基于ARM的室内环境监控系统的设计与实现
发布时间：2023-06-23 19:53
随着生活水平的提高,人们对日常起居环境的要求也越来越高。从新房的装修到入住,室内环境的污染问题就一直存在并时刻影响着人类健康,而市面上相关的监控系统还较少,因此进行室内环境监控系统的研究意义重大。针对以上问题,本文为实现对新房装修中存在的甲醛污染,入住后室内温湿度、PM2.5颗粒物、CO浓度等参数进行长期监控,设计实现了一种基于ARM的室内环境监控系统。通过应用传感器技术、嵌入式技术、无线通信技术,结合PC远程监控平台和手机终端APP实现了对室内环境参数的采集、管理及远程查询控制等功能,既可用于短时检测,也可以对长期数据进行查询管理。本文设计的系统由数据采集器、监控中心和手机终端APP三部分组成。数据采集器采用基于ARM Cortex-M3内核的微控制器,移植μC/OS-Ⅱ实时操作系统和FATFS文件系统,并通过外设接口驱动传感器模块和GPRS数据传输模块工作,完成对室内现场温湿度、甲醛、PM2.5颗粒物及CO等空气污染物浓度信息的采集、存储及远程交付。监控中心软件采用QT编程实现,通过搭载MySQL关联型数据库,创建TCP服务器,为用户提供环境数据的远程管理功能。用户通过操作UI界面...
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外发展现状
1.3 课题研究内容
1.4 论文结构安排
第2章 系统总体方案设计
2.1 系统需求分析
2.1.1 技术指标
2.1.2 功能要求
2.2 整体方案设计
2.2.1 系统整体结构
2.2.2 硬件方案设计
2.2.3 软件方案设计
2.3 软件平台的选择与技术分析
2.3.1 操作系统的选择
2.3.2 网络通信技术分析
2.3.3 数据库开发平台的选择
2.3.4 手机终端APP开发平台的选择
2.4 本章小结
第3章 数据采集器设计与实现
3.1 数据采集器硬件模块设计
3.1.1 主控模块外围电路设计
3.1.2 无线传输模块电路设计
3.1.3 传感器模组接口电路设计
3.1.4 存储模块接口电路设计
3.1.5 显示模块接口电路设计
3.1.6 辅助模块电路设计
3.2 μC/OS-Ⅱ系统移植与裁剪
3.2.1 OSCPUH.H文件
3.2.2 OSCPUC.C文件
3.2.3 OSCPUA.ASM文件
3.2.4 μC/OS-Ⅱ裁剪
3.3 FATFS文件系统移植
3.3.1 ffconf.h文件的修改
3.3.2 diskio.c文件的修改
3.4 数据采集器软件设计
3.4.1 数据采集器软件框架
3.4.2 数据采集器软件流程
3.4.3 数据采集任务软件设计
3.4.4 SD卡存储任务软件设计
3.4.5 人机交互任务软件设计
3.5 本章小结
第4章 监控中心软件设计与实现
4.1 监控中心软件总体设计
4.1.1 监控中心用例图设计
4.1.2 监控中心功能模块设计
4.2 数据库的设计与实现
4.2.1 监控中心数据库E-R图设计
4.2.2 数据表的设计
4.2.3 QT访问MySQL数据库
4.3 基本功能模块设计与实现
4.3.1 用户登录模块
4.3.2 用户管理模块
4.3.3 数据管理模块
4.3.4 参数设置模块
4.3.5 服务器模块
4.4 本章小结
第5章 手机终端APP软件设计与实现
5.1 Android APP开发环境搭建
5.2 手机终端APP功能设计
5.3 手机终端APP功能实现
5.3.1 登录模块功能实现
5.3.2 控制查询模块功能实现
5.3.3 远程控制模块功能实现
5.4 本章小结
第6章 系统测试与结果分析
6.1 测试环境搭建
6.1.1 系统测试平台搭建
6.1.2 GPRS通信功能验证
6.2 数据采集器功能测试
6.2.1 数据采集显示功能测试
6.2.2 SD卡存储功能测试
6.3 监控中心软件测试
6.3.1 系统登录及用户管理测试
6.3.2 数据管理功能测试
6.4 手机终端APP功能测试
6.5 本章小结
第7章 总结与展望
7.1 论文工作总结
7.2 问题与展望
参考文献
附录A 硬件设计原理图
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果
本文编号：3835214
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外发展现状
1.3 课题研究内容
1.4 论文结构安排
第2章 系统总体方案设计
2.1 系统需求分析
2.1.1 技术指标
2.1.2 功能要求
2.2 整体方案设计
2.2.1 系统整体结构
2.2.2 硬件方案设计
2.2.3 软件方案设计
2.3 软件平台的选择与技术分析
2.3.1 操作系统的选择
2.3.2 网络通信技术分析
2.3.3 数据库开发平台的选择
2.3.4 手机终端APP开发平台的选择
2.4 本章小结
第3章 数据采集器设计与实现
3.1 数据采集器硬件模块设计
3.1.1 主控模块外围电路设计
3.1.2 无线传输模块电路设计
3.1.3 传感器模组接口电路设计
3.1.4 存储模块接口电路设计
3.1.5 显示模块接口电路设计
3.1.6 辅助模块电路设计
3.2 μC/OS-Ⅱ系统移植与裁剪
3.2.1 OSCPUH.H文件
3.2.2 OSCPUC.C文件
3.2.3 OSCPUA.ASM文件
3.2.4 μC/OS-Ⅱ裁剪
3.3 FATFS文件系统移植
3.3.1 ffconf.h文件的修改
3.3.2 diskio.c文件的修改
3.4 数据采集器软件设计
3.4.1 数据采集器软件框架
3.4.2 数据采集器软件流程
3.4.3 数据采集任务软件设计
3.4.4 SD卡存储任务软件设计
3.4.5 人机交互任务软件设计
3.5 本章小结
第4章 监控中心软件设计与实现
4.1 监控中心软件总体设计
4.1.1 监控中心用例图设计
4.1.2 监控中心功能模块设计
4.2 数据库的设计与实现
4.2.1 监控中心数据库E-R图设计
4.2.2 数据表的设计
4.2.3 QT访问MySQL数据库
4.3 基本功能模块设计与实现
4.3.1 用户登录模块
4.3.2 用户管理模块
4.3.3 数据管理模块
4.3.4 参数设置模块
4.3.5 服务器模块
4.4 本章小结
第5章 手机终端APP软件设计与实现
5.1 Android APP开发环境搭建
5.2 手机终端APP功能设计
5.3 手机终端APP功能实现
5.3.1 登录模块功能实现
5.3.2 控制查询模块功能实现
5.3.3 远程控制模块功能实现
5.4 本章小结
第6章 系统测试与结果分析
6.1 测试环境搭建
6.1.1 系统测试平台搭建
6.1.2 GPRS通信功能验证
6.2 数据采集器功能测试
6.2.1 数据采集显示功能测试
6.2.2 SD卡存储功能测试
6.3 监控中心软件测试
6.3.1 系统登录及用户管理测试
6.3.2 数据管理功能测试
6.4 手机终端APP功能测试
6.5 本章小结
第7章 总结与展望
7.1 论文工作总结
7.2 问题与展望
参考文献
附录A 硬件设计原理图
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果
本文编号：3835214
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