【正文】 擇也是非常重要的，我們采用的溫濕度傳感器是 DHT11 數(shù)字溫濕度傳感器 [9]，采集光亮強(qiáng)度的傳感器是 ISL29003 傳感器。良好的硬件平臺(tái)也為嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用軟件的開發(fā)提供了許多便利。 如上綜述，我們的系統(tǒng)要完成的功能有 以下 四點(diǎn)： （ 1） 實(shí)現(xiàn)傳感器對(duì)外界信息的采集，比如溫度、濕度以及光亮強(qiáng)度。實(shí)質(zhì)上我們的工作就是 對(duì)大量傳感模塊的組織與管理，使其 有序 的 工作，并實(shí)時(shí)的 采集其有效范圍內(nèi)的相應(yīng)參數(shù)，而處理器就可以根據(jù)參數(shù)做出相應(yīng)的處理，比如說我們的實(shí)驗(yàn)單板中，有一個(gè)溫濕度傳感器，我們可以不斷的讀取其數(shù)據(jù)來感應(yīng)環(huán)境的溫度變化，當(dāng)溫度高于我們?cè)O(shè)定的溫度是就開啟風(fēng)扇或發(fā)出警報(bào)。 系統(tǒng)功能需求分析 根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)層次圖分析，為使 物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崟r(shí)高效的工作，對(duì)感知層的研究就顯得異常的重要。 需求分析是指開發(fā)人員要理解用戶的要求，進(jìn)行詳細(xì)的市場(chǎng)調(diào)查，確定系統(tǒng)的新目標(biāo)。由以上分析得出，基于嵌入式技術(shù)的智能監(jiān)控系統(tǒng)傳感模塊驅(qū)動(dòng)應(yīng)用 開發(fā)與研究是一個(gè)新熱點(diǎn)。 本章小結(jié) 首先對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的硬件、系統(tǒng)軟件以及應(yīng)用程序做了一個(gè)簡單的陳述，然后具體介紹了開發(fā)此系統(tǒng)的意義和目的。 所以傳感模塊是組成物聯(lián)網(wǎng)的必不可少的條件。 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 物聯(lián)網(wǎng)的各個(gè)物理實(shí)體連接如圖 13 所示。 研究的意義和目的 物聯(lián)網(wǎng) 如 圖 13 所示 可以看作是互聯(lián)網(wǎng)的延伸和擴(kuò)張，也是未來通信信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的出現(xiàn)也極大地改變了現(xiàn)今社會(huì)人們的生活方式和理念。應(yīng) 用層是物聯(lián)網(wǎng)與行業(yè)專業(yè)技術(shù)的深度融合，與行業(yè)需求結(jié)合，實(shí)現(xiàn)行業(yè)智能化，這類似于人的社會(huì)分工，最終構(gòu)成人類社會(huì)。網(wǎng)絡(luò)層將感知層獲取的信息進(jìn)行傳遞和處理，類似于人體結(jié)構(gòu)中的神經(jīng)中樞和大腦。 網(wǎng)絡(luò)層是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)中樞和大腦信息傳遞和處理。 應(yīng) 用 層網(wǎng) 絡(luò) 層感 知 層 圖 12 物聯(lián)網(wǎng)層次圖 感知層是物聯(lián)網(wǎng)的皮膚和五官識(shí)別物體，采集信息。而在“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代，鋼筋混凝土、電纜將與芯片、寬帶整合為統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施，在此意義上，基礎(chǔ)設(shè)施更像是一塊新的地球工地，世界的運(yùn)轉(zhuǎn)就在它上面進(jìn)行，其中包括經(jīng)濟(jì)管理、生產(chǎn)運(yùn)行、社會(huì)管理乃至個(gè)人生活。 課題來源 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 “物聯(lián)網(wǎng)”概念的問世 ,打破了之前的傳統(tǒng)思維。 傳感器的發(fā)展主要得益于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，而物聯(lián)網(wǎng)在中國迅速崛起得益于我國在物聯(lián)網(wǎng)方面的幾大優(yōu)勢(shì)?；谇度胧郊夹g(shù)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)有效的將嵌入式技術(shù)和數(shù)據(jù)采集技術(shù)結(jié)合在一起，可以很好的解決基于 PC 的監(jiān)控系統(tǒng)中存在的設(shè)備體積龐大、便攜性差、實(shí)時(shí)性差等問題。 隨著芯片、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)在出現(xiàn)了基于嵌入式技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng) [5]以及嵌入式傳感器 。許多基礎(chǔ)科學(xué)研究的障礙，首先就在于對(duì)象信息的獲取存在困難，而一些新機(jī)理和高靈敏度的檢測(cè)傳感器的出現(xiàn)，往往會(huì)導(dǎo)致該領(lǐng)域內(nèi)的突破。此外，還出現(xiàn)了對(duì)深化物質(zhì)認(rèn)識(shí)、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術(shù)研究，如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強(qiáng)磁場(chǎng)、超弱磁場(chǎng)等等。但是，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是人類對(duì)環(huán)保的需要，人們對(duì)化學(xué)傳感器的需求日益增多，化學(xué)傳感器 也就顯得日益重要?；瘜W(xué)傳感器 是 能將各種化學(xué)物質(zhì)的特性（如氣體、離子、電解質(zhì)濃度、空氣濕度等）的變化定性或定量地轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的傳感器 。這里的輸出 電信號(hào)和原始的光信號(hào)有一定的關(guān)系，通常是接近線性的關(guān)系，這樣計(jì)算原始的光信號(hào)就不是很復(fù)雜了。顯然，能夠容易產(chǎn)生這樣效應(yīng)的器件成為光電式傳感器的主要部件，比如說光敏電阻。這種傳感器把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)，它直接檢測(cè)來自物體的輻射信息，也可以轉(zhuǎn)換其他物理量成為光信號(hào)。主要的物理傳感器有光電式傳感器、壓電傳感器、壓阻式傳感器、電磁式傳感器、熱電式傳感器、光導(dǎo)纖維傳感器等。它是利用某些物理效應(yīng)，把被測(cè)量的物理量轉(zhuǎn)化成為便于處理的能量形式的信號(hào)的裝置。 圖 11 24GHZ 雷達(dá)傳感器 根據(jù)傳感器的工作原理，傳感器可以分為物理傳感器 [3]和化學(xué)傳感器。微型化是建立在微電子機(jī)械系統(tǒng) (MEMS)技術(shù)基礎(chǔ)上的，目前已成功應(yīng)用在硅器件上做成硅壓力傳感器。比如新型的傳感器具有 微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化 等功能。軟件部分包括操作系統(tǒng)軟件（要求實(shí)時(shí)和多任務(wù)操作）和應(yīng)用程序編程 [2]。 嵌入式系統(tǒng)一般指非 PC 系統(tǒng)，它包括硬件和軟件兩部分。 關(guān)鍵詞 ： 嵌入式 ， 溫濕度傳感 器 ， 光亮傳感器 ， 數(shù)據(jù)采集 II 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 Abstract The arrival of the new technological revolution, the world began to enter the information age. In the process of the use of information, we must first solve is to obtain accurate and reliable information, the sensors are the main ways and means of access to natural and specific environmental areas. Of things is booming, in particular, to use various sensors to monitor and control the various parameters of the controlled area, such as collecting the charged region of temperature, humidity and light intensity. The paper first embedded technologybased intelligent monitoring system sensor module driven application development, hardware platforms and software platform to do a simple statement, and about the existing conditions, based on embedded intelligent monitoring system sensor module drive application development, which focuses on the preparation of temperature and humidity sensor and light sensor module driver, the Zigbee work implementation as well as research to write the application in order to achieve the veneer of data acquisition and control. Key words : Embedded， Temperature And Humidity Sensor， Light Sensor， Data Acquisition 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 目 錄 摘 要 I Abstract II 1 緒論 嵌入式傳感器概述 (1) 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) (2) 課題來源 (3) 研究的意義和目的 (4) 本章小結(jié) (5) 2 系統(tǒng)需求分析 系統(tǒng)功能需求分析 (6) 系統(tǒng)硬件需求分析 (6) 系統(tǒng)軟件需求分析 (7) 本章小結(jié) (9) 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 軟件的運(yùn)行環(huán)境 (10) 系統(tǒng)概要設(shè)計(jì) (11) 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì) (14) 本章小結(jié) (19) 4 嵌入式 ARMLinux 環(huán)境建立 基于 ArmLinux 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) (20) ArmLinux 交叉編譯工具鏈的建立 (21) Linux 內(nèi)核的裁剪與移植 (21) 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 NFS 網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)與 BOA 服務(wù)器的制作 (22) 構(gòu)建嵌入式 Linux 目標(biāo)平臺(tái) (24) 本章小結(jié) (25) 5 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 數(shù)據(jù)源端的實(shí)現(xiàn) (26) 服務(wù)器端的實(shí)現(xiàn) (32) 遠(yuǎn)程客戶端的實(shí)現(xiàn) (33) 本章小結(jié) (35) 6 系統(tǒng)測(cè)試及維護(hù) 系統(tǒng)測(cè)試 (36) 本章小結(jié) (41) 總 結(jié) 致 謝 (43) 參考文獻(xiàn) (44) 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 緒論 嵌入式傳感器 概述 嵌入式系統(tǒng) [1]是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可裁剪，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在目前正蓬勃發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)中尤其要用到各種傳感器來監(jiān)視和控制被控區(qū)域的各種參數(shù)，比如采集被控區(qū)域的溫度、濕度和光亮強(qiáng)度等。 JIU JIANG UNIVERSITY 畢 業(yè) 論 文 題 目 基于嵌入式技術(shù)的智能監(jiān)控系統(tǒng) 傳感模塊驅(qū)動(dòng)應(yīng)用開發(fā) 英文題目 Base on Embedded Intelligent Monitoring System Sensing Module Driver Application 院 系 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 專 業(yè) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 姓 名 江軍洪 年 級(jí) A081138 指導(dǎo)教師 劉濤 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 二 ○ 一二年 五 月 I 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 摘 要 新技術(shù)革命的到來，世界開始進(jìn)入信息時(shí)代。在利用信息的過程中，首先要解決的就是要獲取準(zhǔn)確可靠 的信息，而傳感器是獲取自然和特定環(huán)境領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段。 該論文 首先是對(duì)基于嵌入式技術(shù)的智能監(jiān)控系統(tǒng)傳感模塊驅(qū)動(dòng)應(yīng)用開發(fā)的硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)做了簡單的陳述，并在現(xiàn)有的 條件下，講述了基于嵌入式智能監(jiān)控系統(tǒng)傳感模塊的驅(qū)動(dòng)應(yīng)用開發(fā) ， 其中重點(diǎn)講述了 溫濕度傳感器和光亮傳感器模塊驅(qū)動(dòng) 的編寫， Zigbee組網(wǎng)實(shí)現(xiàn) 以及研究編寫相關(guān)應(yīng)用程序以實(shí)現(xiàn)對(duì)單板數(shù)據(jù)的采集和控制。它一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系 統(tǒng)以及用戶的應(yīng)用程序等四個(gè)部分組成，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)其他設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等功能。硬件包括處理器／微處理器、存儲(chǔ)器及外設(shè)器件和 I／ O 端口、圖形控制器等。 而嵌入式傳感器 正是在嵌入式技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其 具有各類特有的功能。新型傳感器的發(fā)展 不僅促進(jìn)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造和更新?lián)Q代，而且還可能建立新型工業(yè)，從而成為 21 世 紀(jì)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。 24GHZ 雷達(dá)傳感器 為圖 11 所示 。 物理傳感器是檢測(cè)物理量的傳感器。其輸出的信號(hào)和輸入的信號(hào)有確定的關(guān)系。作為例 子，讓我們看看比較常用的光電式傳感器。其主要的原理是光電效應(yīng)：當(dāng)光照射到物質(zhì)上的時(shí)候，物質(zhì)上的電效應(yīng)發(fā)生改變，這里的電效應(yīng)包括電子發(fā)射、電導(dǎo)率和電位電流等。這樣，我們知道了光電傳感器的主要工作流程就是接受相應(yīng)的光的照射，通過類似光敏電阻 [4]這樣的器件把光能轉(zhuǎn)化成為電能， 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 然后通過放大和去噪聲的處理，就得到了所需要的輸出的電信號(hào)。其他的物理傳感器的原理都可以類比于光電式傳感器。 由于化學(xué)物質(zhì)種類繁多，因此化學(xué)傳感器的種類和數(shù)量也很多，各種轉(zhuǎn)換器件的轉(zhuǎn)換原理也各不相同，并且由于轉(zhuǎn)換機(jī)理相對(duì)比較復(fù)雜，因而化學(xué)傳感器遠(yuǎn)不如物理傳感器那樣成熟和普及。 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 與趨勢(shì) 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 傳感器應(yīng)用 進(jìn)入了許多新領(lǐng)域：例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙，微觀上要觀察小到 cm 的粒子世界，縱向上要觀察長達(dá)數(shù)十萬年的天體演化，短到 s 的瞬間反應(yīng)。顯然，要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息，沒有相適應(yīng)的傳感器是不可能的。一些傳感器的發(fā)展，往往是一些邊緣學(xué)科開發(fā)的先驅(qū) 。嵌入式系統(tǒng)也由于軟硬件可裁剪、本身體積小、實(shí)時(shí)性高、穩(wěn)定性好、支持網(wǎng)絡(luò)等優(yōu)點(diǎn)，成為工控領(lǐng)域的新熱點(diǎn)。 在監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)利用嵌入式 傳感器 ，采用專用芯片和嵌入式操作系統(tǒng)，把單板 采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼然后傳輸?shù)娇蛻舳藢?shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，有效地提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性。 （ 1） 我國 在 1999 年就啟動(dòng) 物聯(lián)網(wǎng)核心傳感網(wǎng)技術(shù)研究，研發(fā)水平處于世界前列； （ 2） 在世界傳感網(wǎng)領(lǐng)域 [6]，