备份和存储机制。
**二、系统关键技术**基于无线传感器网络的环境保护监测系统涉及到多个关键技术，下面将介绍其中几个重要的关键技术。
1. 节能技术：由于传感器节点通常利用电池供电，节点能源有限。
为了延长节点寿命，需采用节能技术。
例如，通过调整节点工作模式、优化数据传输协议、降低节点功耗等方式来减少能量消耗。
2. 网络拓扑优化：网络拓扑结构对于数据传输效率和网络覆盖范围具有重要影响。
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南京邮电大学自动化学院实验报告实验名称：无线环境参数测量系统课程名称：智能仪器设计基础所在专业：测控技术与仪器学生姓名：林若愚班级学号： B12050518任课教师：徐国政2014 /2015 学年第二学期实验地点：教5-214 实验学时：8目录摘要： (2)一、实验目的 (2)二、实验内容 (2)三、实验设备 (2)四、实验硬件介绍 (3)1. STC89C52RC (3)2. STC15W4K32S4 (3)3. NRF2401 (4)4. LCD12864 (5)5. AM2320 (5)6. SD2068 (5)7. BMP180 (6)8. MQ135 (6)五、系统实现介绍 (6)1.系统结构 (6)1.模块功能说明 (6)2.系统框图 (7)2. 电路图和实物图 (8)六、软件程序 (10)（1）软件功能说明+程序流程图 (10)（2）软件具体实现 (10)LCD12864.h文件内容 (10)LCD12864.c文件内容 (11)Main.c内容 (12)其他部分 (14)七、实验数据及结果分析 (15)八、总结及心得体会 (17)摘要：无线环境参数测量系统随着科技的发展，人们对自己的生活环境越来越在意，并且希望能直观的数字化参数化地衡量当前的环境质量。
本系统虽然用的是传统传感器，但是在和传感器相连的显示器上能显示的基础之上增加了远程发送设备，能实现在测量某一点的实时环境参数的同时，在半径几米之内的任意位置都能直接直观的查看到这些数据。
测量的参数包括温度湿度气压和空气质量，能让人们对生活环境的认识更加数字化。
且本系统节能省电，实现了可持续发展。
一、实验目的1.了解并能使用I2C总线进行传感器数据获取2.了解双机通信与无线通信3.使用labview图形化编程软件进行上位机界面设计二、实验内容1.使用STC15W4K32S4单片机驱动多种传感器完成多参数测量2.实现STC15W4K32S4与STC89C52RC之间的串口通信并使用LCD12864显示接受到的信息3.实现NRF24L01+进行信息无线收发4.实现用labview制作上位机用来显示测量到的信息三、实验设备1.STC15W4K32S4单片机1只2.STC89C52RC 单片机2只3.NRF24L01+ 2只4.LCD12864 1块5.计算机1台6.AM2320 1只7.BMP180 模块1个8.MQ-135模块1个9.SD2068时钟模块1个10.11.0592M晶振、杜邦线、排针、电阻、电容、LED灯若干四、实验硬件介绍1.STC89C52RCSTC89C52RC/RD+系列单片机具有成本低、性能高的特点，支持ISP（在系统编程）及IAP（在应用编程）技术。
使用ISP技术可不需要编程器，而直接在用户系统板上烧录用户程序，修改调试非常方便。
利用IAP技术能将内部部分专用Flash当作EEPROM使用，实现停电后保存数据的功能，擦写次数为100000次以上，可省去外接EEPROM（如93C46、24C02等）。
而且与传统8051单片机程序兼容，硬件无需改动。
2.STC15W4K32S4STC15W4K32S4系列单片机是STC生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是宽电压高速高可靠低功耗超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，但速度快8-12倍。
内部集成高精度RC时钟，ISP编程时5MHz-30MHz宽范围可设置，可彻底省掉外部昂贵的晶振和外部复位电路。
8路10位PWM,8路高速10位A/D转换，内置4K 字节大容量SRAM，4组独立的高速异步串行通信口，1组高速同步串行通信端口，针对多串行口通信/电机控制/强干扰场合，内置比较器功能更强大。
3.NRF2401NRF24L01是一款工作在2.4-2.5GHz世界通用ISM频段的单片收发芯片，无线收发器包括：频率发生器增强型SchockBurstTM 模式控制器功率放大器晶体放大器调制器解调器输出功率频道选择和协议的设置可以通过SPI接口进行设置极低的电流消耗。
支持六路通道的数据接收。
1.低工作电压：1.9～3.6V低电压工作2.高速率：2Mbps，由于空中传输时间很短，极大的降低了无线传输中的碰撞现象（软件设置1Mbps或者2Mbps的空中传输速率）3.多频点：125频点，满足多点通信和跳频通信需要4.超小型：内置2.4GHz天线，体积小巧，15x29mm（包括天线）5.低功耗：当工作在应答模式通信时，快速的空中传输及启动时间，极大的降低了电流消耗。
6.低应用成本：NRF24L01集成了所有与RF协议相关的高速信号处理部分，比如：自动重发丢失数据包和自动产生应答信号等，NRF24L01的SPI接口可以利用单片机的硬件SPI口连接或用单片机I/O口进行模拟，内部有FIFO可以与各种高低速微处理器接口，便于使用低成本单片机。
7.便于开发：由于链路层完全集成在模块上，非常便于开发。
自动重发功能，自动检测和重发丢失的数据包，重发时间及重发次数可软件控制自动存储未收到应答信号的数据包自动应答功能，在收到有效数据后，模块自动发送应答信号，无须另行编程载波检测—固定频率检测内置硬件CRC检错和点对多点通信地址控制数据包传输错误计数器及载波检测功能可用于跳频设置可同时设置六路接收通道地址，可有选择性的打开接收通道标准插针Dip2.54MM间距接口，便于嵌入式应用.4.LCD12864带中文字库的128X64 是一种具有4 位/8 位并行、2 线或3 线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为128×64, 内置8192 个16*16 点汉字，和128 个16*8 点ASCII 字符集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。
可以显示8×4 行16×16 点阵的汉字. 也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一显著特点。
由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。
5.AM2320AM2320数字温湿度传感器是一款含有己校准数字信号输出的温湿度复合型传感器。
采用专用的温湿度采集技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。
传感器包括一个电容式感湿元件和一个高精度集成测温元件，并与一个高性能微处理器相连接。
该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。
AM2320 通信方式采用单总线、标准I2C两种通信方式。
标准单总线接口，使系统集成变得简易快捷。
超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选择。
I2C通信方式采用标准的通信时序，用户可直接挂在I2C通信总线上，无需额外布线，使用简单。
两种通信方式都采用直接输出经温度补偿后的湿度、温度及校验CRC等数字信息，用户无需对数字输出进行二次计算，也无需要对湿度进行温度补偿，便可得到准确的温湿度信息。
两种通信方式可自由切换，用户可自由选择，使用方便，应该领域广泛。
产品为4引线，连接方便，特殊封装形式可根据用户需求而提供。
6.SD2068SD2068是一种具有标准IIC接口的实时时钟芯片,CPU可使用该接口通过5位地址寻址来读写片内32字节寄存器的数据(包括时间寄存器、报警寄存器、控制寄存器、通用SRAM 寄存器)。
SD2068内置单路定时/报警中断输出,报警中断时间最长可设至100年;内置时钟精度数字调整功能，可以在很宽的范围内校正时钟的偏差(-189ppm～+189ppm,分辨率3.05ppm),并通过外置的温度传感器可设定适应温度变化的调整值，实现在宽温范围内高精度的计时功能。
该芯片可满足对实时时钟芯片的各种需要，为工业级产品，是在选用实时时钟IC时的理想选择。
7.BMP180BMP180是一款高精度、小体积、超低能耗的压力传感器，可以应用在移动设备中。
它的性能卓越，绝对精度最低可以达到0.03hPa，并且耗电极低，只有3μA。
BMP180采用强大的8-pin陶瓷无引线芯片承载（LCC）超薄封装，可以通过I2C总线直接与各种微处理器相连。
8.MQ135MQ135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染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。
MQ135传感器对氨气、硫化物、苯系蒸汽的灵敏度高，对烟雾和其它有害的监测也很理想。
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。
五、系统实现介绍1.系统结构1.模块功能说明（1）传感器数据收集模块使用STC15W4K32S4单片机从四个传感器上用I2C以及AD采集方式获取响应的数据，并通过串口以一定的格式向STC89C52RC发送，该部分由同组成员董鸿祥负责。
（2）串口收发及数据显示模块使用STC89C52RC单片机收到数据，并使用LCD12864显示，并驱动NRF24L01向上位机发送接收到的数据，主要由本人负责。
（3）无线接受及上位机显示模块使用STC89C52RC单片机驱动NRF2401接收下位机发送而来的数据，并通过串口将该数据发送至计算机，通过在Labview上用直观的图像和显示控件来显示接收到的数据。
该部分由同组成员侯贺雨负责。
2.系统框图图1 整体系统框图2.电路图和实物图图2 串口收发及数据显示模块电路图图3 串口收发及数据显示模块实物图图4 下位机整体实物图图5 上位机部分实物图六、软件程序（1）软件功能说明+程序流程图图6 模块实现流程图（2）软件具体实现LCD12864.h文件内容#ifndef _LCD12864_H_#define _LCD12864_H_#include <main.h>sbit RS=P2^2; //RS=0为执行指令；RS=1为执行数据；sbit RW=P2^1; //读写sbit E=P2^0 ;//使能sbit PSB=P2^3; //低电平（串口驱动）；高电平（并口驱动）sbit RST=P2^5; //LCD复位void Init_lcd(); //初始化液晶void lcd_busy(); //忙标志查询void delayus(uint z); //延时程序void write(uchar x,uchar Data); //写单字节函数void Show(uchar address,uchar L,uchar STR1[]);#endifLCD12864.c文件内容#include <LCD12864.h>uchar t,p;void delayus(uint z) //延时函数{uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}void lcd_busy(void) //判忙函数{uchar busy;P0=0xff;RS=0;RW=1;do{E=1;busy=P0;E=0;}while(busy>0x7f);}void write(uchar x,uchar Data) //写入函数，将写入数据和命令参数化写在一个函数中{lcd_busy(); //忙查询if(x==0){RS=0;RW=0; //写单字节命令字}else if(x==1){RS=1;RW=0; //写单字节数据}E=1;P0=Data;E=0;P0=0xff;}void Init_lcd(void) //初始化{delayus(20); //启动等待，等LCM讲入工作状态PSB=1; //并口驱动模式RST=0;delayus(4);RST=1; // 复位LCDwrite(0,0x30); //8 位介面，基本指令集write(0,0x0c); //显示打开，光标关，反白关write(0,0x01); //清屏，将DDRAM的地址计数器归零}void Show(uchar address,uchar L,uchar STR1[]) //显示函数{uchar i;write(0,address);for(i=0;i<L;i++){write(1,STR1[i]);}}Main.c内容#include <main.h>#include <LCD12864.h>#include <NRF24L01.h>uchar flag=0,i=0,j,c,receive[17]=0,temp[16]=0,adress=0;code uchar aq2[][4]={"优","良","中","差"};code uchar empty[16]={0};void UartInit(void) //9600bps@11.0592MHz{PCON = 0x00; //波特率不倍速SCON = 0x50; //8位数据,可变波特率TMOD = 0x20; //设定定时器1为8位自动重装方式TL1 = 0xfd; //设定定时初值TH1 = 0xfd; //设定定时器重装值ET1 = 0; //禁止定时器1中断TR1 = 1; //启动定时器1}void dis(uchar a){switch(a){case 0: adress=0x80;break;/*第一行显示内容*/case 1: adress=0x90;break;/*第二行显示内容*/case 2: adress=0x88;break;/*第三行显示内容*/case 3: adress=0x98;break;/*第四行显示内容*/default:return;}Show(adress,16,temp);}void main(){//首位置第一行0x80，第二行0x90，第三行0x88，第四行0x98uint result; //计算环境质量UartInit(); //初始化串口init_NRF24L01(); //初始化2401Init_lcd(); //初始化12864EA=1; //打开主中断ES=1; //打开串口中断LED = 0;LED1 = 0;Show(0x80,16,"系统初始化中..");Delay(6000);while(1){if(flag) //当接收到17个字符时，flag置1并开始处理{ES=0;for(j=0;j<15;j++) //把接受到的数除了标志位放进temptemp[j]=receive[j+1];switch(receive[0]) //用标志位判别显示内容{case 's': dis(0); break; //显示时间case 't': dis(1); Show(0x93,2,"°");break; //显示温湿度和‘°’case 'p': dis(2); break; //显示大气压case 'a': dis(3); Show(0x9c,2," "); //显示空气质量result=(temp[4]-'0')*1000+(temp[5]-'0')*100+(temp[6]-'0')*10+(temp[7]-'0');if(result>700)Show(0x9e,2,aq2[3]);else if(result>300)Show(0x9e,2,aq2[2]);else if(result>64)Show(0x9e,2,aq2[1]);elseShow(0x9e,2,aq2[0]);break;default: break;}flag=0; //显示完后将标志位清0nRF24L01_TxPacket(receive); //通过2401发送数据Delay(600); //断延时ES=1;}}}void ser() interrupt 4{c=SBUF;receive[i]=c;if(!(c=='s'||c=='t'||c=='p'||c=='a')&&(c==receive[0]))//如果接收到的不是标志就不接收{RI=0;return;}i++;if(i>16) //连续接受17个字符{flag=1;i=0;}RI=0;}其他部分由于篇幅原因，在本程序中非重点的NRF2401.h以及NRF2401.c省略七、实验数据及结果分析图7 12864显示效果1图8 12864显示效果2图9 上位机显示效果1图10 上位机显示效果2图11 上位机显示效果3结果显示本系统采集数据精确，上下位机通信间并无乱码。