基于wifi的樓宇環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種基于無(wú)線通信的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，屬于自動(dòng)監(jiān)測(cè)及無(wú)線傳輸技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及基于WIFI無(wú)線傳輸?shù)臉怯瞽h(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步與信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)與信息傳輸相結(jié)合的智能樓宇內(nèi)檢測(cè)系統(tǒng)正悄然進(jìn)入人們的日常生活中。日新月異的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)、信息通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、PCB布線技術(shù)讓樓宇內(nèi)檢測(cè)更加有效、便捷、安全。樓宇內(nèi)檢測(cè)系統(tǒng)不僅具有傳統(tǒng)檢測(cè)系統(tǒng)的簡(jiǎn)單、方便，而且更加移動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化。綜合了傳感器技術(shù)、電子技術(shù)、測(cè)控技術(shù)、通信技術(shù)的全新的智能檢測(cè)系統(tǒng)，已經(jīng)深深的改變了人們的生活方式，已經(jīng)被頻繁的運(yùn)用到大型的酒店，學(xué)校，工廠之中，節(jié)省了相當(dāng)大的人力財(cái)力。
[0003]無(wú)線傳感網(wǎng)，即現(xiàn)在流行的物聯(lián)網(wǎng)，作為一種新一代信息技術(shù)的組成部分，通過(guò)ZigBee技術(shù)、射頻技術(shù)、WIFI技術(shù)、全球定位技術(shù)等，按照各自之前規(guī)定的協(xié)議以及規(guī)定，運(yùn)用先進(jìn)的傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)把身邊的各種各樣事物和全球網(wǎng)絡(luò)相連，實(shí)現(xiàn)信息的傳遞與保存，進(jìn)而可以達(dá)到對(duì)各種事物的智能化管理、監(jiān)控以及控制的目的。這些技術(shù)的成熟與運(yùn)用，方便了人們對(duì)事物的管理，組成了智能檢測(cè)的技術(shù)基礎(chǔ)。
[0004]目前，WIFI技術(shù)因?yàn)榫哂泻軓?qiáng)的移動(dòng)特性和可拓展性，受到了全世界人們?nèi)找嬖龆嗟年P(guān)注，在無(wú)線視頻通信，近距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)阮I(lǐng)域被普遍運(yùn)用?，F(xiàn)在，以WIFI技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)成的短距離無(wú)線傳感網(wǎng)在各種科技領(lǐng)域得到越來(lái)越多的應(yīng)用，例如應(yīng)用在智能家居、智能手機(jī)等移動(dòng)終端中。如何在檢測(cè)系統(tǒng)中整合WIFI無(wú)線通信技術(shù)，成為智能監(jiān)控領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于WIFI技術(shù)的樓宇環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)在樓宇內(nèi)各個(gè)角落放置環(huán)境要素監(jiān)測(cè)點(diǎn)，將監(jiān)測(cè)的環(huán)境信息通過(guò)WIFI無(wú)線通信方式傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)中心，監(jiān)測(cè)中心可以得到各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的環(huán)境要素信息，便于監(jiān)控樓宇內(nèi)是否存在安全隱患，節(jié)省人力資源，提高監(jiān)測(cè)水平。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:基于WIFI的樓宇環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由監(jiān)測(cè)中心和多個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)組成，監(jiān)測(cè)中心和監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)WIFI實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸；所述的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)由STM32單片機(jī)、溫度傳感器、濕度傳感器、氣體傳感器、氣壓傳感器、電源模塊和第一 WIFI模塊組成；所述的STM32單片機(jī)接收溫度傳感器、濕度傳感器、氣體傳感器和氣壓傳感器傳輸?shù)臋z測(cè)數(shù)據(jù)，并通過(guò)第一 WIFI模塊檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)中心；所述的電源模塊為STM32單片機(jī)、溫度傳感器、濕度傳感器、氣體傳感器、氣壓傳感器和第一 WIFI模塊供電；
[0007]所述的監(jiān)測(cè)中心由PC機(jī)或者智能手機(jī)和第二 WIFI模塊組成；第二 WIFI模塊接收由第一 WIFI模塊傳輸?shù)臋z測(cè)數(shù)據(jù)并將其傳輸給PC機(jī)或者智能手機(jī)。
[0008]進(jìn)一步地，所述的電源模塊包括接線端子、LMl117-3.3線性電源、LC濾波電路，接線端子的一個(gè)引腳連接LM1117-3.3線性電源的輸入端，LMl117-3.3線性電源的輸出端連接LC濾波電路，LC濾波電路包括電解電容Cl、無(wú)極電容C2、電解電容C3、無(wú)極電容C4和電感器LI ;電解電容Cl的正極和無(wú)極電容C2的一端與LM1117-3.3線性電源的輸出端以及電感器LI的一端連接，電解電容Cl的負(fù)極和無(wú)極電容C2的另一端接地；電解電容C3的正極和無(wú)極電容C4的一端與電感器LI的另一端連接，電解電容C3的負(fù)極和無(wú)極電容C4的另一端接地。
[0009]進(jìn)一步地，所述的STM32單片機(jī)采用STM32F103ZET6芯片，所述的STM32F103主控芯片上連接JTAG芯片、第一晶振電路、第二晶振電路和復(fù)位電路；
[0010]STM32F103主控芯片的72腳、76腳、77腳和91腳分別與JTAG芯片的14腳、12腳、16腳和17腳連接；所述JTAG芯片的19腳和20腳連接電源，8腳、4腳和2腳分別連接電阻R3、電阻R4和電阻R5后接地，JTAG芯片的其余引腳接地；
[0011]所述第一晶振電路由晶體振蕩器X2、電容C5和電容C6組成；STM32F103主控芯片的12腳連接晶體振蕩器X2和電容C5的一端，電容C5的另一端接地；STM32F103主控芯片的13腳連接晶體振蕩器X2的另一端和電容C6的一端，電容C6的另一端接地；
[0012]所述第二晶振電路由晶體振蕩器X3、電容C7和電容C8組成；STM32F103主控芯片的9腳連接晶體振蕩器X3和電容C7的一端，電容C7的另一端接地；STM32F103主控芯片的8腳連接晶體振蕩器X3的另一端和電容C8的一端，電容C8的另一端接地；
[0013]所述的復(fù)位電路包括復(fù)位開(kāi)關(guān)SI和電容C9，復(fù)位開(kāi)關(guān)SI和電容C9并聯(lián)與STM32F103主控芯片的14腳連接；
[0014]所述的STM32F103主控芯片的37腳連接開(kāi)關(guān)S2，由S2開(kāi)關(guān)控制連接高電平或接地；所述STM32F103主控芯片的94腳連接開(kāi)關(guān)S3，由S3開(kāi)關(guān)控制連接高電平或接地。
[0015]進(jìn)一步地，所述的第一 WIFI模塊和第二 WIFI模塊均選用ATK-RM04模塊，該模塊的核心芯片選用HLK-RM04 WIFI芯片。
[0016]進(jìn)一步地，所述的溫度傳感器和濕度傳感器采用DHTll —體式數(shù)字溫濕度傳感器。
[0017]進(jìn)一步地，所述的氣體傳感器采用MQ-5氣體傳感器。
[0018]進(jìn)一步地，所述的氣壓傳感器采用BMP180氣壓傳感器，BMP180氣壓傳感器芯片的2腳和3腳與電阻Rl的一端、電阻R2的一端和電源連接，電阻Rl —端和電源連接，另一端和I2C接口的4腳連接；電阻R2的一端和電源連接，另一端和I2C接口的3腳連接；BMP180氣壓傳感器芯片的7腳接地；I2C接口的I腳連接電源，2腳接地。
[0019]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型的系統(tǒng)用于監(jiān)測(cè)樓宇內(nèi)溫濕度、天然氣、煤氣和氣壓監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)分為監(jiān)測(cè)中心和監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)中心與監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)WIFI實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，方便節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)與擴(kuò)展，以路由器作為數(shù)據(jù)傳輸中介，簡(jiǎn)單實(shí)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)樓宇環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。該系統(tǒng)檢測(cè)目標(biāo)多樣且擴(kuò)充性強(qiáng)，適用于樓宇環(huán)境檢測(cè)，具有一定的實(shí)際意義。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0021]圖2為電源模塊電路。
[0022]圖3為STM32F103ZET6單片機(jī)電路。
[0023]圖4為BMP180氣壓傳感器硬件電路。
[0024]圖5為監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)軟件流程圖。
[0025]圖6為PC機(jī)數(shù)據(jù)測(cè)量顯示結(jié)果。
[0026]圖7為手機(jī)端APP數(shù)據(jù)測(cè)量顯示結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作詳細(xì)說(shuō)明。
[0028]一、本實(shí)用新型硬件電路的設(shè)計(jì):
[0029]如圖1所示，基于WIFI的樓宇環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由監(jiān)測(cè)中心和多個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)組成，監(jiān)測(cè)中心和監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)WIFI實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸；所述的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)由STM32單片機(jī)、溫度傳感器、濕度傳感器、氣體傳感器、氣壓傳感器、電源模塊和第一 WIFI模塊組成；所述的STM32單片機(jī)接收溫度傳感器、濕度傳感器、氣體傳感器和氣壓傳感器傳輸?shù)臋z測(cè)數(shù)據(jù)，并通過(guò)第一WIFI模塊檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)中心；所述的電源模塊為STM32單片機(jī)、溫度傳感器、濕度傳感器、氣體傳感器、氣壓傳感器和第一 WIFI模塊供電。
[0030]所述的監(jiān)測(cè)中心由PC機(jī)或者智能手機(jī)和第二 WIFI模塊組成；第二 WIFI模塊接收由第一 WIFI模塊傳輸?shù)臋z測(cè)數(shù)據(jù)并將其傳輸給PC機(jī)或者智能手機(jī)。
[0031]如圖2所示，在本實(shí)施方式中，電源模塊包括接線端子、LMl117-3.3線性電源、LC濾波電路，接線端子的一個(gè)引腳連接LM1117-3.3線性電源的輸入端，LM1117-3.3線性電源的輸出端連接LC濾波電路，LC濾波電路包括電解電容Cl、無(wú)極電容C2、電解電容C3、無(wú)極電容C4和電感器LI ;電解電容Cl的正極和無(wú)極電容C2的一端與LMl 117-3.3線性電源的輸出端以及電感器LI的一端連接，電解電容Cl的負(fù)極和無(wú)極電容C2的另一端接地；電解電容C3的正極和無(wú)極電容C4的一端與電感器LI的另一端連接，電解電容C3的負(fù)極和無(wú)極電容C4的另一端接地。
[0032]LMl117-3.3線性電源，紋波較小，可以增加測(cè)量系統(tǒng)的精確度，同時(shí)也精簡(jiǎn)了外圍電路。在LM1117-3.3的輸出點(diǎn)設(shè)計(jì)了 LC濾波電路，可以進(jìn)一步減小電源的紋波，提高系統(tǒng)的性能。
[0033]在本實(shí)施方式中，STM32單片機(jī)采用STM32F103ZET6芯片。該芯片采用了 ARM公司的Cortex-M3高性能內(nèi)核，具有強(qiáng)勁的性能，性價(jià)比高，適合多種用途。STM32F103ZET6單片機(jī)有64KB SRAM和高達(dá)512KB的FLASH，可以滿足該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與計(jì)算。該單片機(jī)含有8個(gè)定時(shí)器(其中包括基本定時(shí)器、通用定時(shí)器和高級(jí)定時(shí)器)，有3個(gè)12位的ADC以及一個(gè)12位的DAC，并且有12組通用1 口，每組1 口為16位。STM32F103ZET6具有的外部通信接口有3個(gè)SPI接口、5個(gè)UART接口以及2個(gè)I2C接口，并且含有一個(gè)FSMC。另外，STM32F103ZET6的中斷功能非常強(qiáng)大，所有1 口都可以作為外部中斷口，并且所有中斷優(yōu)先級(jí)可以通過(guò)編程設(shè)置，在實(shí)際應(yīng)用中非常方便。STM32F103ZET6單片機(jī)電路如圖3所示，STM32F103主控芯片上連接JTAG芯片、第一晶振電路、第二晶振電路和復(fù)位電路。
[0034]STM32F103主控芯片的72腳、76腳、77腳和91腳分別與JTAG芯片的14腳、12腳、16腳和17腳連接；所述JTAG芯片的19腳和20腳連接電源，8腳、4腳和2腳分別連接電阻R3、電阻R4和電阻R5后接地，