摘要：本课题一氧化碳泄露物联网报警装置的设计与实现旨在避免家庭一氧化碳气体泄露而对人体造成伤害。本设计通过一氧化碳传感器感应空气环境中一氧化碳的气体浓度然后将其转变成电信号，再根据电信号的大小从而反映其浓度。

该设计一氧化碳泄露物联网报警装置应用于家庭多节点检测，由zigbee无线节点和嵌入式网关组成智能家居系统，系统使用两个ZigBee终端节点采集环境信息，通过ZigBee无线网络技术将数据传给ZigBee协调器，ZigBee协调器通过串口发送给网关，网关通过wifi无线通信技术将数据发送给手机软件。在手机app上，针对一氧化碳的数值，进行实时监测报警，当超过设置的阈值时，将自动将继电器和蜂鸣器打开的命令发送给网关，通过ZigBee协调器向设备发送控制指令，从而实现自动控制继电器和蜂鸣器。整个系统使用MQ-7一氧化碳传感器、蜂鸣器、继电器、ZigBee模块、网关模块、wifi模块。

关键词：智能家居  ZigBee  WiFi  物联网

目录

摘要

Abstract

1绪论-1

1.1课题研究背景及意义-1

1.2课题研究现状-2

1.2.1国外智能家居的发展状况-2

1.2.2国内智能家居的发展状况-2

1.2.3智能家居-2

1.3开发工具-3

1.4论文结构-3

2系统总体设计-5

2.1需求分析-5

2.1.1可行性分析-5

2.1.2功能分析-5

2.2无线网络通信技术的选择-5

2.2.1 ZigBee-5

2.2.2 WiFi-7

2.3系统的整体框架-7

2.3.1无线传感网络-8

2.3.2无线网关-8

2.3.3手机应用终端-8

2.4硬件设计-9

2.4.1网关控制芯片STM32F103-9

2.4.2蜂鸣器电路的设计-11

2.4.3通信模块的设计-12

2.4.4一氧化碳传感器的设计-14

2.4.5继电器的设计-14

2.5本章小结-15

3系统的实现-16

3.1网关控制部分-16

3.1.1 UDP通信实现-16

3.2 ZigBee网络部分-17

3.2.1ZigBee的通信机制-17

3.2.2串口数据透传-18

3.3手机应用软件实现-18

3.3.1智能终端连接服务器实现-20

3.3.2传感器输出信号的转换实现-21

3.4本章小结-22

4系统运行测试-23

4.1 硬件设备-23

4.2网络通信测试-26

4.3设备控制测试-26

4.4数据采集测试-27

4.5本章小结-29

5系统对社会的影响-30

5.1社会人文影响-30

5.2环境影响-30

5.3法律影响-30

6总结与展望-32

6.1 总结-32

6.2展望-32

参考文献-33

致谢-34