环境空气质量监测系统中中心节点设计开题报告

开 题 报 告学 号 姓 名 指 导 教 师题目 环境空气质量监测系统中中心节点设计课题内容：（研究现状、目标、意义等，空白不足可增加页面）随着我国经济的快速发展,工业废气对空气的污染得到了广泛的关注和重视 ,对环境空气质量进行有效监测已经成为了我国环境监测部门的重要任务。目前对环境空气质量的监测已经从大中城市覆盖到了县域城市,在县城中已经实现了环境空气质量的自动监测。目前我国的环境空气质量自动监测已经实行有些年头,在发展的过程中取得了一定的成绩,但是还存在许多的不足。目前我国的环境空气质量自动监测手段与国外相比,还存在很大的差距,环境监测管理方法还需要进一步完善。论文主要探讨了我国环境空气质量自动监测的现状,并对其未来发展趋势做了简要论述。传统的温度监测系统大多采用人工测量或在测量点与监控室之间铺设电缆的有线方式，不仅耗费人力，而且具有布线不易、维护困难等缺点，对于监测范围广或环境恶劣的地方往往显得无能为力。无线传感器网络作为一种新兴的信息获取和处理技术，由部署在监测区域内大量传感器组成，通过无线通信方式形成一个多跳自组织的网络系统，可实时监测、感知和采集网络覆盖区域内的各种环境或监测对象的信息，并将其发送至终端用户。其具有抗毁性强、监测精度高、覆盖区域大等特点，通常运行在人无法接近的恶劣甚至危险的远程环境中，在军事应用、远程监控、环境监测、智能家庭网络、抢险救灾等领域有着广阔的应用前景和发展潜力无线传感器网络(Wireless Sensor Network，WSN)是一种特殊的Ad-hoc网络，是由许多无线传感器节点协同组织起来的，这些微型节点具有无线通讯、数据采集和协同合作能力，可以应用于布线和电源供给困难或人员不能到达的区域(如受到污染、环境不能被破坏或敌对区域) 和一些临时场合等。无线传感器网络节点可以随机或特定地布置在目标环境中，它们之间通讯通过特定的协议自组织起来，能够获取周围环境的信息并且相互协同工作完成特定任务。在环境监测、军事、国防、工农业、城市管理、生物医疗、抢险救灾、防恐反恐、危险区域远程控制等许多重要领域都有潜在的使用价值，具有十分广阔的应用前景。开发无线传感器网络所采用的协议取决于网络具体的应用范围。ZigBee 协议是为家庭控制、安全系统、建筑自动化等方面设计的传感器网络协议。本文将会分析ZigBee 协议的结构并基于 ZigBee 协议实现一种温度传感器网络。课题关键问题及难点：无线传感网络；全功能模块；CC2530；ZigBee；1：了解 zigbee 的相关理论和技术以及研究现状和应用情况；2：根究调研情况，提出合理的设计方案；3：完成硬件的选择4:软件的 程序编写与调试拟采取的方式、方法及计划进程安排（主要技术路线）：了解ZigBee协议及其网络拓扑结构。首先给出了ZigBee协议栈结构，并介绍了IEEE802.15.4协议及其规范的物理层 (PHY)和MAC 层帧结构及其功能，以及ZigBee 联盟规范的网络层和应用层帧结构及其功能。接着给出了ZigBee协议的相关概念，并介绍了ZigBee网络的拓扑结构和节点工作模式。硬件设计。主要描述了利用单片机解决ZigBee的方案，包括ZigBee 模块、MCU的外围电路以及LCD 显示电路的设计。软件设计。主要采用汇编语言来编写程序，其中包括流程图的绘制以及各子程序的分析。系统性能测试。本章主要对硬件电路在实际应用中的性能测试进行分析。S Z 0 5 - Z B E E 嵌 入式 无 线 通 信 模 块M C U ( S T C 1 2 A 3 2 S 2 )上位机 P CRS-485L E D 指示电路D S 3 2 3 1 时钟电路L C D 显示电路ISP系统初始化程序开始W D 等待否是否有中断产生执行中断子程序退出中断是参考文献：1吕志安.ZigBee 网络原理与应用开发M.北京航空航天大学出版社，2008,02.2李文仲ZigBee 无线网络技术入门与实战M. 北京航空航天大学出版社,2008，07.3李文忠，段朝玉.ZigBee2006 无线网络与无线定位实战M. 北京航空 航天大学出版社,2008，01.4钟艮林ZigBee 无线传感器网络的设计与实现J. 科技信息, 2009,09(31)：71-72.5于海，高继森. 基于 ZigBee 的办公楼温度检测技术J.应用技术，2009,03(3)：92-93.6上海顺舟网络科技有限公司顺舟科技 SZ02-ZigBee 无线通信模块J.上海顺舟网络科技有限公司.2004,04.7吴辉,于军琪.基于 ZigBee 的温室房间温度传感器数据融合技术J.农机化研究.2009，04(4)：158-160. 8马永强,李静强,冯立营. 基于 ZigBee 技术的射频芯片 CC2530J.科技信息，2008,09.9 李文仲,段朝玉. PIC 单片机与 ZigBee 无线网络实战M. 北京:北京航空航天大学出版社,2007.10张宁 ,王越,王东. 基于精简协议栈的 ZigBee 网络节点研究 J.单片机嵌入式系统应用，2009,02（2）：76-78.11陈森 ,朱浩,金岩华. 基于 CAN 和 ZigBee 技术的井下定位系统设计 J.微计算机信息，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.指导教师意见：教师签名： 年 月 日指导小组(教研室)意见：组长签名： 年 月 日