【導(dǎo)讀】師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加。而使用過的材料。均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文。不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位。印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于萬字。有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程。設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？

　　

【正文】 V 、輸出 TTL 信號(hào)、 LED 指示、雙信號(hào)輸出模擬 TT電平輸出 、模擬量輸出 0~5V 電壓，濃度越高電壓越高、輸出 TTL 的靈敏度可通過電位器調(diào)節(jié)。 Q 9氣體傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫 (SnO2)。采用高低溫循環(huán)檢測(cè)方式低溫（ 加熱）檢測(cè)一氧化碳，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中一氧化碳?xì)怏w濃度增加而增大，高溫（ 加熱）檢測(cè)可燃?xì)怏w甲烷、丙烷并清洗低溫時(shí)吸附的雜散氣體。使用簡單的電路即可將電導(dǎo)率的變化，轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。 MQ9氣體傳感器對(duì)一氧化碳、甲烷、液化氣的靈敏度高，這種傳感器可檢測(cè)多種含一氧化碳及可燃性的氣體，是一款適合多種應(yīng)用的低成本 傳感器。 電壓： 5V 、輸出 TTL 信號(hào)、 LED 指示、雙信號(hào)輸出模擬 TT 電平輸出 、模擬量輸出0~5V 電壓、靈敏度 RS(inair)/Rs（ 100ppmCO） 濃度斜度 （ R300ppm/R100ppmCO）。 （四） WiFi 部分 的工作原理 WIFI 的全稱是 Wireless Fidelity，又稱為 標(biāo)準(zhǔn)， WiFi 的工作頻段是 通信頻段，可以實(shí)現(xiàn)基站與終端之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的無線通信，鏈路層的核心是采用以太網(wǎng)協(xié)議，可以實(shí)現(xiàn)信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)膶ぶ泛托ｒ?yàn)?？梢詫?shí)現(xiàn)通信的距離從幾十米 到兩、三百米的多設(shè)備的無線組網(wǎng)。事實(shí)上 WIFI 是一個(gè)高頻 無線電 信號(hào)。無線保真是無線網(wǎng)絡(luò) 通信技術(shù)的一個(gè)品牌，由 WiFi 聯(lián)盟 所持有。 模塊的設(shè)置 ① 用電腦連接 WiFi 模塊 所形成的無線局域網(wǎng)，打開電腦的運(yùn)行程序，如圖 15所示。輸入 cmd 進(jìn)入管理員模式，如圖 16 所示。 甘肅省第十屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽 9 圖 15 打開運(yùn)行程序 圖 16 進(jìn)入管理員模式 ② 在管理員模式下輸入 ipconfig，用來查看當(dāng)前連接的無線局域網(wǎng)的 IP地址，如圖 1 18所示。 甘肅省第十屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽 10 圖 17 管理員模式 圖 18 顯示 IP 結(jié)果 ③ 在瀏覽器中輸入 :，輸入用戶名和密碼： admin/admin，即可登錄到模塊 WEB 控制界面，將模塊設(shè)置為如圖 19所示的形式。 甘肅省第十屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽 11 圖 19 WiFi 模塊設(shè)置結(jié)果 二、軟件程序設(shè)計(jì) （一） ZigBee 下位機(jī)部分 協(xié)議棧 協(xié)議定義的是一系列的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，通信雙方只需要共同按照這一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行正常的數(shù)據(jù)收發(fā)；協(xié)議棧是協(xié)議的具體實(shí)現(xiàn)形式，通俗的理解為用代碼實(shí)現(xiàn)的函數(shù)庫，以便于開發(fā)人員的調(diào)試工作。 Zigbee 的協(xié)議分為兩個(gè)部分， 定義了物理層和MAC 層的技術(shù)規(guī)范， Zigbee 聯(lián)盟定義了網(wǎng)絡(luò)層、安全層和應(yīng)用層技術(shù)規(guī)范。 Zigbee 協(xié)議棧就是將各個(gè)層定義的協(xié)議都集合在一起 ，以函數(shù)的形式實(shí)現(xiàn)，并給用戶提供一些應(yīng)用層 API，供用戶調(diào)試使用。對(duì)于統(tǒng)一的協(xié)議，但是協(xié)議的具體實(shí)現(xiàn)方式卻是千變?nèi)f化的，即不同的方式協(xié)議棧是有區(qū)別的。 使用 Zigbee 協(xié)議棧進(jìn)行開發(fā)的基本思路可以概括為一下三點(diǎn)： ① 用戶對(duì)于 Zigbee 無線網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)過程就簡化為應(yīng)用層的 C語言程序開發(fā)，用戶不需要深入研究繁雜的 Zigbee 協(xié)議棧； ② 對(duì)于 Zigbee 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)采集工作，只需要用戶在應(yīng)用層中加入對(duì)應(yīng)傳感器的讀取函數(shù)即可實(shí)現(xiàn)； ③ 如果考慮到節(jié)能，可以根據(jù)數(shù)據(jù)采集的周期進(jìn)行設(shè)定定時(shí)工作模式，定時(shí)時(shí)間到就喚醒 Zigbee 的終端節(jié)點(diǎn)，終端節(jié)點(diǎn)喚醒后，自動(dòng)采集傳感器數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)發(fā)送給路由器或者直接發(fā)送給協(xié)調(diào)器。 下位機(jī)程序運(yùn)行框圖 Zigbee 程序由一個(gè)主函數(shù)和若干個(gè)子函數(shù)構(gòu)成的，主函數(shù)一般為 main（）函數(shù)，而且主函數(shù)有且僅有一個(gè)，它是所有程序的主體。在本次的 Zigbee 程序的主函數(shù)中，實(shí)現(xiàn)操作是靠調(diào)用子函數(shù)和子函數(shù)中的命令來實(shí)現(xiàn)的。程序運(yùn)行框圖如圖 21 所示。 甘肅省第十屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽 12 燈控制 制 燈控制 開始 Zigbee 系統(tǒng)初始化 是否接收到新數(shù)據(jù) 從接收到的數(shù)據(jù)中提取命令字 判斷命令字 SCT SFS SLE 燈控制 制 提取并判斷命令字 提取并判斷命令字 提取并判斷命令字 開窗 停止 關(guān)窗 關(guān)燈 開燈 開燈扇 關(guān)燈扇 發(fā)送返回指令 結(jié)束 0X31 31 0X33 31 0X32 31 0X30 31 0X31 31 0X30 31 0X31 31 圖 21 Zigbee 程序運(yùn)行框圖 甘肅省第十屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽 13 （二） Android 上位機(jī)部分 上 位機(jī)控制軟件是基于 JAVA 開發(fā)和調(diào)試，上位機(jī)控制軟件無線局域網(wǎng)與路由器連接，路由器再通過串口的方式與 ZigBee 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信。由 ZigBee 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)對(duì)控制終端的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信息傳輸。上位機(jī)控制軟件的圖表及界面見圖 2圖 23。 圖 22 Android 上位機(jī) 甘肅省第十屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽 14 圖 23 Android 上位機(jī)界面 從上圖可以看出，界面中的控件是可以實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)，在 文件下面這段程序是使上位機(jī)界面自適應(yīng)的程序段。 supportsscreens android:largeScreens=true android:normalScreens=true android:smallScreens=true android:anyDensity=true/ （三） PC 端上位機(jī)部分 PC 端上位機(jī)采用 C++編寫主要功能有連接路由器、建立 TCP 服務(wù)器、連接 ZigBee設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)、顯示收到的數(shù)據(jù)和繪制波形。 上位機(jī)控制軟件的圖表及界面見圖 2圖 25。 圖 24 PC 端上位機(jī)圖標(biāo) 甘肅省第十屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽 15 圖 25 PC 端上位機(jī)界面 參考文獻(xiàn) [1] 瞿雷，胡咸斌 . zigbee 技術(shù)及應(yīng)用 . 北京：北京航空航天大學(xué)出版社； [2] 李文仲，段朝玉 . ZigBee 無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)入門與實(shí)戰(zhàn) . 北京：北京航空航天大學(xué)出版社； [3]（美國） Reto Meier. 譯者：佘建偉，趙凱 . Android4 高級(jí)編程（第三版） . 北京：清華大學(xué)出版社； [4] 王小強(qiáng) . ZigBee 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) . 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社； [5] 紀(jì)晴，段培永，李連防 . 基于 ZigBee 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能家居系統(tǒng) . 計(jì) 算機(jī)工程與設(shè)計(jì)； [6] 李興花 . Android 開發(fā)實(shí)戰(zhàn)經(jīng)典 . 北京：清華大學(xué)出版社； [7] 李文仲 . ZigBee20xx/PRO 協(xié)議棧實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐 . 北京：北京航空航天大學(xué)出版社； [8] 張齊 .杜群貴 . 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù) 基于 C 語言編程 . 北京：電子工業(yè)出版社 [9] 韓超 .梁泉 . Android 系統(tǒng)原理及開發(fā)要點(diǎn)詳解 . 北京： 電子工業(yè)出版社