ZigBee+LabVIEW图书馆环境监控系统设计+电路图(2)
2.3 汇聚节点设计方案论证 5
2.4 网关节点设计方案论证 6
2.5传感器选型论证 7
2.5.1温湿度传感器型号选型 7
2.5.2光照强度传感器的选型 7
2.5.3 烟雾传感器的选型 8
3 系统硬件设计 9
3.1传感器节点设计 9
3.2射频天线设计 10
3.3温度传感模块设计 11
3.4光照度传感模块设计 11
3.5烟雾传感器模块设计 12
3.6烟雾声光报警电路设计 13
3.7汇聚节点设计 14
3.8继电器驱动电路设计 14
3.9网关节点设计 15
3.10串口通信模块设计 16
3.11电源模块设计 16
4系统软件设计 18
4.1 软件主要实现功能设计 18
4.2传感器节点程序设计 18
4.3汇聚节点程序设计 19
4.4网关节点程序设计 20
4.5上位机LabVIEW管理平台设计 21
4.5.1串口通信模块 22
4.5.2温湿度数据处理模块 23
4.5.3湿度数据处理模块 24
4.5.4 光照度数据处理模块 25
4.5.4 烟雾浓度数据处理模块 26
5 系统仿真 28
6 总结 30
致 谢 31
参考文献 32
附录1：LabVIEW程序设计 34
附录2：传感器节点电路原理图 35
附录3：汇聚节点电路原理图 36
附录4：网关节点电路原理图 36
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
目前我国的图书馆已达36万所，藏书40多亿册，具有相当大的规模，这些图书馆保存这很多宝贵的纸质的资料[1]。根据大量的研究数据表明，影响这些纸质档案资料寿命的因素主要是图书馆内部的温湿度和光照度。因此为了能够更好地保存图书馆中这些珍贵的实体资料，有必要对图书馆的温度、湿度和光照度进行严格地实时监控。经过一些调查发现，人工测量记录温湿度是现今大多数图书馆使用的环境监控方法，一天2～3次。这种方法最大的问题在于并不能及时发现问题，对图书馆环境进行实时地监控。当现代科技的发展已深入千家万户，虚拟仪器技术的发展也不容小觑，在诸多工程类的工作领域得到了很好的应用以及推广。利用LabVIEW软件设计的图书馆环境监控系统可以有效地解决以上提出的问题。这套系统不仅可以降低成本进行成本控制，而且大大的提高了工作效率。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 图书馆环境监控系统的国内研究现状
1.2.2 图书馆环境监控系统的国外研究现状
1.3 研究目标与要求
本课题提出了基于LabVIEW技术和ZigBee技术的图书馆环境监控系统设计，将传感器技术、计算机技术、无线通信技术、虚拟仪器技术相结合，根据图书馆存书的需求，建立图书馆环境监控系统，可在LabVIEW管理平台对图书馆环境进行实时监控。除此之外，本课题也将涉及预防火灾的声光报警设计。
2 系统设计方案分析论证
2.1系统硬件结构总体设计方案
图书馆环境监控系统中，传感器节点、汇聚节点、网关节点之间的数据传输都是以无线的方式进行传输，因此在本课题应构建一个无线传感器网络。
2.1.1 系统网络架构