家居环境检测系统的硬件设计思路.docx
家居环境检测系统的硬件设计思路
目录
家居环境检测系统的硬件设计思路（1）．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
一、项目概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
家居环境检测系统简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
硬件设计的目的与重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
二、系统架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
总体架构设计思路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
模块化设计理念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
三、硬件选型与配置方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
传感器及测量设备选型原则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
主控制器及辅助器件配置方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
电源及能耗管理策略制定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
四、系统界面与交互设计思路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
硬件界面设计原则和要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18
交互方式选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
指示灯及报警提示设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
五、系统测试与性能评估方案制定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
测试环境搭建及测试方法选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
性能评估指标设定及优化方向分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
测试报告撰写及问题改进措施记录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
六、总结与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
硬件设计成果总结分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
未来发展趋势预测及应对策略制定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
家居环境检测系统的硬件设计思路（2）．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
内容综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
1.2研究内容与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30
1.3文档结构概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
系统需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
2.1功能需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
2.2性能需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35
2.3可靠性与安全性需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
硬件设计原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
3.1传感器模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
3.1.1温湿度传感器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40
3.1.2空气质量传感器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
3.1.3照明传感器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42
3.1.4其他传感器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43
3.2数据采集与处理电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46
3.2.1信号放大电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47
3.2.2滤波电路．．．．．．．