《基于移动互联网的智能环境监测系统的设计与实现》是一篇探讨如何利用现代技术构建智能环境监测系统的文章。该系统旨在克服传统环境监测设备的局限,提高监控效率和稳定性,同时降低成本。文章由张昭、朱丽菊和李志三位研究人员完成,其中李志是信号处理领域的副教授。
该系统的核心在于结合了移动互联网技术和各种传感器,实现对环境的实时、高精度监测。硬件部分主要由微处理器、环境采集模块和移动联网通信模块构成。微处理器选择的是意法半导体的STM32F103系列单片机,它具有多个串口和SPI接口,以及内置的USB和SRAM,便于与传感器和通信模块连接。环境采集模块中,使用了DHT11数字温湿度传感器、FR-04雨水量传感器和光敏电阻,分别用于监测温度、湿度、降雨量和光照强度。这些传感器通过I/O口与微处理器通信,数据经过处理后通过LCD1602液晶屏展示,同时设有声光报警装置。
移动联网通信模块采用了安信科技的ESP8266 Wi-Fi模块,通过串口通信和AT指令与微处理器交互,实现数据通过移动互联网上传至客户端。软件部分,系统软件被划分为硬件底层驱动、应用层和传输层,包括LCD驱动、光照传感器、DHT11、雨水量传感器、LED指示和声光报警等多个模块,每个模块都封装成独立的C文件和头文件,便于调用。
通过硬件和软件的集成调试,系统实现了对环境数据的实时监测并无线传输到上位机,满足低成本和高效率的要求。系统应用了手机APP,可以实时接收来自STM32F103C8T6单片机经ESP8266 Wi-Fi模块发送的传感器数据,当雨量超过预设阈值时,系统会触发声光报警。
综上所述,该设计为家庭或小型区域的环境监测提供了一种有效的解决方案,其测量精度可达小数点后两位,体现了智能系统在环境监测领域的潜力。文章引用了赵海兰和赵祥伟关于DHT11智能温度传感器的工作,以及王福泉等人在空调检测系统中应用DHT11的研究,为设计提供了理论和技术支持。
参考文献:
[1] 赵海兰, 赵祥伟. 智能温度传感器 DHT11 的原理与应用[J]. 现代电子技术, 2003,26(14):14-16.
[2] 王福泉, 万频, 冯孔淼, 等. DHT11 在空调检测系统温度采集模块中的应用[J]. 电子技术应用, 2011,37(8):78.
[3] 周立功. ARM 嵌入式系统基础教程[M]. 北京: 北京航空航天大学出版社.