硕士学位论文-无线传感器网络在楼宇温度监控系统中的应用研究

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1、太原理工大学硕士学位论文无线传感器网络在楼宇温度监控系统中的应用研究姓名：郭燕红申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：魏晋宏20100501太原理工大学硕士研究生学位论文无线传感器网络在楼宇温度监控系统中的应用研究摘要随着微机电系统、片上系统、无线通信技术、集成电路技术、传感器技术以及低功耗嵌入式技术的迅速发展，无线传感器网络（WSN）作为一种新型的测控网络，因其具有低功耗、低成本、分布式、自组织等特点，在国内外许多研究领域备受关注，尤其在工业监控、智能楼宇、环境监测等领域得到了广泛应用。智能化楼宇综合了计算机技术、信

2、息通信技术等先进技术，使建筑物内的空调、照明等设备协调工作，不仅实现了楼宇的智能化控制，而且具有显著的节能效果，符合国家提倡的节能减排政策。本文研究了基于无线传感器网络的温度监控系统，实现了对楼宇空调的智能监控，主要内容如下：首先，节点的硬件电路设计。根据监控系统要实现的功能对节点进行模块划分，并对所需的主要芯片进行选型。针对各个功能模块的特点进行电路原理图以及PCB图设计，最终设计出性能稳定的硬件电路。传感器节点主要包括：微处理器控制模块、温度传感器模块、无线射频模块和红外发射模块，其中前三个模块分别采用MSP430、SHT

3、11、CC1020芯片，而红外发射模块则由驱动器件和红外发光二极管构成。其次，整个监控系统的软件设计。使用IAREmbeddedWorkbench3.41开发工具完成监控平台节点的软件设计，完成传感器节点的温度采集模块、无线传输模块、红外遥控模块的相关应用程序设计；根据汇聚节点系统结I太原理工大学硕士研究生学位论文构和需要实现的功能给出任务调度流程，编写各模块的应用程序，整合采集的温度信息；使用VisualBasic6.0进行上位机监控程序的设计，完成监控平台的界面设计，实现监控平台的数据库管理、节点状态显示、历史曲线查询等功

4、能。最后，对整个监控系统进行测试试验。将传感器节点放置在不同的测试位置，通过串口/网口转换设备将汇聚节点与PC机连接，从而搭建温度监控系统进行测试试验。试验表明，各个节点能够实时采集数据并可以实现对所采信息的无线传输，能够对监控对象实施监控，达到了课题的预期目标。该研究不仅可以应用于智能楼宇温度监控系统，而且也可以应用于其他布线困难的场景。关键词：无线传感网络，单片机，CC1020，温度监测，红外遥控II太原理工大学硕士研究生学位论文APPLICATIONSTUDYOFWIRELESSSENSORNETWORKINTEMPER

5、ATUREMONITORINGSYSTEMFORINTELLIGENTBUILDINGSABSTRACTWiththerapiddevelopmentofthemicro-electro-mechanicalsystems,systemonchip,wirelesscommunicationtechnology,integratedcircuittechnology,sensortechnologyandlow-powerembeddedtechnology,thewirelesssensornetworkswhichista

6、kenasanewkindofmeasurementandcontrolnetworkdrawmuchattentioninmanyresearchfieldsathomeandabroadduetoitslowpowerconsumption,lowcost,distributed,andself-organizing.Ithasbeenwidelyappliedindifferentfieldssuchasindustrialcontrols,intelligentbuilding,environmentalmonitor

7、ingandsoon.BycomprehensiveapplicationofsomeadvancedtechnologiessuchasComputer,InformationandCommunication,intelligentbuildingmakefacilitiesinbuildingssuchasair-conditioningandlightingequipmentworkinaharmonyway.Itcannotonlyrealizetheintelligentcontrolforbuildings,but

8、alsohaveagoodenergysavingeffectsinlinewiththecountry'senergy-savingemissionreductionpolicies.Inthepaper,temperaturemonitoringsystembasedon