基于Arduino的智能环境监测.docx

目录1设计背景及概述21.1研究目的和意义21.2应用背景21.3社会效益与经济效益32项目设计原理42.1原理概述42.2硬件设计原理42.3设计框图122.4软件设计原理及思想123操作流程、实验调试过程133.1操作流程133.2实验调试过程134实验中出现的问题及解决情况135附程序源代码参数设计146设计达到的目标及参数157完成情况及结果158设计者对本设计的评述及通过设计的收获体会159参考文献171设计背景及概述1.1研究目的和意义随着社会的发展生产技术的更新物联网理念如今已经逐渐深入人心并随着传感器技术、通信技术和物联网技术的发展逐渐触及社会的每一个角落。一个智能化的控制系统不仅能够帮助家庭与外部保持信息交流畅通优化人们的生活方式帮助人们有效安排时间增强家居生活的安全性甚至为各种能源费用节约资金。[1]但很少有将这种物联网技术应用于大学生宿舍。然而随着各大高校的扩张在校大学生的人数越来越多学生宿舍的不稳定因素因素也越来越多在当代社会信息化、智能化快速发展的背景下基于这些因素设计了“智慧宿舍”系统来对学生宿舍经行管理是有现实意义的。1.2应用背景自从1984年后美国、欧洲等经济发达的西方国家和部分电子行业先进的东南亚国家看到了智能家居存在的巨大的潜在市场价值后纷纷投入人力物力进行相关研究。由于西方等国家的经济实力和科学技术当时走在世界前列他们在这方面的研究也相对深入。人工智能是人类发展进步的重要环节还在很早的时候人们就开始在文学作品和影视作品中幻想着先进的智能控制技术例如熟知的《巧啦Ａ梦》和《变形金刚》等机器人和智能家居都是人工智能研究的重要方向其目的都是为了极大的方便人类的生活增强社会生产力促进化会发展。由于西方等国家的经济实力和科学技术当时走在世界前列他们在这方面的研究也相对深入。特别是1998年在新加坡举办的＂亚洲电器与电子消费品博览会上＂推出的＂未来之家＂智能家居系统深受用户的好评当时的功能已经包括：抄表、部分家电控制、电话接入、智能布线箱等这个成功的案例为智能家居研究人员指明了方向也初步定义了智能家居的功能需求。当然随着科学技术的不断发展人们对于生活品质的要求也在不断提升相应的功能要求也随之不断更新。国内相比西方发达国家来说起步较晚1994年才从美国等发这国家首次进曰智能家居设备真正开始进入实质性研究也就是从2000年开始我国才有了具有独立自主研发功能的相关公司。所以国内智能家居的研究大概可被分为以下几个阶段：萌芽期：整个行业还处在一个熟悉概念、产品认知的阶段国内没有专业的智能家居生产厂商只是有个别的厂商代卖美国的一些概念产品实际效果更偏向于“家居自动化”。徘徊期：送个阶段大量的企业开始着手做智能家居虽然在功能上实现了一定的“智能化”但大部分厂商盲目夸大其实际作用使得用户的认同感很差很多厂家都在这个时期夭折。融合发展期：近些年随着物联网研究的不断深入家庭网络和信息家电的高度融合使得智能家居不断发展生产研发开始正规化价格也趋于“平民化”加之国家政策的不断倾斜智能家居正在迎来一个崭新的发展机遇期向着真正意义上的“智能家居”又开始大踏步的向前走[2]。由此可看出国内的智能家居还处于一个比较低层次的阶段智能家居系统的集成性、系统性还不够完善叫但也可Ｗ从另一方面可看出智能家居在国内还有很大的潜在开发价值一些知名的企业如天津瑞朗青岛爱尔豪斯海尔华为等已经在智能家居方面做了不少研究。而对于大学生来说宿舍就是大学生的家。现在大学生已经充分享受到了科技带来的诸多便利但“智能家居”却并没有在校园宿舍中得到应用和发展智慧宿舍的发展正处于空窗期。经调查智慧宿舍在经济方面是大学生可以接受的。相关元器件价格不断下降技术越来越成熟使得智能宿走进了我们普通人的生活。其系统功耗低、操作简便、稳定性高、实时性好。系统主要应用了单片机技术和现代化电子通信技术具有多项功能。具有性能稳定、能全天候工作、耗电省安装使用方便等特点。研究目的基于生活的便捷及高效的方向出发主要是为了改进当下宿舍的监控方式落后及使用不方便等缺点本设计的智能代替了传统设备手动机械控制不仅效率高、成本低、使用方便、可控性强更能提升安全性性、舒适性、艺术性并实现环保节能的居住环境[3]。1.3社会效益与经济效益如今在学校的寝室里学生贵重物品被盗、由于学生过失而引起着火等事故时有发生这些都是一直以来困扰着学生、学工以及学校保卫处的“大问题”。传统的防范措施存在很大的弊端比如当事故发生时防护铁门、铁栏杆就会成为主人逃生的最大障碍。而采用智能防火防盗报警系统便能很好地解决此类问题了。但是市场上防火防盗系统价格对大学生来讲过高本系统便是针对大学宿舍从低成本的角度来设计制作的[4]。以保证学生人身及财产安全免受损失在进行具体设计的