毕业论文（设计）基于ZigBee技术的机房监控系统.docVIP

基于ZigBee技术的机房监控系统 摘 要 对于公司、学校和家庭的机房设备实时、动态监控的需求， Abstract To meet the demand of monitoring the machine room’s equipments in companies、college campus and family digital dynamically and in real time，remote monitor system of engine room is designed based on ZigBee technology. The ZigBee development board is used as monitor board, which is integrated with temperature, moisture, noise, shaking, current and voltage sensors. Each ZigBee will pass these sensor data to the server at the same time，server can also be controlled for each AVR，allows users to monitor the environment no matter how far away can be achieved through the Internet remote monitoring of engine room. It is proved that, the system is safe, convenient, stable, and can be upgraded easily. Keywords: ZigBee，sensor，monitor 目 录 1 任务提出与方案论证 1 1.1任务提出 1 1.2方案论证 1 2 总体设计 3 3 详细设计 4 3.1电压电流测量原理 4 3.1.1电压测量原理及其电路 4 3.1.2电流测量原理及其电路 4 3.1.3电压、电流采电路介绍 5 3.1.4 ADC0809的设计原理 5 3.2 温湿度传感器介绍 6 3.2.1温湿度传感器DHT11功能介绍 6 3.2.2温湿度传感器DHT11设计原理 7 3.3噪声测量原理介绍 7 3.4烟雾度测量介绍 8 3.4.1烟雾度传感器介绍 8 3.4.2烟雾测量的原理 8 3.5门控监控及蜂鸣器介绍 9 3.5.1门控电路介绍 9 3.5.2蜂鸣器介绍 9 3.6震动传感器检测电路介绍 10 3.7 CC2420模块介绍 10 3.8 AVR最小系统 12 4 软件编程 13 4.1协调器编程流程图 13 4.2节点编程流程图 14 4.3编程详细设计原理 14 4.3.1 ZigBee通信协议 14 4.3.2与上位机的接口 16 4.3.3传感器采集 16 4.3.4串口调试 16 5 总结 17 参考文献 18 1 任务提出与方案论证 1.1任务提出 近年来，随着网络技术的发展和成熟，越来越多的公司、学校和家庭重视数字化建设，工厂和学校配置有大量计算机网络中心和机房，这些机房平时无人看守。只是在必要时，做些检查。这样很难实时的监控到计算机网络中心或机房的状态变化，很容易带来一些不必要的损失，如有人没经过同意进入计算机网络中心窃取资料或盗取设备，还有可能在机房发生火灾没能及时检测到等。普通的家庭也担心这样的安全隐患。对此提出了这套系统。这套系统能够采集机房内类的电压、电流、温湿度、声音检测、烟雾浓度、门的状态、机房内是否有震动等参数信息。同时还可以对机房的门进行监控，蜂鸣器报警等。这些参数由处理器采集通过ZigBee上传服务器，用户在通过访问服务器来查看或控制相应的设备。在该系统中主要讲解参数的采集和怎样传输到服务器。 1.2方案论证 首先讲解各项传感器参数的采集。对电压的采集，最开始的方案是通过变压器将220V交流降压到低电压5V以下，再通过ADC采样进行分析。但是变压器是铜线绕成会有一定的电感，这样会对交流电有一定的阻碍。后来采用纯电阻来实现，通过两个电阻分压得到低电压，再由ADC采集低电压。由于市电为50Hz，所以ADC要求不高采用常用ADC0809。对电流的采集，电流不能直接进行检测。后来想到可以通过转换器件将电流转换成电压再进行采集。这样就想到使用互感器将电流转换成电压，再通过ADC采集。对温湿度采集，最开始在实验室找到18B20温度传感器和一个输出为模拟量的湿度传感器。但是这个方案实现起来有点麻烦，原因是18B20是一个单总线的传感器，控制起来较复杂，还有就是湿度传感器输出的是模拟量这会增加ADC的工作负