开题报告智能家居中压力传感器的数据实时采集与存储.doc
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开题报告
智能家居中压力传感器的数据实时采集与存储
一、选题背景、研究意义及文献综述
1、选题背景
随着通信技术的创新发展，各种新技术的综合应用打破人们传统的生产、生活方式，给人类社会带来了巨大的变化。
信息技术的提高，以及人们生活水平、居住条件的不断提高，人们对家庭住宅需求观念有着翻天覆地的变化，传统的家居环境在满足人们最基本的需求的同时，也逐渐凸显出其局限性。
比如：
浪费能源、安全性差、不智能。
人们更想通过便捷的通讯手段将家庭中的各种电器设备连接在一起，通过家庭网络把各种信息设备和住宅设备有机结合，并通过一定的控制策略调节彼此的工作状态，从而构成便捷、舒适、安全的信息化家居，满足人们在家中的生活、工作、娱乐、交流的需要，同时还能起到安全防护、物业管理的功能。
2、研究意义
智能家居，又称smarthome，它一般是以住宅为基础平台，综合建筑装潢、网络通信、信息家电、设备自动化等技术，将系统、结构、服务、管理集成为一体的高效、安全、便捷、环保的居住环境。
一般的智能家居由于其成本、技术、安全等问题无法成为家居消费的主体，而采用ZigBee无线技术组网的智能家居系统有短距离、低成本、低速率、低时延、低功耗等优点，装修时工程量小、成本低，并能有效地控制家具设备，满足人们拥有智能化家居的生活。
通过串口助手程序与压力传感器的连接，实现实时采集数据并存储。
因此本课题有着良好的应用前景、对实现智能家居有着重要的现实意义。
3、文献综述
（1）整体结构设计
本系统以CC2430为核心，支持压力传感器，提供必要的接口电路。
是无线传感器网络的节点设备。
整个系统包括MCU/RF,电源管理，微型传感器和外部接口。
整体框架如下图[4]：
（2）压力传感器
本压力传感器采用微型封装的精制压敏电阻硅传感元件FS-1500。
通过TLV2370对压力信号进行放大，在通过MCU内部的AD进行数据采集。
MCU使用P0.0接口，每秒中采集数据10次，AD采用精度为12bits，电压基准为3.3V[4]。
压力传感器FS-1500的输出电压为0V~0.18V，通过两级放大，第一级放大电路由U6，U7和U8组成，对压力传感器输出电压放大11倍后输出给第二级放大电路，通过第二级放大电路（由U9组成）放大5/3倍后输出给CC2430的AD采样端口，其最终放大倍数为55/3倍[4]。
一、研究的基本内容，拟解决的主要问题
1、研究的基本内容
（1）为了保证高性能、低成本、低功耗，而采用CC2430设计的压力传感器。
（2）通用串口的基本参数设置，串口助手功能模块设计。
（3）熟悉使用IAREmbeddedWorkbench、MicrosoftVisualStudio2008等编程控制开发软件。
（4）串口助手程序实时采集压力传感器的数据，实现软件与硬件相结合。
2、拟解决的主要问题
（1）根据硬件的连接，系统平台的搭建和总体设计目标，完成本课题基本要求，并能实现基本功能。
（2）根据基本功能的实现完成扩展，充分发挥压力传感器在智能家居中的应用。
（3）串口助手的开发及软件与硬件结合的实现。
二、研究步骤、方法
1、调研阶段
通过调研和查阅相关文献、资料等，了解到智能家居及其涉及的相关模块，并收集相关的文档、图片、手册及相关信息等。
明白本课题的影响的因素、未来发展，了解其开发环境。
2、设计阶段
根据本课题选择的模块，进行系统分析与系统设计，根据系统分析与系统设计的结果，进行基础实验的操作来完成硬件的连接和模块架构的搭建。
在总体设计的基础上，详细设计出重要的部分。
根据设计方案完成相关文档，安装、学习和使用相关软件。
3、编程实现并分析性能阶段
通过IAREmbeddedWorkbench、MicrosoftVisualStudio2008完成软件的设计，并边编程边修改设计方案。
然后通过测试，实现软件功能。
4、论文写作整理答辩阶段
整理好论文，完成答辩。
三、研究工作进度
第01周调研、收集国内外相关研究文献及其软件、系统等信息。
第02周调研、资料收集，查找原文进行外文翻译。
第03周完善外文翻译，撰写开题报告。
第04周继续完成开题报告，提交外文翻译及开题报告。
第05周完成软、硬件环境配置和需求分析。
第06周进行系统总体设计；交设计文档初稿。
第07周熟悉IAR、VS2008等软件的基本用法及相关知识。
第08周搭建硬件平台，进一步了解软件并进行基础实验的操作。
第09周基本完成总体设计，进行功能模块设计。
第10周进行串口助手的开发，按照总体方案设计进行实施。
第11周根据程序设计的进度，调整毕设的内容、方法和策略。
第12周提出改进、完善的方法，调试程序。
第13周进一步完善程序。
进行测试，记录结果，并做出相应修改。
第14周按照规定的论文格式，撰写论文。
第15周熟悉代码，代码检查。
第16周提交论文，检查各项工作完成情况，文档完整性等。
第17周答辩。
四、主要参考文献
[1]李世荣，智能家居控制系统的设计与实现研究[D]，同济大学，2008.
[2]昌治安编著，ZigBee网络原理与应用开发[M]，北京航空航天大学出版社，2008.
[3]瞿雷，刘盛德，胡咸斌编著，ZigBee技术及应用[M]，北京航空航天大学出版社，2007.9
[4]北京奥尔斯电子科技有限公司，压力传感节点-设计说明v1.04-091217-r.doc.
[5]曾超群.VisualC#窗体之间数据传递浅析[J].科技资讯.2009（13）
[6]赵军,袁中凡,杨春生.利用VisvalC++下MSComm开发的串口通信软件[J].中国测试技术.2006（06）
[7]ZigBeeAlliance.ZigBeeSpecificationVersion1.1[S].2005.
[8]ZigBeeAlliance.VersionfortheHome[R].November,2006.
[9]TexasInstruments.CC2430_DataSheet..
[10]吴昊天，张燕林.基于MSComm控件的PC与AVR串口通信实现[J].计算机与数字工程，2010,38（4）:
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[11]南忠良,孙国新.基于ZigBee技术的智能家居系统设计[J].电子设计工程,2010,18（7）:
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[12]崔晶晶.基于嵌入式技术智能家庭网络系统的研究与设计[D].湖南大学，2007.
[13]马永强，李静强，冯立营.基于ZigBee技术的射频芯片CC2430.单片机及嵌人式系统应用,2007
（1）.
[14]李继武，彭德林，等.C#语言程序设计[M].中国水利水电出版社.
[15]李丹妮,刘金辉,姜应战.基于VisualC++的数据采集与处理软件设计与实现[J].微计算机信息.2007（22）
[16]夏敏捷，等.VisualC#.NET开发技术原理与实践教程[M].电子工业出版社.
[17]余银娟,李翊.VisualC#多线程程序参数传递的实现[J].科技资讯.2008（04）
五、系（教研室）评议意见
评议人：
年月日
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