1. 研究目的与意义
研究背景：2018-2025年全球及中国环境传感器和监控器市场现状研究分析与发展趋势预测报告》在多年环境传感器和监控器行业研究结论的基础上，结合中国环境传感器和监控器行业市场的发展现状，通过资深研究团队对环境传感器和监控器市场各类资讯进行整理分析，并依托国家权威数据资源和长期市场监测的数据库，对环境传感器和监控器行业进行了全面、细致的调查研究。
目的及意义：环境传感器包括：土壤温度传感器、空气温湿度传感器、温湿度传感器、气压传感器、空气尘埃传感器、可燃气体传感器、烟雾传感器等，能够精确的测量相关环境信息，最大限度满足用户对被测物数据的测试、记录和存储，是科研、教学、实验室和农业部门土肥站、农科所及相关农业环境监测部门首选的高质量仪器。中国产业调研网发布的2018-2025年全球及中国环境传感器和监控器市场现状研究分析与发展趋势预测报告认为，环境监控是环境保护及管理工作的重要基础，随着经济的快速发展，越来越多的人开始关心所处环境质量的好坏，要求环境保护及管理工作的效率提高、质量提高、加大透明度。通过信息化技术的应用，改变传统环境监测手段，运用新的通讯网络技术对污染源及环境质量实施长期、连续、有效监测，科学准确、全面高效地监测、管理所辖区域的环境状况，使环保部门的环境管理工作达到监测科学、管理高效、执法公正的新境界。中国产业调研网发布的2018-2025年全球及中国环境传感器和监控器市场现状研究分析与发展趋势预测报告可以帮助投资者准确把握环境传感器和监控器行业的市场现状，为投资者进行投资作出环境传感器和监控器行业前景预判，挖掘环境传感器和监控器行业投资价值，同时提出环境传感器和监控器行业投资策略、营销策略等方面的建议。
传感器给人类生活带来很多好处。在最简单用例中，一个电路板上整合多个传感器，每个传感器独立向主处理器传送测量数据。在收到传感器数据后，用户还可以做出相应的反应。按照对人类生活方式的影响分析，传感器和连接技术有很多用例。涉及传感器和连接技术的所有用例都属于物联网范畴。物联网可定义为由传感器芯片和连接技术构成的系统拓扑。在下面物联网领域，传感器具有关键作用：智能楼宇/家居，智能城市照明，健身器材，智能楼宇/家居等。随着新技术问世，人们越来越关注如何提高楼宇家居的能效、安全和响应速度。这项事业以及人类社会将会从物联网发展中受益良多。互联网进一步繁荣和传感器的低功耗技术正在帮助我们发展智能楼宇家居。支持bt/btle［bluetooth/bluetooth low energy］、wi-fi ［wireless fidelity］、nfc ［近距离通信］和3g服务的智能手机是推动智能楼宇家居等物联网发展的要素。意法半导体开发出了无线网关解决方案。在智能家居中，无线网关是中心站，多个传感器节点（运动传感器、压力传感器、光传感器、湿度传感器、麦克风）安放在不同位置，与网关中心站通信。因此，整个系统由无线网关中心站和传感器节点两个主模块组成。智能街道照明是传感器配合自动化和通信技术帮助社会节省能降耗的应用领域之一。该解决方案将现有的街道照明系统变成智能街道照明系统，利用6lowapn技术给每支路灯分配一个独一无二的网络地址，使它们能够通过现有网络基础设施通信。每个路灯上的传感器将发送自然光线强度反馈信号，从而灵活地控制路灯耗电量，摒弃按照时间设置路灯开关的做法，这让用户能够单独监控一支路灯或全城路灯，促进智能城市概念的发展。此外，智能照明系统还能帮助用户监视系统错误，在发生盗电事件时及时报警。健身器材是传感器未来在提高人类生活中起重要作用的应用领域。传感器能够让医疗产品厂商开发便携医疗解决方案。这些便携医疗解决方案可连接智能手机，通过安全网络向医生、医院和医疗保险公司传送健康状态参数。计步器、 数字式温度计、hb计、脉冲 – 血氧仪、bp计是与智能手机和应用通信的用例。手环式计步器是意法半导体提供的生产级产品设计解决方案。该设计包括记录身体运动的mems运动传感器和在微控制器上运行的步数算法。该设计还有近距离通信芯片，用户可通过nfc智能手机读取数据。
2. 研究内容和预期目标
研究内容：
（1）对获取的各种信号进行运算；
（2）选择与微控制单元匹配的多种气体传感器，使微控制单元有效驱动传感器；
3. 研究的方法与步骤
研究方法以及步骤如下：本系统具有对环境的温度、湿度、光照、烟雾、氨气的检测和控制等功能。系统运用stm32f103vet6作为最小系统的中央处理器。整个系统主要从硬件电路设计和软件程序设计两部分来实现。可以将环境监控系统的硬件分为几大模块进行设计，分别为：信号采集模块、主控制模块、继电器模块、人机互动模块。本系统设计用ds18b20、dht11、mq-2、光敏电阻、mq-135对温度、湿度、烟雾等参数进行采集。再把采集的数据输送到stm32f103vet6中进行处理。处理后的信息输送到液晶显示器上进行显示。stm32f103vet6根据键盘输入的设置参数值进行对比和判断是否有参数超过设置的范围，通过对继电器的控制来控制灯光、喷雾器等，对环境因子的控制。同时还会发出警报，把超出的环境参数通过蓝牙模块发送到终端上。本系统设计采用stm32作为中央处理器，它是st公司生产的功能全、价格低、消耗小的增强型单片机。它的内核采用的是arm公司最新研发的cortex-m3架构，该内核是专为使用高性能、低功耗和经济实用等要求的用户设计的。tm32增强型系列的处理器采用cortex-m3架构，实现在系统结构上的增强，，还采用了thumb-2指令集使得指令效率更高和性能更强。
本系统设计采用stm32作为中央处理器，它是st公司生产的功能全、价格低、消耗小的增强型单片机。它的内核采用的是arm公司最新研发的cortex-m3架构，该内核是专为使用高性能、低功耗和经济实用等要求的用户设计的。tm32增强型系列的处理器采用cortex-m3架构，实现在系统结构上的增强，，还采用了thumb-2指令集使得指令效率更高和性能更强。
本产品主要测量甲烷等易燃易爆气体，设计甲烷传感器是主要部分，传感器系统中以at89lv51单片机为中心，传感器检测甲烷浓度，甲烷传感器线性输出与浓度成正比的电压信号经放大器放大之后输入至a/d转换器，转换之后得到数字信号送入单片机，单片机进行相应的处理之后送入lcd显示相应的浓度值。当甲烷浓度超出安全值进行声光报警。温度测量：由温度传感器检测环境温度，输出相应的电压信号直接送入a/d转换器的模拟输入通道，转换成数字信号之后送入单片机进行数据处理，最后由lcd显示温度。电量检测部分：在电源端设置相应的检测电路，同样由单片机处理之后在液晶屏上用图形的方法显示剩余电量。红外遥控部分：toshiba的tc9148p红外调制发射芯片，有选择、上调、下调三键。看门狗部分：采用xicor公司带有串行接口eeprom的看门狗芯片x5045，在传感器开始阶段进行设置，并且将其设置数据保存在eeprom中。时间显示部分：加入专用的时钟芯片产生日历和时钟，与单片机连接进行时间调节和显示控制。
4. 参考文献
[1]z. wang, m. kim, and g. rosen. validating models of bacterialchemotaxis by simulating the random motility coefficient. in proc. 8thieee int. conf. bioinform. bioeng., oct. 2008, pp. 1-5
[2]g. rosen, p. hasler, and m. t. smith. implementation of a hebbianchemoreceptor model for diffusive source localization. bio-systems,vol. 96, no. 3, pp. 223-236, jun. 2009
[3]r. andrew russell. chemical source location and the robomole project[j]. australasian conference on robotics and automation, cd-rom proceedings isbn 0-9587583-5-2, 2003
5. 计划与进度安排
第一周，阅读参考文献，写出开题报告。拿出设计路径及实施步骤，并论证。
第二周——第三周，做出初步方案并开始采购。
第四周——第十周，制作调试电路和设备。
