一种家居室内环境监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种家居室内环境监测系统，包括上位机、Zigbee模块、Zigbee协调器、Zigbee终端、信号调理电路、液晶显示模块、按键、电源、台灯、报警器、温湿度传感器、气体传感器、光敏传感器。本实用新型专利技术结构简单、成本低廉、使用方便；能够实现多点分散监控，各监控点通过Zigbee无线联结，使用寿命长，解决了房间多且房间之间布线难的问题；Zigbee终端成本低、体积较小，可被随意分布在工作区域；采用的信号调理电路抗干扰能力强、反应灵敏，能够实现对微弱信号进行放大、且失真度低，进一步提高了信号的采集精度。

An indoor indoor environment monitoring system

The utility model discloses a Home Furnishing indoor environment monitoring system, including PC, Zigbee module, Zigbee coordinator, Zigbee terminal, signal conditioning circuit, liquid crystal display module, keys, power, lamp, alarm, temperature and humidity sensor, gas sensor, light sensor. The utility model has the advantages of simple structure, low cost and convenient use; it can realize multi-point distributed control of each monitoring point by Zigbee wireless connection, long service life, solve the room and the room wiring problem; Zigbee terminal cost is low and the volume is small, can be arbitrarily distributed in the working area; the anti-interference ability the signal conditioning circuit, responsive, can realize the weak signal amplification, and low distortion, to further improve the accuracy of signal acquisition.

【技术实现步骤摘要】
一种家居室内环境监测系统
本技术涉及智能家居环境监测
，尤其涉及一种家居室内环境监测系统。
技术介绍
随着时代的发展，科技的进步，人们对居住环境的舒适、安全、方便有着愈来愈高的要求,智能家居控制系统应运而生；智能家居控制系统就是利用计算机技术、通信和控制技术，建立一个管理家庭的控制系统，实现生活环境安全、方便、舒适的目标。无线传感器网络是由许多在空间中分布的自动装置组成的一种无线通讯计算机网络，是一种大规模，无线、自组织、多跳、无分区、无基础设施支持的网络。智能家居系统有了一定的发展，但从总体来看，却不容乐观。家居智能化的建设是经济发展和科技进步的必然趋势，但是标准的多变性影响了家居智能化的进程。传统的智能家居控制系统大多都是利用电话网或互联网，这就要求用户家庭必须安装固定的电话或者互联网，给用户造成很多不便，还由于线路易被破坏，这都阻碍了智能家居控制系统发展的发展。
技术实现思路
本技术针对克服上述现有技术的缺陷问题，提供基于一种Zigbee无线传感网络的家居室内环境监测系统，该监测系统结构简单、成本低廉、使用方便；能够实现多点分散监控，各监控点通过无线联结，使用寿命长，解决了房间多且房间之间布线难的问题。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种家居室内环境监测系统，包括上位机、Zigbee模块、Zigbee协调器、Zigbee终端、温湿度传感器、气体传感器、光敏传感器、液晶显示模块、按键、电源、台灯、报警器，所述上位机通过USB接口与Zigbee模块相连，所述Zigbee模块与Zigbee协调器相连，所述Zigbee协调器与一个或多个Zigbee终端无线连接，所述温湿度传感器、气体传感器、光敏传感器、液晶显示模块、按键、电源、台灯、报警器为Zigbee终端的外围电路分别与Zigbee终端相连。进一步地，所述上位机的外围电路包括串口通信模块。进一步地，所述串口通讯模块包括FT232RL接口转换芯片。进一步地，所述液晶显示模块为TFT真彩LCD模块。进一步地，所述温湿度传感器为DHT11数字温湿度传感器。进一步地，所述气体传感器为MQ-2气体传感器。进一步地，所述Zigbee终端包括微处理器。进一步地，所述微处理器为CC2530模块。进一步地，所述信号调理电路包括运算放大器U1、运算放大器U2、运算放大器U3、电容C1、电容C2、电容C3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5；采样信号经过电阻R1、电阻R2后与运算放大器U1的同相输入端相连，运算放大器U1的反相输入端经过电容C1接地，运算放大器U1的输出端经过电容C2后与电阻R1、电阻R2相连；运算放大器U1的输出端还经过电阻R3与运算放大器U2的同相输入端相连，运算放大器U2的反相输入端通过电阻R4接地，运算放大器U2的反相输入端还通过电阻R5与运算放大器U2的输出端相连；运算放大器U2的输出端与运算放大器U3的同相输入端相连，运算放大器U3的反相输入端与运算放大器U3的输出端相连，运算放大器U3的输出端通过电容C3接地。进一步地，所述运算放大器U1、运算放大器U3为运放LM324，所述运算放大器U2为运放0P07。本技术的有益效果：一种家居室内环境监测系统，结构简单、成本低廉、使用方便；能够实现多点分散监控，各监控点通过Zigbee无线联结，使用寿命长，解决了房间多且房间之间布线难的问题；Zigbee终端成本低、体积较小，可被随意分布在工作区域；采用的信号调理电路抗干扰能力强、反应灵敏，能够实现对微弱信号进行放大、且失真度低，进一步提高了信号的采集精度。附图说明图1为本技术监测系统原理框图；图2为信号调理电路原理图。具体实施方式为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本技术。具体实施时，结合图1，一种家居室内环境监测系统，包括上位机、Zigbee模块、Zigbee协调器、Zigbee终端、信号调理电路、液晶显示模块、按键、电源、台灯、报警器、温湿度传感器、气体传感器、光敏传感器。上位机通过USB接口与Zigbee模块相连，Zigbee模块与Zigbee协调器相连，Zigbee协调器与一个或多个Zigbee终端无线连接。信号调理电路、液晶显示模块、按键、电源、台灯、报警器为Zigbee终端的外围电路分别与Zigbee终端相连。温湿度传感器、气体传感器、光敏传感器分别与信号调理电路相连。上位机可以是笔记本电脑或台式机，上位机可以对Zigbee终端进行远程控制。因为现在计算机上很少保留串行UART接口，上位机的外围电路包括串口通信模块，串口通讯模块包括FT232RL接口转换芯片。液晶显示模块为TFT真彩LCD模块，可以用来显示气体浓度、温湿度以及光照强度。信号调理电路对温湿度传感器、气体传感器、光敏传感器的采样信号进行处理，处理后的采样信号送给Zigbee终端。通过按键可以人为手动操作Zigbee终端。Zigbee终端根据光敏传感器感应外界光照强度，智能调节台灯的亮度，不仅可以提高室内舒适度，而且可以节约能源。报警器用来发出报警信号，当室内气体浓度超标，Zigbee终端控制报警器发出报警信息。电源用来为Zigbee终端提供电能。Zigbee网络包括Zigbee协调器、Zigbee模块和Zigbee终端，Zigbee网络由一个Zigbee协调器、一个Zigbee模块和一个或多个Zigbee终端组成。Zigbee协调器负责启动整个网络，它也是网络的第一个设备，协调器选择一个信道和一个网络ID，随后启动整个网络。Zigbee模块的功能主要是允许其他设备加入网络，多跳路由和协助它自己的由电池供电的终端设备的通讯。Zigbee终端没有特定的维持网络结构的责任，它可以睡眠或者唤醒，不具备成为父节点或路由器的能力，一般作为网络的边缘设备，负责与实际的监控对象相连。Zigbee终端包括微处理器，微处理器为CC2530模块。CC2530是适用于IEEE802.15.4，Zigbee网络，它能够以非常低的总体材料成本构建强大的网络节点，CC2530结合了业内领先的射频收发器与增强型8051MCU，可编程8KBRAM以及其他许多强大功能，适合需要超低功耗的系统。温湿度传感器采用DHT11数字温湿度传感器，DHT11数字温湿度传感器是含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性，具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。气体传感器采用MQ-2气体传感器，MQ-2气体传感器高灵敏度，优异的稳定性，寿命长，驱动电路简单，可用于家庭气体泄漏监测装置，适宜于液化气、甲烷、酒精、烟雾等的探测。结合图2，信号调理电路包括运算放大器U1、运算放大器U2、运算放大器U3、电容C1、电容C2、电容C3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5。温湿度传感器、气体传感器、光敏传感器的采样信号经过电阻R1、电阻R2后与运算放大器U1的同相输入端相连，运算放大器U1的反相输入端经过电容C1接地，运算放大器U1的输出端经过电容C2后与电阻R1、电阻R2相连。运算放大器U1的输出端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种家居室内环境监测系统，其特征在于：包括上位机、Zigbee模块、Zigbee协调器、Zigbee终端、信号调理电路、液晶显示模块、按键、电源、台灯、报警器、温湿度传感器、气体传感器、光敏传感器，所述上位机通过USB接口与Zigbee模块相连，所述Zigbee模块与Zigbee协调器相连，所述Zigbee协调器与一个或多个Zigbee终端无线连接，所述信号调理电路、液晶显示模块、按键、电源、台灯、报警器为Zigbee终端的外围电路分别与Zigbee终端相连，所述温湿度传感器、气体传感器、光敏传感器分别与信号调理电路相连。

【技术特征摘要】
1.一种家居室内环境监测系统，其特征在于：包括上位机、Zigbee模块、Zigbee协调器、Zigbee终端、信号调理电路、液晶显示模块、按键、电源、台灯、报警器、温湿度传感器、气体传感器、光敏传感器，所述上位机通过USB接口与Zigbee模块相连，所述Zigbee模块与Zigbee协调器相连，所述Zigbee协调器与一个或多个Zigbee终端无线连接，所述信号调理电路、液晶显示模块、按键、电源、台灯、报警器为Zigbee终端的外围电路分别与Zigbee终端相连，所述温湿度传感器、气体传感器、光敏传感器分别与信号调理电路相连。2.按照权利要求1所述的一种家居室内环境监测系统，其特征在于：所述上位机的外围电路包括串口通信模块。3.按照权利要求2所述的一种家居室内环境监测系统，其特征在于：所述串口通讯模块包括FT232RL接口转换芯片。4.按照权利要求1所述的一种家居室内环境监测系统，其特征在于：所述液晶显示模块为TFT真彩LCD模块。5.按照权利要求1所述的一种家居室内环境监测系统，其特征在于：所述温湿度传感器为DHT11数字温湿度传感器。6.按照权利要求1所述的一种家居室内环境监测系统，其特征在于：所述气体传感器为MQ-2气体传感器。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晖，孙佐，刘传洋，
申请(专利权)人：池州学院，
类型：新型
国别省市：安徽,34