室内空气质量检测系统.pdf

1.3室内空气质量检测系统

1.3.1实验目的

掌握空气质量传感器的使用；

掌握LiteB节点的使用；

掌握智云实时数据编程接口的使用；

掌握ZXBee通信协议的运用。

1.3.2实验环境

硬件：空气质量传感器1个，智云网关1个（默认为S4418/6818系列网关），LiteB节

点1个，SmartRF04EB仿真器1个；

软件：WindowsXP/7/8/10，IAREmbeddedWorkbenchfor8051（IAR嵌入式8051

系列单片机集成开发环境），AndroidStudio（Android集成开发环境），WebStorm

（Web集成开发环境）。

1.3.3实验原理

系统设计目标

空气质量传感器作为TTL串口采集类物联网传感器，能够定时采集当前环境下的空气质量数

据并主动发送至节点。运用过程中通过对空气质量传感器的数据采集监控，实现智能的监测当前

环境的空气CO2浓度、温湿度以及PM2.5等数据，通过实时的将空气质量信息推送到智云数据中

心，在凭借Android移动客户端和web端在获得这些数据后，用户就能够随时随地远程获取当前环

境下的空气质量信息等，从而实现空气质量曲线展示系统的设计。

系统设计功能及目标如下：

室内空气质量检测系统

空气质量数据的实时展示

空气质量数据的阈值设置及预警

微信小程序数据接入（扩展）

业务流程分析

远程空气质量传感器就传输过程分为如下几个部分：传感器，无线节点，网关，智云数据中心，

客户端（Android，Web），通信流程图如下图所示，具体通信描述如下：

1）无线终端/路由节点（以下简称无线节点）通过导线读取传感器的数据，无线节点通过无线

传感网络与网关上集成的汇集节点进行组网通信；

2）网关上的智云服务，将集成在网关上的汇集节点收到的数据推送到本地局域网和远程智云

数据中心；

3）客户端（Android、web）通过调用智云数据接口，实现实时数据采集等功能或对传感器进

行控制，详细实现参考下一节实验内容代码实现部分。

客户端Android/Web应用

TCP/IP

TCP/IP智云数据中心

TCP/IP

网关智云服务

网关

无线汇集节点

无线传感网络

导线

空气质量

节点和传感器无线终端节点

传感器

硬件原理说明

本实验使用商业空气质量传感器，通信接口为TTL串口，型号为KHZL001xTTL。空气质量传

感器通过RJ45端口连接到LiteB节点的A端子连接。

空气质量传感器采用TTL串口通讯协议，串口通信配置为:波特率9600、8位数据位、无校验

位、无硬件数据流控制、1位停止位。

本传感器的数据采集方法：利用TTL串口向该传感器发送读取数据命令，传感器收到命令后会

返回CO2浓度、温湿度以及PM2.5浓度值灯。命令的报文格式如下：