基于IntoRobot云平台的车内空气质量远程监测系统研发分析研究车辆工程管理专业.docx

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1、书葡要1Abstract2前言3第一章绪论41.1 课题研究的背景与意义41.2 课题的国内外研究现状及发展方向41.2.1 国外研究现状51.2.2 国内研究现状51.3 本文的主要研究工作6第二章基于IntoRobot云平台的系统架构71.1 基于云平台远程监测系统的设计需求71.2 基于物联网监测的基本架构72. 3远程监测系统的基本架构9第三章数据采集系统的硬件设计112.1 硬件电路原理图113. 2IntoRobotNeutron控制板功能模块123.2.1 Neutron控制板整体架构123.2.2 Neutron控制板的总线扩展器133.3传感器与控制板的连接方式介绍163.3

2、.1 VOC传感器-WSP2U0173.3.2 甲醛传感器-电化学甲醛模组ZEO8-CH2O183.3.3 温湿度传感器-DHTlI203.3.4 SSD1306OLED显示屏21第四章系统软件的设计与实现261.1 1系统软件方案设计261.2 应用编辑与添加261.3 在线编程271.4 功能详解281.4.1 创建工程284.4.3 编辑界面294.4.4 私有库304.4.5 公有库334.5 程序代码与成果展示34第五章总结与展望405.1 课题总结405.2 进一步开发的展望40参考文献41致谢错误!未定义书签。现如今，在国家汽车行业飞速发展的同时，人们在出行之时所使用最多的交通工

3、具也已经变为了机动车辆，其内部空气质量的优劣已经严重的影响了车内人员身体健康。因此,研发一种便携、低成本、能实际反应出车内空气质量情况的监测系统，具有非常现实的意义。基于此，本文研发了一款基于Inte)RObC)t云平台的车内空气质量远程监测系统，可以远程监测车内温度、湿度、甲醛含量、VOC含量。而且该系统可实时显示车内空气质量情况，当有害气体浓度或者温湿度超过预设值时，发送报警信息至用户绑定的手机上。本次研发的系统基于IntORObot云平台，使用了IntoRobOtNeUtron开发板作为主控制器，运用各类传感器模块采集信号，OLED显示屏作为显示器，通过在线编程以及调试，以实现其功能性。

4、并且通过设计，实现通过手机APP对车内空气质量进行监测。实验结果表明，本次研发的系统可以准确的检测出车内空气中的温湿度、甲醛浓度以及VOC浓度，从而判断车内空气质量情况，具有良好的实用价值。关键词：车内空气质量，IntoRobotNeutron,传感器，在线编程，手机APP作者：唐杰指导教师：沈长青AbstractNowadays,whilethecountry,sautoindustryisdevelopingrapidly,themeansoftransportationthatpeopleusemostwhentheytravelhavealsobecomemotorvehicles.T

5、hequalityofinternalairqualityhasseriouslyaffectedthehealthofthepeopleinthevehicles.Therefore,thedevelopmentofaportable,low-cost,canreflecttheactualairqualityofthecarmonitoringsystem,hasaveryrealisticsignificance.Therefbre,thedevelopmentofaportable,low-cost,cantrulyreflecttheairqualityofthecarmonitor

6、ingsystem,hasaveryrealisticsignificance.Basedonthis,aremotemonitoringsystemforin-vehicleairqualitybasedontheIntoRobotcloudplatformisdevelopedinthispaper,whichcanmonitorthetemperature,humidity,formaldehydecontentandVOCcontentinthevehicleremotely.Moreover,thesystemcandisplaytheairqualityinthecarinreal

7、time.Whentheharmfulgasconcentrationortemperatureandhumidityexceedthepresetvalue,thealarminformationissenttotheuser-boundmobilephone.ThesystemdevelopedthistimeisbasedontheIntoRobotcloudplatform,usingtheIntoRobotNeutrondevelopmentboardasthemaincontroller,usingvarioussensormodulestocollectsignals,andth

8、eOLEDdisplayasadisplay,throughonlineprogramminganddebuggingtoachieveitsfunctionality.Andthroughthedesign,throughthemobilephoneAPPtomonitortheairqualityinthecar.Theexperimentalresultsshowthatthedevelopedsystemcanaccuratelydetectthetemperatureandhumidity,formaldehydeconcentrationandVOCconcentrationint

9、heairinthecar,thusjudgingtheairqualityinthecarandhasgoodpracticalvalue.Keywords:AirqualityinCarJntoRobotNeutron;sensor;onlineprogramming;mobileAPPWrittenbyJieTangSupervisedbyChangqingShen,.Z.,-A刖百本文详细的阐述了基于IntoRobot云平台的车内空气质量远程监测系统的软硬件设计和系统运行调试的过程及结果展示。在国家汽车行业飞速发展的同时，国内的汽车保有量也已一种惊人的速度增长，走在大街小巷可以发现到处

10、都是机动车辆。人们也逐渐重视汽车所引起的种种安全隐患，比如在车辆驻停后，伴随着车内温度升高以及有害气体的凝聚，会对车内人员的身体健康造成严重的危害，甚至危及其人身安全，近年来，对车辆滞留儿童伤害事件时有发生。但是，最令人苦恼的是我国直到今天还是没有一套完整的汽车车内污染标准和完善的车内污染检测方法，这使得我们对汽车内环境污染的治理问题无从下手。基于此本文设计一款能够实时监测车内空气质量的数据采集系统，对于车内空气质量的检测主要是检测车内的温湿度，Ve)C和甲醛浓度。设计的方案是基于IntoRObOt云平台通过三种传感器对车内空气质量参数进行采集，对传感器采集到的数据进行处理变成模拟信号，再通过

11、A/D转换器，将模拟信号转变成数字信号传送给IntORobOtNeUtron开发板，对信号进行处理后通过OLED屏进行结果显示，也可以通过下载手机APP,注册IntoRobot账号通过IntORobOtNeutron开发板的Wi-Fi模块使Neutron连入云平台并与账户捆绑，用户就可以在手机端APP实时监测车内空气质量，而且当车内空气质量超过预设值时，用户会收到系统所发送的短信提示。本文一共分为五个章节来具体阐述本次设计。第一章节为绪论。就本文所研究课题的背景与意义进行论述，并对国内外的课题背景和课题研究的现状进行分析以及介绍本文的主要研究工作。第二章节为基于IntoRobot云平台的系统架

12、构。本章节通过对远程监测系统的需求进行分析并介绍了基于物联网监测的基本架构，根据该架构研发设计了一种称心合意的基于IntoRobot云平台的车内空气质量远程监测系统的基本架构。第三章节为数据采集系统的硬件设计。由系统硬件电路原理图、IntoRobOtNeutron控制板功能模块以及传感器与控制板的连接方式介绍组成这三个小节组成。第四章节为系统软件的设计与实现。本章节设计了所用传感器组数据采集的程序以及IntoRobot云平台的数据库系统,然后利用该云平台的在线编程以及设备展示功能等功能,编写了基于此云平台的车内空气质量远程监测程序代码，通过WEB端以及手机端APP显示车内的空气质量情况。第五章

13、节为总结与展望。第一章绪论1.1课题研究的背景与意义近年来，在国家汽车行业飞速发展的同时，人们的购买力也在不断的增加，会发现汽车已经步入普通家庭，成为了我国人们生活中不可或缺的出行工具。据了解，我国汽车每年的销售量约占有全球汽车的总销售量四成左右，自2009年超越美国至今占据世界榜首己长达9年之久；2017年年底，我国的机动车保有量约有3.1亿辆，己经在全球占有三成的比例。而人们在享受汽车所带来的便利之时，许许多多的安全隐患问题也伴随而来。据了解，机动车内刺鼻的异味已经成为许多车主投诉机动车缺陷最为明显的问题之一。据统计，机动车内含有很多的空气污染物，其中包括烧类、醛类、酮类物质等，对车内人员

14、身体健康的危害较为严重。经过了解发现这些车内空气污染物主要来自以下五个方面：一、许多车主喜欢装饰自己的爱车，在自己的新车内部有大量的饰件，然而他们不知道他们所装饰的某些饰件生产的时候采用了大量的塑料制品和黏合剂，其都含有苯、甲醛等空气污染物，反而成为了危害车内人员身体健康的主要来源；二、车主在驾驶他们的汽车时，由于发动机的燃烧不可避免的会产生CO和氮氧化物等危害人体健康的气体；三、若车主很长一段时间都不清洗车用空调的话，将会生成某些有害物质；四、汽车坐垫由于某些原因受潮时会产生霉菌异味，也会导致车内空气环境污染。但是，除了上述这些很多我们无法进行改变的污染源以外，车内人员自身的某些行为也会给车

15、内空气质量带来二次污染。比如我们有的时候在乘坐一些喜欢在车内吸烟的车主的车时，我们会感觉胸闷，这正是由于吸烟使得其车内的空气变得十分混浊，生成大量的空气污染物，而且如果车主长期在车内抽烟的话，甚至会在其车顶棚上形成一层黑色的烟渍，不仅影响其汽车的美观而且非常难以去除。因此，研发一种便携、低成本、能够实际反应出车内空气质量情况的远程监测系统具有非常现实的意义。本文的目的在于研发设计一款基于IntoRobot云平台的车内空气质量远程监测系统，且该系统所设计的框架应该具有架构简单、数据真实、可远程监测、用户使用方便的特点。本系统可以适用于监测新车、行驶或滞留状态下车辆的车内空气质量情况，当有害气体浓

16、度或者温湿度超过预设值时，发送报警信息至用户绑定的手机上，使得车主及时的采取合理的措施来改善汽车内的环境质量问题，从而保护机动车车内人员的身体健康。1.2课题的国内外研究现状及发展方向1.2.1国外研究现状(1)德国汽车车内空气质量标准众所周知德国是一个世界著名的生产汽车的国家，其在很早以前就已经开始重视起车内环境的污染和治理问题，而且德国环保部门和消费者协会、汽车制造协会等还为此颁布了一些相关的法规政策，如“德国汽车车内环境标准”。(2)美国汽车车内空气质量标准美国早在上世纪八九十年代时期因为曾发生过几起由于车内空气污染问题而致使人死亡的事件为其敲响了警钟。所以室内和车内污染在美国被认定为人类健康的五大危害之一。