基于zigbee无线光照传感器的设计

本科毕业论文（设计）题目基于zigbee无线光照传感器的设计学生指导教师年级专业电子信息工程二级学院信息工程学院信息工程学院2015年5月郑重声明本人的毕业论文（设计）是在指导教师的指导下独立撰写完成的。如有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权的行为，本人愿意承担由此产生的各种后果，直至法律责任，并愿意通过网络接受公众的监督。特此郑重声明。毕业论文（设计）作者（签名）：年月日I基于zigbee无线光照传感器的设计摘要传感器是一种检测装置，它能感受到被测量的信息，同时将感受到的信息，按一定的规律转变成为电信号或者是其他所需要形式的信息输出，以达到信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。其中光照传感器是通过硅光电池在不同光照度下产生的不同电流来实现监测光照度的作用。光照传感器能够测定一的地方的光照度，将其用具体的数值直观的表现出来以方便测定和记录该地的光照度。本设计需要通过对普通光照传感器的驱动程序进行移植，通过CC2530模拟IIC驱动GY-30，实现CC2530驱动光照传感器，完成对光照度的测量。同时利用Zigbee通讯协议，通过CC2530构建Zigbee网组，做到发送模块发送数据，接收模块接收数据的无线传输，使接收模块通过串口通讯将数据传送到上位机上，并在界面上显示测量值。最终实现光照传感器数据的无线传输和数据显示。关键词：zigbee无线光照度光照传感器CC2530IITheDesignofWirelessIlluminativeSensorBasedonZigbeeHuangChongzhiDirectedbyJiangShaojunLecturerABSTRACTThesensorisadetectiondevice,itcanfeelthemeasuredinformation,anditwillfeeltheinformationatthesametime,accordingtocertainrulesintoelectricalsignalsorotherrequiredinformationintheformofoutput,inordertoachievetheinformationtransmission,processing,storage,display,recordandcontrolrequirements.Thelightsensorisdifferentcurrentthroughthesiliconphotocellindifferentlightintensityproducedunderilluminationtoachievemonitoring.Theilluminationlightsensorcandetermineaplace,thespecificvaluedemonstratedtofacilitatethedeterminationandilluminationofthelandrecords.Thisdesignneedstobetransplantedbythedriverofordinarylightsensors,lightsensorstoachieveCC2530driver,completemeasurementofillumination.Atthesametime,theuseofZigbeecommunicationprotocol,throughtheconstructionofCC2530Zigbeenetwork,wirelesstransmissionofdatatoeachnode,andcandisplaythemeasuredvalueattheinterface.Thefinalrealizationoflightwirelesstransmissionofsensordataanddisplay.KEYWORDS：zigbeewirelessluxThelightsensorCC25301目录前言........................................................................11背景介绍..................................................................21.1选题背景............................................................21.2研究目的和意义......................................................22设计要求..................................................................32.1系统功能............................................................32.2系统基本参数........................................................33方案验证..................................................................33.1光照传感器数据采集方案..............................................33.2模块间数据传输方案..................................................43.3模块选择方案........................................................43.3.1核心模块的选择................................................43.3.2光照传感器的选择..............................................54硬件设计..................................................................54.1整体框架............................................................54.2CC2530片上系统设计.................................................64.3GY-30光照传感器电路设计............................................75软件设计..................................................................85.1编写环境搭建........................................................85.1.1环境搭建......................................................85.2GY-30光照传感器驱动设计............................................85.3数据传输............................................................95.3.1Zigbee传输..................................................105.3.2串口传输.....................................................115.4系统界面和Qt编写..................................................115.4.1编写环境搭建.................................................115.4.2界面结构.....................................................125.4.3QtCreator简介..............................................125.4.4界面概述.....................................................125.4.5实时显示界面.................................................1325.4.6历史数据界面.................................................136设计测试.................................................................14结论.......................................................................15参考文献...................................................................16致谢.......................................................................18附录.......................................................................191前言随着科技的发展，人们在生产生活上注意的方面也越来越多，光照度就是其中一个。生活中的方方面面都需要对周围环境的光照度进行监测，如农业种植、生产车间、仓库、机房照明、智能楼宇自控、户外照明、交通灯控制等涉及光照度、灯光照明、自然光控制的各种场合包含了衣食住行各个方面，这些场合都需要利用光照传感器来对光照度进行监测。本设计通过结合zigbee和光照传感器，在使用CC2530为核心模块的情况下，除去了数据连接线，同时由于使用CC2530在传感器的体积上有所减小。本设计可以通过在不同位置放置发送模块，同时监测多点的光照度，通过zigbee传输数据在主机上汇总显示，实现观察和记录，由于数据能够保存一定时间，便于数据的对比，分析和运用。随着智能家具和无线技术的发展和运用，无线光照传感器的运用会越来越广，市场的需求也会越来越大。在本设计的开发过程中对使用的模块进行功能设计。主要包括以下方面：1)CC2530主程序编写实验：实现数据的处理，分析和传送；2)Zigbee技术实验：模块间数据传送和接收；3)界面运用程序实验：实现数据显示和记录功能。预计按着时间计划和目标进度能完成基于zigbee无线光照传感器的设计与开发。21背景介绍1.1选题背景由指导老师提供了本次的设计题目，主要需要解决以下的问题：1)怎么编写CC2530控制程序；2)怎么实现多个终端机的添加；3)怎么利用和编写网络协议实现zigbee无线通讯；4)怎么使用串口协议；5)怎么使用Qt软件编写界面；6)怎么使用Qt软件与数据库结合，实现光照度的历史数据的存取。最后完成并实现基于zigbee无线光照传感器的开发与设计。现在的光照传感器都是通过数据线将传感器和显示器连接在一起，或者是传感器和显示器一体。这两种光照传感器中，有线的传感器不方便布置，数据线的放置受环境影响比较大，占地比较广。而一体光照传感器则不便于观察，在使用范围上较有线传感器小。无线光照传感器使用zigbee作为通讯方式，能够实现不用布线，节省了材料，降低成本，同时也方便放置和观察。1.2研究目的和意义光照强度对生活的影响不断的加强，对光照强度的判断不再基于刺眼，太暗等字