基于物联网的家庭环境监测系统

摘要

家庭生活是人类日常生活中必不可少的一部分。现代城市化和工业化的快速发展与相对缺乏的环境保护措施使得人们的安全意识越来越强，家庭环境的质量也成为了人类衡量健康生活的一个标准。虽然室内环境的变化程度很微小，但是它直接影响到了一个人的健康水平，长期处于含有低剂量有害物质的生活环境也会给人类的健康状况带来隐患。 为了实时掌握家庭环境信息的变化，消除家庭环境中的安全隐患，本文设计了一个基于物联网的家庭环境监测系统。依据Proteus可视化程序设计出采集信号的软件仿真电路，并利用Arduino设计多个传感器信号的硬件整合电路，将信号利用TX串口传入基于最小Linux系统的iTop-4412开发板中，经过iTop-4412开发板串口驱动的设置，利用GPIO串口进行信号的读取，最后将读取到的信号分为两部分进行家庭环境信息的显示，一部分通过ZigBee模块将信息无线传输到电脑端实现数据的远程通信，另一部分通过iTop-4412开发板中搭建的Boa服务器将家庭环境信息显示在Web网页上，以登陆用户的形式实现家庭环境信息的在线实时显示。 在系统性能验证方面，对Arduino采集的环境信号进行数据分析，依据实际实验室环境的信号误差制定出一套使用标准，使物联网家庭环境监测系统更加的完善。

目录

声明

第一章 引言

1.1 课题研究背景

1.2 课题研究现状

1.3 课题研究内容与意义

第二章 相关原理介绍

2.1 物联网相关理论

2.2传感器采集相关理论

2.3 Linux相关理论

2.4 ZigBee相关理论

2.5 本章小结

第三章 系统总体架构及硬件选型

3.1 系统总体架构

3.2 传感器的选型

3.3 本章小结

第四章 硬件电路设计

4.1 Arduino传感器监测电路设计

4.2 iTop-4412通信电路设计

4.3 本章小结

第五章 系统软件设计

5.1 Arduino信息处理系统

5.2 搭建编译环境

5.3 iTop-4412与Arduino的串口通信

5.3 iTop-4412与ZigBee的串口通信

5.4 监测信息的网页显示

5.5 本章小结

第六章 实验误差分析

6.1 信号误差分析

6.2 系统性能指标分析

6.3 本章小结

第七章 总结与展望

7.1 总结

7.2 展望

参考文献

致谢