开题报告智能家居中压力传感器的数据实时采集与存储Word下载.doc
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2、研究意义
智能家居,又称smarthome,它一般是以住宅为基础平台,综合建筑装潢、网络通信、信息家电、设备自动化等技术,将系统、结构、服务、管理集成为一体的高效、安全、便捷、环保的居住环境。
一般的智能家居由于其成本、技术、安全等问题无法成为家居消费的主体,而采用ZigBee无线技术组网的智能家居系统有短距离、低成本、低速率、低时延、低功耗等优点,装修时工程量小、成本低,并能有效地控制家具设备,满足人们拥有智能化家居的生活。
通过串口助手程序与压力传感器的连接,实现实时采集数据并存储。
因此本课题有着良好的应用前景、对实现智能家居有着重要的现实意义。
3、文献综述
(1)整体结构设计
本系统以CC2430为核心,支持压力传感器,提供必要的接口电路。
是无线传感器网络的节点设备。
整个系统包括MCU/RF,电源管理,微型传感器和外部接口。
整体框架如下图[4]:
(2)压力传感器
本压力传感器采用微型封装的精制压敏电阻硅传感元件FS-1500。
通过TLV2370对压力信号进行放大,在通过MCU内部的AD进行数据采集。
MCU使用P0.0接口,每秒中采集数据10次,AD采用精度为12bits,电压基准为3.3V[4]。
压力传感器FS-1500的输出电压为0V~0.18V,通过两级放大,第一级放大电路由U6,U7和U8组成,对压力传感器输出电压放大11倍后输出给第二级放大电路,通过第二级放大电路(由U9组成)放大5/3倍后输出给CC2430的AD采样端口,其最终放大倍数为55/3倍[4]。
一、研究的基本内容,拟解决的主要问题
1、研究的基本内容
(1)为了保证高性能、低成本、低功耗,而采用CC2430设计的压力传感器。
(2)通用串口的基本参数设置,串口助手功能模块设计。
(3)熟悉使用IAREmbeddedWorkbench、MicrosoftVisualStudio2008等编程控制开发软件。
(4)串口助手程序实时采集压力传感器的数据,实现软件与硬件相结合。
2、拟解决的主要问题
(1)根据硬件的连接,系统平台的搭建和总体设计目标,完成本课题基本要求,并能实现基本功能。
(2)根据基本功能的实现完成扩展,充分发挥压力传感器在智能家居中的应用。
(3)串口助手的开发及软件与硬件结合的实现。
二、研究步骤、方法
1、调研阶段
通过调研和查阅相关文献、资料等,了解到智能家居及其涉及的相关模块,并收集相关的文档、图片、手册及相关信息等。
明白本课题的影响的因素、未来发展,了解其开发环境。
2、设计阶段
根据本课题选择的模块,进行系统分析与系统设计,根据系统分析与系统设计的结果,进行基础实验的操作来完成硬件的连接和模块架构的搭建。
在总体设计的基础上,详细设计出重要的部分。
根据设计方案完成相关文档,安装、学习和使用相关软件。
3、编程实现并分析性能阶段
通过IAREmbeddedWorkbench、MicrosoftVisualStudio2008完成软件的设计,并边编程边修改设计方案。
然后通过测试,实现软件功能。
4、论文写作整理答辩阶段
整理好论文,完成答辩。
三、研究工作进度
第01周调研、收集国内外相关研究文献及其软件、系统等信息。
第02周调研、资料收集,查找原文进行外文翻译。
第03周完善外文翻译,撰写开题报告。
第04周继续完成开题报告,提交外文翻译及开题报告。
第05周完成软、硬件环境配置和需求分析。
第06周进行系统总体设计;
交设计文档初稿。
第07周熟悉IAR、VS2008等软件的基本用法及相关知识。
第08周搭建硬件平台,进一步了解软件并进行基础实验的操作。
第09周基本完成总体设计,进行功能模块设计。
第10周进行串口助手的开发,按照总体方案设计进行实施。
第11周根据程序设计的进度,调整毕设的内容、方法和策略。
第12周提出改进、完善的方法,调试程序。
第13周进一步完善程序。
进行测试,记录结果,并做出相应修改。
第14周按照规定的论文格式,撰写论文。
第15周熟悉代码,代码检查。
第16周提交论文,检查各项工作完成情况,文档完整性等。
第17周答辩。
四、主要参考文献
[1]李世荣,智能家居控制系统的设计与实现研究[D],同济大学,2008.
[2]昌治安编著,ZigBee网络原理与应用开发[M],北京航空航天大学出版社,2008.
[3]瞿雷,刘盛德,胡咸斌编著,ZigBee技术及应用[M],北京航空航天大学出版社,2007.9
[4]北京奥尔斯电子科技有限公司,压力传感节点-设计说明v1.04-091217-r.doc.
[5]曾超群.VisualC#窗体之间数据传递浅析[J].科技资讯.2009(13)
[6]赵军,袁中凡,杨春生.利用VisvalC++下MSComm开发的串口通信软件[J].中国测试技术.2006(06)
[7]ZigBeeAlliance.ZigBeeSpecificationVersion1.1[S].2005.
[8]ZigBeeAlliance.VersionfortheHome[R].November,2006.
[9]TexasInstruments.CC2430_DataSheet..
[10]吴昊天,张燕林.基于MSComm控件的PC与AVR串口通信实现[J].计算机与数字工程,2010,38(4):
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[11]南忠良,孙国新.基于ZigBee技术的智能家居系统设计[J].电子设计工程,2010,18(7):
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[12]崔晶晶.基于嵌入式技术智能家庭网络系统的研究与设计[D].湖南大学,2007.
[13]马永强,李静强,冯立营.基于ZigBee技术的射频芯片CC2430.单片机及嵌人式系统应用,2007
(1).
[14]李继武,彭德林,等.C#语言程序设计[M].中国水利水电出版社.
[15]李丹妮,刘金辉,姜应战.基于VisualC++的数据采集与处理软件设计与实现[J].微计算机信息.2007(22)
[16]夏敏捷,等.VisualC#.NET开发技术原理与实践教程[M].电子工业出版社.
[17]余银娟,李翊.VisualC#多线程程序参数传递的实现[J].科技资讯.2008(04)
五、系(教研室)评议意见
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