【電氣設計自動化論文】環(huán)境空氣質量監(jiān)測系統(tǒng)中中心節(jié)點設計,電氣設計,自動化,論文,環(huán)境,空氣質量,監(jiān)測,系統(tǒng),中心,節(jié)點,設計 本科畢業(yè)論文（設計）手冊(2015 屆) 環(huán)境空氣質量監(jiān)測系統(tǒng)中中心節(jié)點設計 學 院 電子信息工程學院 專 業(yè) 電氣工程及其自動化 姓 名 指導教師 職 稱 助教 等 級 碩士 學號：附件 42目 錄本科畢業(yè)論文(設計)任務書…………………………………X本科畢業(yè)論文(設計)開題報告………………………………X本科畢業(yè)論文(設計)中期報告………………………………X本科畢業(yè)論文(設計)指導記錄………………………………X本科畢業(yè)論文(設計)答辯記錄………………………………X本科畢業(yè)論文(設計)成績評定表……………………………X本科畢業(yè)論文（設計）任務書3（指導教師、學生共同簽訂）學號 1108441054 姓名 指導教師題目 環(huán)境空氣質量監(jiān)測系統(tǒng)中中心節(jié)點設計題目來源 A.實驗 B.實習 C.工程實踐 D.社會調查 E.教研 F.科研 G.其它類別 A.論文 B.設計 C.其它 性質 A. 理論研究 B. 應用研究 C. 綜合研究 D.其它一、指導教師責任。（一）指導教師應端正思想，把培養(yǎng)人才放在首位,注重培養(yǎng)學生的學習能力、實踐能力和創(chuàng)新能力。嚴格要求學生，培養(yǎng)學生科學嚴謹?shù)膽B(tài)度和實事求是的作風。（二）指導教師應當對學生進行學術道德、學術規(guī)范教育，對畢業(yè)論文（設計）進行適當指導（不少于 8 次），對畢業(yè)論文（設計）是否由其獨立完成進行審查。（三）指導教師在指導畢業(yè)論文（設計）期間請假應事先布置學生任務，或委托他人代為指導。請假 2 周以上者，須經(jīng)院系批準；請假超過 4 周者，應及時向院（系）申請調整指導教師。（四）接受并并執(zhí)行院系指導教師遴選和評價具體辦法以及學校、院系相關考核。二、學生責任。（一）學生應按照專業(yè)人才培養(yǎng)方案規(guī)定，參加畢業(yè)論文（設計）與綜合訓練。（二）學生應重視畢業(yè)論文（設計），嚴格遵守學校、院系相關制度；按照要求參加院系畢業(yè)論文（設計）集中指導；在校外撰寫畢業(yè)論文（設計）的，要遵守所在單位的有關規(guī)章制度。（三）學生應在指導教師指導下，查閱文獻、搜集資料、實地調研，撰寫文獻綜述、開題報告、論文（設計說明書）等；經(jīng)常、主動向指導教師匯報論文（設計）進展情況，接受指導。畢業(yè)論文（設計）完成后，應按規(guī)范要求提交材料，并按時參加答辯。（四）學生應按時完成各階段任務，保證畢業(yè)論文（設計）質量；應恪守學術道德和學術規(guī)范，在指導教師指導下獨立完成論文，不得抄襲；嚴禁弄虛作假、請人代替完成；否則，任何時候一經(jīng)發(fā)現(xiàn)均取消成績，并追究當事人責任。教師簽名： 學生簽名： 年 月 日指導小組(教研室)意見：組長簽名:院(系)意見：負責人簽名：本 科 畢 業(yè) 論 文 （ 設 計 ） 開 題 報 告4（學生填寫）學 號 1108441054 姓 名 指 導 教 師題目 環(huán)境空氣質量監(jiān)測系統(tǒng)中中心節(jié)點設計課題內容：（研究現(xiàn)狀、目標、意義等，空白不足可增加頁面）隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,工業(yè)廢氣對空氣的污染得到了廣泛的關注和重視,對環(huán)境空氣質量進行有效監(jiān)測已經(jīng)成為了我國環(huán)境監(jiān)測部門的重要任務。目前對環(huán)境空氣質量的監(jiān)測已經(jīng)從大中城市覆蓋到了縣域城市,在縣城中已經(jīng)實現(xiàn)了環(huán)境空氣質量的自動監(jiān)測。目前我國的環(huán)境空氣質量自動監(jiān)測已經(jīng)實行有些年頭,在發(fā)展的過程中取得了一定的成績,但是還存在許多的不足。目前我國的環(huán)境空氣質量自動監(jiān)測手段與國外相比,還存在很大的差距,環(huán)境監(jiān)測管理方法還需要進一步完善。論文主要探討了我國環(huán)境空氣質量自動監(jiān)測的現(xiàn)狀,并對其未來發(fā)展趨勢做了簡要論述。傳統(tǒng)的溫度監(jiān)測系統(tǒng)大多采用人工測量或在測量點與監(jiān)控室之間鋪設電纜的有線方式，不僅耗費人力，而且具有布線不易、維護困難等缺點，對于監(jiān)測范圍廣或環(huán)境惡劣的地方往往顯得無能為力。無線傳感器網(wǎng)絡作為一種新興的信息獲取和處理技術，由部署在監(jiān)測區(qū)域內大量傳感器組成，通過無線通信方式形成一個多跳自組織的網(wǎng)絡系統(tǒng)，可實時監(jiān)測、感知和采集網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域內的各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，并將其發(fā)送至終端用戶。其具有抗毀性強、監(jiān)測精度高、覆蓋區(qū)域大等特點，通常運行在人無法接近的惡劣甚至危險的遠程環(huán)境中，在軍事應用、遠程監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測、智能家庭網(wǎng)絡、搶險救災等領域有著廣闊的應用前景和發(fā)展?jié)摿o線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Network，WSN)是一種特殊的Ad-hoc網(wǎng)絡，是由許多無線傳感器節(jié)點協(xié)同組織起來的，這些微型節(jié)點具有無線通訊、數(shù)據(jù)采集和協(xié)同合作能力，可以應用于布線和電源供給困難或人員不能到達的區(qū)域(如受到污染、環(huán)境不能被破壞或敵對區(qū)域)和一些臨時場合等。無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點可以隨機或特定地布置在目標環(huán)境中，它們之間通訊通過特定的協(xié)議自組織起來，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。在環(huán)境監(jiān)測、軍事、國防、工農(nóng)業(yè)、城市管理、生物醫(yī)療、搶險救災、防恐反恐、危險區(qū)域遠程控制等許多重要領域都有潛在的使用價值，具有十分廣闊的應用前景。開發(fā)無線傳感器網(wǎng)絡所采用的協(xié)議取決于網(wǎng)絡具體的應用范圍。ZigBee 協(xié)議是為家庭控制、安全系統(tǒng)、建筑自動化等方面設計的傳感器網(wǎng)絡協(xié)議。本文將會分析ZigBee 協(xié)議的結構并基于 ZigBee 協(xié)議實現(xiàn)一種溫度傳感器網(wǎng)絡。課題關鍵問題及難點：無線傳感網(wǎng)絡；全功能模塊；CC2530；ZigBee；1：了解 zigbee 的相關理論和技術以及研究現(xiàn)狀和應用情況；2：根究調研情況，提出合理的設計方案；3：完成硬件的選擇4:軟件的 程序編寫與調試擬采取的方式、方法及計劃進程安排（主要技術路線）：5了解ZigBee協(xié)議及其網(wǎng)絡拓撲結構。首先給出了ZigBee協(xié)議棧結構，并介紹了IEEE802.15.4協(xié)議及其規(guī)范的物理層(PHY)和MAC 層幀結構及其功能，以及ZigBee聯(lián)盟規(guī)范的網(wǎng)絡層和應用層幀結構及其功能。接著給出了ZigBee協(xié)議的相關概念，并介紹了ZigBee網(wǎng)絡的拓撲結構和節(jié)點工作模式。硬件設計。主要描述了利用單片機解決ZigBee的方案，包括ZigBee模塊、MCU的外圍電路以及LCD顯示電路的設計。軟件設計。主要采用匯編語言來編寫程序，其中包括流程圖的繪制以及各子程序的分析。系統(tǒng)性能測試。本章主要對硬件電路在實際應用中的性能測試進行分析。。S Z 0 5 - Z B E E 嵌 入式 無 線 通 信 模 塊M C U ( S T C 1 2 A 3 2 S 2 )上位機 P CRS-485L E D 指示電路D S 3 2 3 1 時鐘電路L C D 顯示電路ISP系統(tǒng)初始化程序開始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：[1]呂志安.ZigBee 網(wǎng)絡原理與應用開發(fā)[M].北京航空航天大學出版社，2008,02.6[2]李文仲．ZigBee 無線網(wǎng)絡技術入門與實戰(zhàn)[M]. 北京航空航天大學出版社,2008，07.[3]李文忠，段朝玉.ZigBee2006 無線網(wǎng)絡與無線定位實戰(zhàn)[M]. 北京航空 航天大學出版社,2008，01.[4]鐘艮林．ZigBee 無線傳感器網(wǎng)絡的設計與實現(xiàn)[J]. 科技信息, 2009,09(31)：71-72.[5]于海，高繼森. 基于 ZigBee 的辦公樓溫度檢測技術[J]. 應用技術，2009,03(3) ：92-93.[6]上海順舟網(wǎng)絡科技有限公司．順舟科技 SZ02-ZigBee 無線通信模塊[J].上海順舟網(wǎng)絡科技有限公司.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[J].農(nóng)機化研究.2009，04(4)： 158-160. [8]馬永強,李靜強 ,馮立營. 基于 ZigBee 技術的射頻芯片 CC2530[J].科技信息，2008,09.[9] 李文仲,段朝玉. PIC 單片機與 ZigBee 無線網(wǎng)絡實戰(zhàn) [M].北京:北京航空航天大學出版社,2007.[10]張寧,王越 ,王東. 基于精簡協(xié)議棧的 ZigBee 網(wǎng)絡節(jié)點研究[J]. 單片機嵌入式系統(tǒng)應用，2009,02（2）：76-78.[11]陳森,朱浩 ,金巖華. 基于 CAN 和 ZigBee 技術的井下定位系統(tǒng)設計[J].微計算機信息，2009，25(2-2)：27-29.[12]2.4 GHz IEEE 802.15.4 / ZigBee-Ready RF Transceiver (Rev. B) 20 Mar 2007[EB/OL]. http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/cc2420.pdf[13]Li-Hsing Yen,Wei-Ting.The room shortage problem of tree-based ZigBee/IEEE 802.15.4 wireless networks[J]. Computer Communications,2009,10:454–462.[14]LI Zhen-rong．Low-power and area-optimized VLSI implementation of AES coprocessor for Zigbee system[J].The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications, June 2009, 16(3): 89-94.[15]Jin-shyan Lee and Yang-chih Huang,Design and implementation of ZigBee.IEEE 802.15.4 Nodes for Wireless SensorNetworks，2006．[16]Y W Zhu and JFShi. The Design of Wireless Sensor Network System Based on ZigBee Technology for Greenhouse[J]. Journal of Physics: 2006(4):1195–1199.指導教師意見：教師簽名： 年 月 日指導小組(教研室)意見：組長簽名： 年 月 日7本 科 畢 業(yè) 論 文 （ 設 計 ） 中 期 報 告（學生填寫）學 號 1108441054 姓 名 指 導 教 師題目 環(huán)境空氣質量監(jiān)測系統(tǒng)中中心節(jié)點設計（簡述開題以來工作進展和成效、存在的問題、下一步計劃與安排）一．已完成的研究內容自畢業(yè)設計開始進入正題以來，經(jīng)過認真的學習和刻苦的鉆研，我現(xiàn)在已經(jīng)掌握了 zigbee 的一些基本功能，熟悉了 2530 單片機的基本功能。經(jīng)過這段時間的研究制作，知道本次研究的課題有以下幾個難點：1．在 zigbee 組網(wǎng)時必須注意網(wǎng)絡協(xié)議，才能保障中心節(jié)點和子節(jié)點的通訊；2．必須熟練掌握 2530 單片機的各種功能才能熟練使用；二．所取得的階段成果1．通過這段時間的不斷學習和研究，培養(yǎng)了我的開發(fā)和設計能力，提高了綜合運用所學知識和技能去分析、解決實際問題的能力，同時提高了我獨立思考問題的能力和實際操作水平。2．通過看書、上網(wǎng)找相關資料，解決了不少問題。我學到了一些PCB 畫圖的方法，還有在畫圖時注意的許多問題。 3．通過學習促進了自己嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和工作作風，其中包括：鞏固和提高了自己學過的基礎理論和專業(yè)知識；培養(yǎng)自己掌握正確的思維方法和利用計算機解決實際問題的基本技能；使自己掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法以及獲取新知識的能力；促使自己學習和獲取新知識，掌握自我學習的能力。4．通過做了這段時間的設計，我學到了一些 zigbee 各個節(jié)點之間的通訊。錯綜復雜，問題千頭萬緒，需要清醒地認識到以人為本，為人服務，為滿足人和人際活動的需要作為設計的核心。三．下一步工作計劃和研究內容經(jīng)過前一階段的學習并在老師和同學的幫助下主要對實物的設計、單片機的應用有了初步的理解，并在此基礎上做了相關內容。下一步工作計劃如下：1．繼續(xù)把還沒有完成的部分做完。2．進一步完善設計，包括調試、后期處理等。3．寫畢業(yè)論文與課程設計，準備參加畢業(yè)實習并寫好畢業(yè)實習報告。84．在完成以上畢業(yè)設計、畢業(yè)論文、課程設計等相關準備之后準備畢業(yè)答辯相關事項。指導教師意見：教師簽名：月 日9指導小組(教研室)意見：組長簽名：月 日本科畢業(yè)論文（設計）指導記錄（指導教師、學生共同填寫）學 號 1108441054 姓 名 指 導 教 師題目 環(huán)境空氣質量監(jiān)測系統(tǒng)中中心節(jié)點設計10第 1 次指導 時間：2014.11.5 地點：躬行樓 213 指導形式：面談老師在躬行樓 213 召開“畢業(yè)設計”通知會議，向我們通知論文工作已經(jīng)開始，各位同學可以著手準備畢業(yè)論文事宜。第 2 次指導 時間：2014.11.19 地點：躬行樓 213 指導形式：面談老師通知論文的選題情況，本人的論文題目確定為：環(huán)境空氣質量監(jiān)測系統(tǒng)中中心節(jié)點設計。第 3 次指導 時間：2014.12.10 地點：躬行樓 213 指導形式：面談老師針對本人的論文題目，以及實際情況布置相關的論文事宜，并督促本人盡快了解論文需要用到的知識。第 4 次指導 時間：2015.1.7 地點：躬行樓 213 指導形式：面談 論文開通，本人做了論文開題報告。簡述了論文研究的背景以及意義。第 5 次指導 時間：2015.3.11 地點：躬行樓 213 指導形式：面談本人向老師匯報近期論文進展情況，老師根據(jù)本人的存在的實際問題給出了合理的建議：盡快落實實物的進程，并對本人論文做詳細的指導。第 6 次指導 時間：2015.3.25 地點：博約樓 指導形式：面談中期檢查。第 7 次指導 時間：2015.4.15 地點：博約樓 指導形式：面談預答辯第 8 次指導 時間：2014.4.22 地點：博約樓 指導形式：面談指導答辯學生簽名： 教師簽名： 本科生畢業(yè)論文（設計）答辯記錄11學號 1108441054 姓名 指導教師題目 環(huán)境空氣質量監(jiān)測系統(tǒng)中中心節(jié)點設計答辯組成員組長 職稱 職務成員 職稱 成員 職稱成員 職稱 成員 職稱成員 職稱 成員 職稱答 辯 秘 書 答辯時間 月 日 時陳述、提問及回答情況記錄：答辯秘書簽名： 答辯組長簽名： 年 月 日12本科生畢業(yè)論文（設計）成績評定表學號 1108441054 姓名 指導教師題目 環(huán)境空氣質量監(jiān)測系統(tǒng)中中心節(jié)點設計內容提要及指導教師意見評分：（百分制） 指導教師簽名： 年 月 日13評閱教師評閱意見評分：（百分制） 評閱教師簽名： 年 月 日答辯小組答辯意見評分：（百分制） 組長簽名： 年 月 日答辯委員會意見總評分數(shù)：（百分制） 論文等級：（五級制） 評定人簽名： 負責人簽名： ﹡總評成績=指導教師評分*25%+評閱教師評分*25%+答辯小組評分*50%