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在实际工业生产中,设备仪器所处的环境可能对仪器设备的精度产生影响,甚至出现故障。在生活中,恶劣的环境有时会影响身体健康。因此环境参数的获取,特别是对声环境、风环境和热环境的参数获取可以让我们了解环境的变化,避免因环境恶化而带来的影响和损失。在进行环境监测时,传统的监测手段难以应对监测区域较广、条件恶劣、需要长期值守实时监测、环境较脆弱等困难。研制一套基于无线传感器网络的环境数据采集系统,可以有效地解决以上问题,具有重要的意义。 本文以环境参数获取系统为研究对象。根据传统环境参数获取的特点和存在的缺陷,本文设计了一中基于Zigbee网络的环境参数获取系统。该系统采用美国TI公司推出的CC2530芯片进行组网。传感器节点可对声环境、风环境和热环境等参数进行采集,然后将获取的信息通过无线网络的方式发送到的控制中心节点,控制中心节点将数据传送至上位机。为了让用户能够操作本监测系统并显示环境信息,本文在上位机设计了用户界面,完成数据的显示与保存。 鉴于目前许多现有的声音信号和风速信号采集的传感器的存在不可靠因素,本文重点研究了声音信号采集模块和风速信号采集模块的设计。讨论了声音测量和热线式风速测量的原理,并对声音采集后的数字滤波器进行了设计与仿真。提出了基于TMS320VC5509ADSP芯片和AWA声传感器的声音采集单元硬件设计方案。同时还提出了基于德国进口薄膜铂热电阻的风速采集单元硬件设计方案。对于温度参数和湿度参数的获取,本系统采用DHT11数字温湿度传感器作为解决方案。 经过相应的环境参数获取实验,验证了本系统可以有效采集环境的声音参数、风速参数、温度参数和湿度参数,并能够通过Zigbee网络将数据传送给上位机。在实际应用中,还可以根据具体需求拓展其他参数采集功能。