基于物联网的室内环境监测控制系统设计

摘要：近几年来，物联网技术发展迅速，人们生活的方方面面都与网络脱不开关系，各种智能化产品概念相继出现。智能家居就是将家居智能物联化，其通过无线传感模块能够与互联网连接，人们可以远程控制家居网络下的所有已建立连接的设备。本文就此设计一款基于安信可公司推出的ESP8266-12E无线Wi-Fi模块的具有温湿度环境监测功能、智能调节湿度与净化空气的室内环境监测控制系统。
本设计采用SHT20数字温湿度传感器作为数据采集器来检测空气中的温湿度情况，无线Wi-Fi模块将SHT20数字温湿度传感器测出的数据发送到云平台，云平台接受数据流并展示数据，实现实时更新数据功能。同时本设计会运用Python设计一个web服务器来读取云平台上数据流的数据，并将数据插入到MySQL数据库中，并对保存的数据进行操作。系统会根据室内环境情况分析，自行启动超声波雾化装置与负离子发生器，以达到净化空气环境的作用，满足人们对高质量、安全的生活环境的要求。
关键词：物联网；ESP8266-12E；云平台；Python；MySQL数据库

Design of Indoor Environment Monitoring and Controling System Based on IoT
Abstract：In recent years, the technology of the Internet of Things has developed rapidly, and people's lives are inseparable from the Internet in every aspect. Various intelligent product concepts have emerged one after another. Smart home is to connect the home intelligence, it can connect with the Internet through the wireless sensor module, and people can remotely control all connected devices under the home network. This paper designs an indoor environment monitoring and control system based on the ESP8266-12E wireless Wi-Fi module that is launched by Anxin Kefa with temperature and humidity environment monitoring function, intelligent humidity regulation and air purification.
  This design uses the SHT20 digital temperature and humidity sensor as a data collector to detect the temperature and humidity in the air. The wireless Wi-Fi module sends the data measured by the SHT20 digital temperature and humidity sensor to the cloud platform. The cloud platform accepts the data stream and displays the data. Realize the real-time update data function. At the same time, the design will use Python to design a web server to read the data stream data on the cloud platform, insert the data into the MySQL database, and operate on the saved data. Based on the analysis of the indoor environment, the system automatically starts the ultrasonic atomization device and the negative ion generator so as to achieve the function of purifying the air environment and satisfy people's demands for a high-quality and safe living environment.
Key words：Internet of Things; ESP8266-12E; Cloud Platform; Python;MySQL Database
 

基于物联网的室内环境监测控制系统设计

目  录
1 绪论    1
1.1 课题研究背景及意义    1
1.2 国内外研究现状    1
1.3 论文结构    2
1.4 论文主要研究内容    2
2 室内环境监测控制系统需求分析及总体方案设计    4
2.1 室内环境监测控制系统需求分析    4
2.2 室内环境监测控制系统总体方案设计    4
3 系统硬件的设计    5
3.1 系统的硬件总体设计    5
3.2 系统硬件部分设计    5
3.2.1 ESP8266-12E无线Wi-Fi模块的设计    5
3.2.2 SHT20数字温湿度传感器的设计    8
3.2.3 超声波雾化器、负离子发生器的设计与原理    10
4 系统软件的设计    13
4.1 系统的软件总体设计    13
4.2 MQTT协议    13
4.2.1 MQTT协议概念    13
4.2.2 MQTT协议特点    13
4.2.3 MQTT协议消息类型    14
4.3 系统的软件设计流程图    14
4.4 系统的净化功能软件设计    15
4.5 web服务器建立与获取操作数据设计    15
4.5.1 数据库的选择与建立    15
4.5.2 web服务器建立    16
5系统调试及功能性能测试    18
5.1 SHT20数字温湿度传感器模块相关程序测试    18
5.2 ESP8266 12E的 Wi-Fi连接测试    18
5.3 与云平台连接测试    19
5.4 传输数据测试    19
5.5 web服务器页面显示    20
5.6 总结    24
6 总结与展望    25
6.1总结    25
6.2展望    25
参考文献    26
致谢    27