关于物联网的环境实时监测与控制系统

物联网基本设计能力综合实训报告报告题目：面向物联网的实时环境监测系统班级：所在分组：三人组组员姓名：指导教师姓名：完成时间：2016年7月计算机与遥感信息技术学院物联网基本设计能力综合实训报告目录第1章概述.......................................................................................................................11.1设计目的.............................................................................................................11.2设计要求.............................................................................................................11.3任务分工.............................................................................................................2第2章系统设计...............................................................................................................32.1系统功能框架.....................................................................................................32.2功能模块说明.....................................................................................................3第3章硬件设计...............................................................................................................53.1蜂鸣器及接口设计...............................................................................................53.2LED灯及接口设计................................................................................................53.3风扇及接口设计...................................................................................................63.4温湿度及接口设计...............................................................................................73.5气压传感器及接口设计.......................................................................................83.6光照度传感器及接口设计.................................................................................10第4章软件设计.............................................................................................................114.1传输协议设计...................................................................................................114.2手机终端设计.....................................................................................................184.2.1界面结构....................................................................................................184.2.2界面设计...................................................................................................184.2.3手机终端总结...........................................................................................19第5章系统测试.............................................................................................................205.1采集测试.............................................................................................................205.2手机端测试.........................................................................................................205.2.1测试简述...................................................................................................205.2.2流程测试...................................................................................................205.3联调测试..............................................................................................................23第6章总结.....................................................................................................................24物联网基本设计能力综合实训报告第1页第1章概述1.1设计目的家居智能化在中国的应用已经有一段时间了，但是大多数的智能家居系统仍然适用于别墅、洋房、公寓等高级住房。在世界上人口最多的国家，移动电话的应用也是非常的普及，所以手机智能家居系统软件将最终成为智能家居系统中的主流产品。对于智能家居产品，第一印象便是便捷，通过一个小小的手机，便可随时掌握、控制家里的所有常用家电设备，包括：灯光、窗帘、电器、空调、地暖、新风等，甚至天气预报，室内温湿度显示等，这才是未来理想智能家居的必需品。随着各种基于3G和WIFI功能的智能产品逐步应用于人们的生活中，方便直观触摸操作的移动触摸智能控制终端诸如Android、iPhone、ipad等，必将成为智能家居未来的发展趋势。掏出你的手机按几个键，让智能家居就在指尖的滑动中变为现实，来实现家居智能化的实际操作和应用。例如，我们通过手机来控制他们的家居照明，空调，监控摄像头，电视机,DVD，以及更多。当我们试图找到遥控器打开这些设备时，你可以考虑使用手机来进行相关的操作了。然而，在物联传感智能家居中，有更多的应用。比如：1.如果你在工作的时候，你可以使用移动探测器警报通知您，当您的孩子从学校回家。你甚至可以切换到有监控摄像头的房子，看到他们。2.假如你回家较晚，您可以通过手机轻松地打开你的前廊灯。3.下班前你可以通过手机打开家中的空调设备，设置好适应的温度，然后再开车回家。4.如果你在休假在外的时候，你可以打开家中的某一盏电灯，使它看起来像家中有人。你也可以开启你房间内的安防监控系统，以确保家中的安全。5.为了提高安全性和警惕性，当您进家前，可以使用使用“打开室内所有灯光”按钮。6.通过手机来控制家中视频/音频设备。然后通过手机观看或收听家中的视频或音频。7.如果有小偷闯入你的房子，而你不在家，红外报警探测器会发出警报，你可以看到通过监控摄像头找到小偷的踪迹。现在，您可以使用声光报警器来驱赶和震慑他。本系统结合以上物联网新型概念，实现用户通过网络对家中情况的实时监控。该系统可以使用户能够对家庭内部情况进行实时的掌握以及控制。通过各种传感器获取家庭内信息（温湿度信息、大气压信息、光敏信息），用户在Android界面上可以对这些信息进行掌控。1.2设计要求设计需实现利用多个传感器采集环境数据（温湿度，光强，大气压，海拔），并将信息通过蓝牙传输到手机上，手机可以实时显示数据以及对执行器的控制。物联网基本设计能力综合实训报告第2页1.3任务分工物联网基本设计能力综合实训报告第3页第2章系统设计2.1系统功能框架2.2功能模块说明1．数据采集模块数据采集模块分三个部分，温湿度数据采集，气压海拔数据采集，光照度数据采集。温湿度的数据采集应用温湿度传感器AM2320可以比较精准的采集到温度和湿度的信息。气压海拔的数据采集用BOSCH公司的BMP180传感器，较为准确快速的测量气压，海拔数据。光照度应用BH1750光强传感器来采集光强信息。温湿度模块气压模块光强模块STM32F103C8手机控制信息传感器信息执行单元蜂鸣器LED灯风扇物联网基本设计能力综合实训报告第4页2．无线传输模块无线传输模块使用TI公司的CC2451蓝牙芯片，通过蓝牙模块实现传感层和手机应用控制层通信。本系统通信不需要太大的通信速率，所以采用蓝牙BLE,其特点是功耗低，速度低。通信模式为串口透传，通过AT指令配置蓝牙为串口透传模式。串口波特率为57600.3.手机终端模块调用系统蓝牙服务结合数据采集模块以及传输协议接收传感器数据，发送命令，将接收到的传感器数据处理得到各种环境参数。进行Android应用设计显示各个环境参数并控制各个执行器。物联网基本设计能力综合实训报告第5页第3章硬件设计3.1蜂鸣器及接口设计蜂鸣器的控制主要通过控制其与单片机相连的引脚的高低电平来实现，高电平蜂鸣器关，低电平蜂鸣器开。voidBuzzer_Init(void){GPIO_InitTypeDefGPIO_InitSturcture;//定义GPIO结构体RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);//使能GPIOB时钟GPIO_InitSturcture.GPIO_Pin=GPIO_Pin_13;//定义引脚GPIO_InitSturcture.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;//引脚频率GPIO