環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中中心節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

開(kāi) 題 報(bào) 告學(xué) 號(hào) 姓 名 指 導(dǎo) 教 師題目 環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中中心節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)課題內(nèi)容：（研究現(xiàn)狀、目標(biāo)、意義等，空白不足可增加頁(yè)面）隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,工業(yè)廢氣對(duì)空氣的污染得到了廣泛的關(guān)注和重視 ,對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)已經(jīng)成為了我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)部門的重要任務(wù)。目前對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量的監(jiān)測(cè)已經(jīng)從大中城市覆蓋到了縣域城市,在縣城中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了環(huán)境空氣質(zhì)量的自動(dòng)監(jiān)測(cè)。目前我國(guó)的環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)已經(jīng)實(shí)行有些年頭,在發(fā)展的過(guò)程中取得了一定的成績(jī),但是還存在許多的不足。目前我國(guó)的環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)手段與國(guó)外相比,還存在很大的差距,環(huán)境監(jiān)測(cè)管理方法還需要進(jìn)一步完善。論文主要探討了我國(guó)環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀,并對(duì)其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)做了簡(jiǎn)要論述。傳統(tǒng)的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)大多采用人工測(cè)量或在測(cè)量點(diǎn)與監(jiān)控室之間鋪設(shè)電纜的有線方式，不僅耗費(fèi)人力，而且具有布線不易、維護(hù)困難等缺點(diǎn)，對(duì)于監(jiān)測(cè)范圍廣或環(huán)境惡劣的地方往往顯得無(wú)能為力。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種新興的信息獲取和處理技術(shù)，由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量傳感器組成，通過(guò)無(wú)線通信方式形成一個(gè)多跳自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)的各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，并將其發(fā)送至終端用戶。其具有抗毀性強(qiáng)、監(jiān)測(cè)精度高、覆蓋區(qū)域大等特點(diǎn)，通常運(yùn)行在人無(wú)法接近的惡劣甚至危險(xiǎn)的遠(yuǎn)程環(huán)境中，在軍事應(yīng)用、遠(yuǎn)程監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能家庭網(wǎng)絡(luò)、搶險(xiǎn)救災(zāi)等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景和發(fā)展?jié)摿o(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network，WSN)是一種特殊的Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)，是由許多無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)協(xié)同組織起來(lái)的，這些微型節(jié)點(diǎn)具有無(wú)線通訊、數(shù)據(jù)采集和協(xié)同合作能力，可以應(yīng)用于布線和電源供給困難或人員不能到達(dá)的區(qū)域(如受到污染、環(huán)境不能被破壞或敵對(duì)區(qū)域) 和一些臨時(shí)場(chǎng)合等。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以隨機(jī)或特定地布置在目標(biāo)環(huán)境中，它們之間通訊通過(guò)特定的協(xié)議自組織起來(lái)，能夠獲取周圍環(huán)境的信息并且相互協(xié)同工作完成特定任務(wù)。在環(huán)境監(jiān)測(cè)、軍事、國(guó)防、工農(nóng)業(yè)、城市管理、生物醫(yī)療、搶險(xiǎn)救災(zāi)、防恐反恐、危險(xiǎn)區(qū)域遠(yuǎn)程控制等許多重要領(lǐng)域都有潛在的使用價(jià)值，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。開(kāi)發(fā)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)所采用的協(xié)議取決于網(wǎng)絡(luò)具體的應(yīng)用范圍。ZigBee 協(xié)議是為家庭控制、安全系統(tǒng)、建筑自動(dòng)化等方面設(shè)計(jì)的傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。本文將會(huì)分析ZigBee 協(xié)議的結(jié)構(gòu)并基于 ZigBee 協(xié)議實(shí)現(xiàn)一種溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)。課題關(guān)鍵問(wèn)題及難點(diǎn)：無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)；全功能模塊；CC2530；ZigBee；1：了解 zigbee 的相關(guān)理論和技術(shù)以及研究現(xiàn)狀和應(yīng)用情況；2：根究調(diào)研情況，提出合理的設(shè)計(jì)方案；3：完成硬件的選擇4:軟件的 程序編寫(xiě)與調(diào)試擬采取的方式、方法及計(jì)劃進(jìn)程安排（主要技術(shù)路線）：了解ZigBee協(xié)議及其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。首先給出了ZigBee協(xié)議棧結(jié)構(gòu)，并介紹了IEEE802.15.4協(xié)議及其規(guī)范的物理層 (PHY)和MAC 層幀結(jié)構(gòu)及其功能，以及ZigBee 聯(lián)盟規(guī)范的網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層幀結(jié)構(gòu)及其功能。接著給出了ZigBee協(xié)議的相關(guān)概念，并介紹了ZigBee網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和節(jié)點(diǎn)工作模式。硬件設(shè)計(jì)。主要描述了利用單片機(jī)解決ZigBee的方案，包括ZigBee 模塊、MCU的外圍電路以及LCD 顯示電路的設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)。主要采用匯編語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)程序，其中包括流程圖的繪制以及各子程序的分析。系統(tǒng)性能測(cè)試。本章主要對(duì)硬件電路在實(shí)際應(yīng)用中的性能測(cè)試進(jìn)行分析。S Z 0 5 - Z B E E 嵌 入式 無(wú) 線 通 信 模 塊M C U ( S T C 1 2 A 3 2 S 2 )上位機(jī) P CRS-485L E D 指示電路D S 3 2 3 1 時(shí)鐘電路L C D 顯示電路ISP系統(tǒng)初始化程序開(kāi)始W D 等待否是否有中斷產(chǎn)生執(zhí)行中斷子程序退出中斷是參考文獻(xiàn)：1呂志安.ZigBee 網(wǎng)絡(luò)原理與應(yīng)用開(kāi)發(fā)M.北京航空航天大學(xué)出版社，2008,02.2李文仲ZigBee 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)入門與實(shí)戰(zhàn)M. 北京航空航天大學(xué)出版社,2008，07.3李文忠，段朝玉.ZigBee2006 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線定位實(shí)戰(zhàn)M. 北京航空 航天大學(xué)出版社,2008，01.4鐘艮林ZigBee 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)J. 科技信息, 2009,09(31)：71-72.5于海，高繼森. 基于 ZigBee 的辦公樓溫度檢測(cè)技術(shù)J.應(yīng)用技術(shù)，2009,03(3)：92-93.6上海順舟網(wǎng)絡(luò)科技有限公司順舟科技 SZ02-ZigBee 無(wú)線通信模塊J.上海順舟網(wǎng)絡(luò)科技有限公司.2004,04.7吳輝,于軍琪.基于 ZigBee 的溫室房間溫度傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)J.農(nóng)機(jī)化研究.2009，04(4)：158-160. 8馬永強(qiáng),李靜強(qiáng),馮立營(yíng). 基于 ZigBee 技術(shù)的射頻芯片 CC2530J.科技信息，2008,09.9 李文仲,段朝玉. PIC 單片機(jī)與 ZigBee 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)戰(zhàn)M. 北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2007.10張寧 ,王越,王東. 基于精簡(jiǎn)協(xié)議棧的 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)研究 J.單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2009,02（2）：76-78.11陳森 ,朱浩,金巖華. 基于 CAN 和 ZigBee 技術(shù)的井下定位系統(tǒng)設(shè)計(jì) J.微計(jì)算機(jī)信息，2009，25(2-2)：27-29.122.4 GHz IEEE 802.15.4 / ZigBee-Ready RF Transceiver (Rev. B) 20 Mar 2007EB/OL. http:/focus.ti.com/lit/ds/symlink/cc2420.pdf13Li-Hsing Yen,Wei-Ting.The room shortage problem of tree-based ZigBee/IEEE 802.15.4 wireless networksJ. Computer Communications,2009,10:454462.14LI Zhen-rongLow-power and area-optimized VLSI implementation of AES coprocessor for Zigbee systemJ.The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications, June 2009, 16(3): 89-94.15Jin-shyan Lee and Yang-chih Huang,Design and implementation of ZigBee.IEEE 802.15.4 Nodes for Wireless SensorNetworks，200616Y W Zhu and JFShi. The Design of Wireless Sensor Network System Based on ZigBee Technology for GreenhouseJ. Journal of Physics: 2006(4):11951199.指導(dǎo)教師意見(jiàn)：教師簽名： 年 月 日指導(dǎo)小組(教研室)意見(jiàn)：組長(zhǎng)簽名： 年 月 日