开题报告-智能家居中压力传感器的数据实时采集与存储

开题报告开题报告 智能家居中压力传感器的数据实时采集与存储智能家居中压力传感器的数据实时采集与存储 一 选题背景 研究意义及文献综述 1 选题背景 随着通信技术的创新发展 各种新技术的综合应用打破人们传统的生产 生活方式 给人类社会带来了巨大的变化 信息技术的提高 以及人们生活水 平 居住条件的不断提高 人们对家庭住宅需求观念有着翻天覆地的变化 传 统的家居环境在满足人们最基本的需求的同时 也逐渐凸显出其局限性 比如 浪费能源 安全性差 不智能 人们更想通过便捷的通讯手段将家庭中的各种 电器设备连接在一起 通过家庭网络把各种信息设备和住宅设备有机结合 并 通过一定的控制策略调节彼此的工作状态 从而构成便捷 舒适 安全的信息 化家居 满足人们在家中的生活 工作 娱乐 交流的需要 同时还能起到安 全防护 物业管理的功能 2 研究意义 智能家居 又称 smart home 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 IAR Embedded Workbench Microsoft Visual Studio 2008 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IAR Embedded Workbench Microsoft Visual Studio 2008 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 r doc 5 曾超群 Visual C 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 Visval C 下 MSComm 开发的串口通信软件 J 中国测试技 术 2006 06 7 ZigBee Alliance ZigBee Specification Version1 1 S 2005 8 ZigBee Alliance Version for the Home R November 2006 9 Texas Instruments 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 82 85 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 7 117 119 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 Visua