基于wifi的楼宇环境监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于无线通信的环境监测系统，属于自动监测及无线传输技术领域，尤其涉及基于WIFI无线传输的楼宇环境自动监测技术领域。
【背景技术】
[0002]随着社会的不断进步与信息技术的迅猛发展，自动检测技术与信息传输相结合的智能楼宇内检测系统正悄然进入人们的日常生活中。日新月异的计算机科学技术、信息通信与网络技术、PCB布线技术让楼宇内检测更加有效、便捷、安全。楼宇内检测系统不仅具有传统检测系统的简单、方便，而且更加移动化、网络化。综合了传感器技术、电子技术、测控技术、通信技术的全新的智能检测系统，已经深深的改变了人们的生活方式，已经被频繁的运用到大型的酒店，学校，工厂之中，节省了相当大的人力财力。
[0003]无线传感网，即现在流行的物联网，作为一种新一代信息技术的组成部分，通过ZigBee技术、射频技术、WIFI技术、全球定位技术等，按照各自之前规定的协议以及规定，运用先进的传感网络技术把身边的各种各样事物和全球网络相连，实现信息的传递与保存，进而可以达到对各种事物的智能化管理、监控以及控制的目的。这些技术的成熟与运用，方便了人们对事物的管理，组成了智能检测的技术基础。
[0004]目前，WIFI技术因为具有很强的移动特性和可拓展性，受到了全世界人们日益增多的关注，在无线视频通信，近距离数据传输等领域被普遍运用。现在，以WIFI技术为基础构成的短距离无线传感网在各种科技领域得到越来越多的应用，例如应用在智能家居、智能手机等移动终端中。如何在检测系统中整合WIFI无线通信技术，成为智能监控领域的一大热点。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于WIFI技术的楼宇环境监测系统，通过在楼宇内各个角落放置环境要素监测点，将监测的环境信息通过WIFI无线通信方式传输到监测中心，监测中心可以得到各个监测点的环境要素信息，便于监控楼宇内是否存在安全隐患，节省人力资源，提高监测水平。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为:基于WIFI的楼宇环境监测系统，该系统由监测中心和多个监测节点组成，监测中心和监测节点之间通过WIFI实现数据传输；所述的监测节点由STM32单片机、温度传感器、湿度传感器、气体传感器、气压传感器、电源模块和第一 WIFI模块组成；所述的STM32单片机接收温度传感器、湿度传感器、气体传感器和气压传感器传输的检测数据，并通过第一 WIFI模块检测数据传输到监测中心；所述的电源模块为STM32单片机、温度传感器、湿度传感器、气体传感器、气压传感器和第一 WIFI模块供电；
[0007]所述的监测中心由PC机或者智能手机和第二 WIFI模块组成；第二 WIFI模块接收由第一 WIFI模块传输的检测数据并将其传输给PC机或者智能手机。
[0008]进一步地，所述的电源模块包括接线端子、LMl117-3.3线性电源、LC滤波电路，接线端子的一个引脚连接LM1117-3.3线性电源的输入端，LMl117-3.3线性电源的输出端连接LC滤波电路，LC滤波电路包括电解电容Cl、无极电容C2、电解电容C3、无极电容C4和电感器LI ;电解电容Cl的正极和无极电容C2的一端与LM1117-3.3线性电源的输出端以及电感器LI的一端连接，电解电容Cl的负极和无极电容C2的另一端接地；电解电容C3的正极和无极电容C4的一端与电感器LI的另一端连接，电解电容C3的负极和无极电容C4的另一端接地。
[0009]进一步地，所述的STM32单片机采用STM32F103ZET6芯片，所述的STM32F103主控芯片上连接JTAG芯片、第一晶振电路、第二晶振电路和复位电路；
[0010]STM32F103主控芯片的72脚、76脚、77脚和91脚分别与JTAG芯片的14脚、12脚、16脚和17脚连接；所述JTAG芯片的19脚和20脚连接电源，8脚、4脚和2脚分别连接电阻R3、电阻R4和电阻R5后接地，JTAG芯片的其余引脚接地；
[0011]所述第一晶振电路由晶体振荡器X2、电容C5和电容C6组成；STM32F103主控芯片的12脚连接晶体振荡器X2和电容C5的一端，电容C5的另一端接地；STM32F103主控芯片的13脚连接晶体振荡器X2的另一端和电容C6的一端，电容C6的另一端接地；
[0012]所述第二晶振电路由晶体振荡器X3、电容C7和电容C8组成；STM32F103主控芯片的9脚连接晶体振荡器X3和电容C7的一端，电容C7的另一端接地；STM32F103主控芯片的8脚连接晶体振荡器X3的另一端和电容C8的一端，电容C8的另一端接地；
[0013]所述的复位电路包括复位开关SI和电容C9，复位开关SI和电容C9并联与STM32F103主控芯片的14脚连接；
[0014]所述的STM32F103主控芯片的37脚连接开关S2，由S2开关控制连接高电平或接地；所述STM32F103主控芯片的94脚连接开关S3，由S3开关控制连接高电平或接地。
[0015]进一步地，所述的第一 WIFI模块和第二 WIFI模块均选用ATK-RM04模块，该模块的核心芯片选用HLK-RM04 WIFI芯片。
[0016]进一步地，所述的温度传感器和湿度传感器采用DHTll —体式数字温湿度传感器。
[0017]进一步地，所述的气体传感器采用MQ-5气体传感器。
[0018]进一步地，所述的气压传感器采用BMP180气压传感器，BMP180气压传感器芯片的2脚和3脚与电阻Rl的一端、电阻R2的一端和电源连接，电阻Rl —端和电源连接，另一端和I2C接口的4脚连接；电阻R2的一端和电源连接，另一端和I2C接口的3脚连接；BMP180气压传感器芯片的7脚接地；I2C接口的I脚连接电源，2脚接地。
[0019]本实用新型的有益效果:本实用新型的系统用于监测楼宇内温湿度、天然气、煤气和气压监测。系统分为监测中心和监测节点，监测中心与监测节点之间通过WIFI实现数据传输，方便节点的移动与扩展，以路由器作为数据传输中介，简单实用，实现对楼宇环境的实时监测。该系统检测目标多样且扩充性强，适用于楼宇环境检测，具有一定的实际意义。
【附图说明】
[0020]图1为系统结构框图。
[0021]图2为电源模块电路。
[0022]图3为STM32F103ZET6单片机电路。
[0023]图4为BMP180气压传感器硬件电路。
[0024]图5为监测节点软件流程图。
[0025]图6为PC机数据测量显示结果。
[0026]图7为手机端APP数据测量显示结果。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图对本实用新型的技术方案作详细说明。
[0028]一、本实用新型硬件电路的设计:
[0029]如图1所示，基于WIFI的楼宇环境监测系统由监测中心和多个监测节点组成，监测中心和监测节点之间通过WIFI实现数据传输；所述的监测节点由STM32单片机、温度传感器、湿度传感器、气体传感器、气压传感器、电源模块和第一 WIFI模块组成；所述的STM32单片机接收温度传感器、湿度传感器、气体传感器和气压传感器传输的检测数据，并通过第一WIFI模块检测数据传输到监测中心；所述的电源模块为STM32单片机、温度传感器、湿度传感器、气体传感器、气压传感器和第一 WIFI模块供电。
[0030]所述的监测中心由PC机或者智能手机和第二 WIFI模块组成；第二 WIFI模块接收由第一 WIFI模块传输的检测数据并将其传输给PC机或者智能手机。
[0031]如图2所示，在本实施方式中，电源模块包括接线端子、LMl117-3.3线性电源、LC滤波电路，接线端子的一个引脚连接LM1117-3.3线性电源的输入端，LM1117-3.3线性电源的输出端连接LC滤波电路，LC滤波电路包括电解电容Cl、无极电容C2、电解电容C3、无极电容C4和电感器LI ;电解电容Cl的正极和无极电容C2的一端与LMl 117-3.3线性电源的输出端以及电感器LI的一端连接，电解电容Cl的负极和无极电容C2的另一端接地；电解电容C3的正极和无极电容C4的一端与电感器LI的另一端连接，电解电容C3的负极和无极电容C4的另一端接地。
[0032]LMl117-3.3线性电源，纹波较小，可以增加测量系统的精确度，同时也精简了外围电路。在LM1117-3.3的输出点设计了 LC滤波电路，可以进一步减小电源的纹波，提高系统的性能。
[0033]在本实施方式中，STM32单片机采用STM32F103ZET6芯片。该芯片采用了 ARM公司的Cortex-M3高性能内核，具有强劲的性能，性价比高，适合多种用途。STM32F103ZET6单片机有64KB SRAM和高达512KB的FLASH，可以满足该系统的数据存储与计算。该单片机含有8个定时器(其中包括基本定时器、通用定时器和高级定时器)，有3个12位的ADC以及一个12位的DAC，并且有12组通用1 口，每组1 口为16位。STM32F103ZET6具有的外部通信接口有3个SPI接口、5个UART接口以及2个I2C接口，并且含有一个FSMC。另外，STM32F103ZET6的中断功能非常强大，所有1 口都可以作为外部中断口，并且所有中断优先级可以通过编程设置，在实际应用中非常方便。STM32F103ZET6单片机电路如图3所示，STM32F103主控芯片上连接JTAG芯片、第一晶振电路、第二晶振电路和复位电路。
[0034]STM32F103主控芯片的72脚、76脚、77脚和91脚分别与JTAG芯片的14脚、12脚、16脚和17脚连接；所述JTAG芯片的19脚和20脚连接电源，8脚、4脚和2脚分别连接电阻R3、电阻R4和电阻R5后接地，