摘  要

 

环境信息采集一直是物联网系统应用中十分基础且需要不断改进的重要部分。本文提出了一种结合物联网技术、嵌入式技术、无线传感器网络技术的环境信息采集传感器节点架构，设计了一种基于LoRa的环境信息采集系统，对其传感器节点部分进行设计和研究。本设计以STM32F103为主控制器，以SX1278为芯片的LoRa收发器进行无线通信，可将测量到的环境参数（温度、湿度和PM2.5）进行封装发送给汇聚节点，同时对于紧急情况进行了处理，设计了低功耗传输协议，进一步降低了传感器节点的耗能。本系统在校园内进行了系统性测试，实时性和可靠性强，具有一定的实用价值。

 

关键词：LoRa，传感器节点，无线传输，信息采集

目  录

 

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 国内外发展现状 1

1.3 理论和研究意义 2

第二章 系统方案设计 3

2.1 系统方案选择 3

2.2 系统总体框架设计 3

第三章 系统硬件设计 5

3.1 总体设计 5

3.2 主控制器 5

3.3 温湿度模块 5

3.4 PM2.5模块 6

3.4.1 GP2Y1014AU0F简介 6

3.1.2 外围电路设计 6

3.5 LoR模块 7

第四章 系统软件设计 9

4.1 总体设计 9

4.1.1 软件架构 9

4.1.2 模块化编程 9

4.2 信息采集设计 9

4.2.1 温湿度采集 9

4.2.2 PM2.5采集 10

4.3 无线收发设计 11

4.3.1 SCOM串口驱动 11

4.2.2 LoRa驱动 13

4.4 数据传输设计 15

4.5 低功耗传输协议设计 16

4.5.1 方案选择 16

4.5.2 实现与分析 16

第五章 系统测试与分析 17

5.1 信息采集分析与测试 17

5.2 无线通信分析与测试 18

第六章 总结 20

参考文献 21

致  谢 22