一种土壤湿度检测系统设计

本文设计了一种无线土壤湿度采集装置,该装置通过湿度传感器HS1101对土壤湿度进行采集,然后将采集到的数据通过无线模块PTR2000发送出去,接收方接收到数据后解包,计算出湿度值并在液晶屏上显示。系统发射部分以AT89S52为核心,包括湿度采集、无线发射。接收部分也以AT89S52为核心,将无线接收、液晶显示结合起来,通过适当的软、硬件抗干扰处理,该系统具有实用性、小型化等特点。     

纳米复合发光材料器件研制成功

由山东大学承担的山东省科技攻关项目——纳米材料和器件的制备、表征及其应用，通过了技术鉴定。该课题首次利用多孔纳米固体研制出ZnO气敏传感器，成功解决了ZnO气敏传感器本征电阻过高和工作稳定性较差的问题。该项目研制的Ⅲ-Ⅴ族半导体纳米复合发光材料和氧化锌多孔纳米固体气敏传感器为国内外首创。     

新材料与新工艺

纳米复合发光材料器件研制成功由山东大学承担的山东省科技攻关项目——纳米材料和器件的制备、表征及其应用,通过了技术鉴定。该课题首次利用多孔纳米固体研制出ZnO气敏传感器,成功解决了ZnO气敏传感器本征电阻过高和工作稳定性较差的问题。该项目研制的III-V族半导体纳米复合     

多孔ZnO纳米片的制备及气敏性能研究

通过溶剂热方法大量得到具有二维片状结构的前驱物后,再经煅烧处理成功制备出了多孔ZnO纳米片.用XRD、FESEM、TEM等手段对材料的结构和形貌进行了表征,并系统研究了材料的气敏性能.结果表明,多孔ZnO纳米片为单晶结构,制备的气敏元件对丙酮气体具有较高的灵敏度和选择性.制备出的多孔ZnO纳米片是制备丙酮传感器的理想材料,所制备的气敏元件具有良好的响应恢复特性.     

基于无线传感器网络的温室智能监测系统研究

温室大棚内使农作物反季节生长的核心要素即为温度及湿度,因而对温度及湿度进行监测是至关重要的.针对当前通过人工采集模式及通过有线控制网络监测模式检测温湿度中所存在的问题,结合温室环境变化特性及采集要求,提出了利用无线传感器网络改进监测系统的思想,设计实现了一种基于ZigBee的温室智能监测系统,该系统由PC管理机节点、温室基站节点及传感器节点三部分组成.实验结果表明,该系统具有检测精度高、误差小及可靠性高的优点.     

室温下纳米多孔氧化铝湿度传感器的研究

研究了纳米级多孔氧化铝为敏感膜的湿度传感器的制备、性能和感湿机理.用阳极氧化法制得纳米多孔氧化铝,用LCR测量仪研究了该传感器的电容和阻抗随湿度变化的特性,结果发现其电容特性和阻抗特性在33%～97%相对湿度(RH)范围内线性度很好.并用等效电路模型对传感器的复阻抗特性进行了分析,讨论了传感器的感湿机理.结果表明,在低湿下该传感器等效于一个R、C并联电路,以电子导电为主;在高湿下等效于两个R、C并联电路的串联,以离子导电为主.     

NiO功能化修饰ZnO纳米花对二甲苯的选择性检测

制备了一种负载NiO纳米粒子的ZnO纳米花杂化材料,并对其进行了XRD分析、形貌分析及气体传感性能测试。结果表明,表面负载的NiO纳米粒子调节了ZnO纳米花的导电通道;与纯ZnO材料相比,NiO负载量优化后的异质结气敏材料对二甲苯的响应值提高了3.3倍;传感器的选择性得到提高,响应时间缩短。从更广泛的角度提出了通过引入表面异质结构进行功能化修饰高性能半导体金属氧化物气体传感器的方法。     

基于ZnO/Nafion有机-无机复合膜固定双酶的葡萄糖传感器研究

构建了一种基于ZnO/Nafion复合膜固定双酶的葡萄糖传感器。这种新复合膜的优点是利用 ZnO 的比表面积大、吸附能力强、具有生物兼容性等性能来固定 HRP 和 GOD 酶,同时利用 Nafion 的成膜、抗干扰能力,制成了响应快速、灵敏度高的葡萄糖传感器。该传感器在最优化实验条件下响应时间小于5 s,以对苯二酚作为电子媒介检测葡萄糖的检测下限为5.0 mmol/L,线性范围为2.5×10-5 ~ 3×10-3 mol/L。     

微乳液法制备纳米ZnO粉体的研究

纳米ZnO具有良好的物理、化学性质,在压电材料、光电材料、传感器、陶瓷材料、催化材料等领域有广阔的开发应用前景,反胶簇微乳液法是一种新型的液相制备纳米微粒的方法,它利用独特的微反应器制备纳米粒子,具有工艺简单、产品分散性好、粒径可控、可以包覆不同的表面活性荆以修饰产品等性能,重点介绍了微乳液法制备纳米ZnO的方法与原理以及改变制备参数对ZnO粒径大小的影响。     

基于无线传感器网络的粮库监测系统设计与实现

针对传统粮库环境监测系统存在的布线复杂、灵活性差等问题,设计了一种基于无线传感器网络的粮库监测系统。该系统基于CC2530芯片及其外围接口搭建粮情采集的硬件平台,采用ZigBee协议实现无线传感器的自组网通信,并通过协调器节点汇聚无线数据并进行转发,最终传输至监测中心实现粮库监测。通过试验和分析发现:该系统的温度和湿度相对误差长期保持在较低水平,网络数据包传输率达到93.5%,满足粮库粮情监测的应用需要。     

基于Zigbee的粮仓温湿度监测系统设计

针对采用RS-485或CAN总线等有线传输方式的传统粮仓监测系统存在布线复杂,成本高,故障率高并难以维护等问题,设计了一种基于Zigbee的粮仓温湿度监测系统.粮库中的监测网络主要由Zigbee传感节点和汇聚节点两大部分组成,其中传感节点是由CC2430结合温湿度传感器SHT11构成.汇聚节点负责接收传感器节点传来的数据,然后由CC2430处理,再通过RS232串口送至监控中心PC机,从而实现温湿度数据的采集、显示和存储.     

紫光激发对ZnO纳米线氨气气敏性能的影响

分析了ZnO基气体传感器在应用中存在灵敏度低、响应和恢复时间长的问题.以物理热蒸发法制备的ZnO纳米线为气敏基料,制作成旁热式气敏元件.采用紫光(波长为370~395 nm)激发,用静态配气法对浓度为100 mL/m3的氨气进行了气敏性能的测试.ZnO纳米线气敏元件对氨气检测的灵敏度提高了353%,响应时间和恢复时间分别缩短了4 s和1 s.     

基于单片机STC89C52温湿度测控系统的设计

温湿度测控系统以单片机STC89C52为核心控制器,采用温湿度传感器SHT71为测量元件,由温湿度传感器、键盘、液晶显示、实时时钟电路、报警电路、执行电路、串口通讯电路等组成.详细介绍了硬件电路的设计,通过系统软件、硬件联机调试,实现了对环境温湿度的测量.实践证明,该系统电路简单、工作稳定、集成度高、调试方便、测量精度高,具有一定的实用价值,能达到对环境温湿度测量要求.     

紫外光驱动微纳结构薄膜的气敏特性研究

采用基于有机模板的溶液浸渍-无损转移法制备ZnO微纳多孔有序薄膜,研究了在不同紫外光强度照射下和不同尺寸孔径的ZnO微纳多孔有序薄膜对NO₂气敏性能的影响。结果表明,以500 nm聚苯乙烯（PS）球为模板制备的ZnO微纳多孔薄膜传感器,在0.35 mW/cm3紫外光照射下具有较高的灵敏度、较快的响应和恢复时间。随着紫外光强度的增强和孔径尺寸的增大,ZnO微纳多孔薄膜传感器的灵敏度降低;且在紫外光照射下ZnO微纳有序多孔薄膜对乙醇、甲醛、H₂S、SO₂和CH₄等气体具有很好的选择性。     

稀土元素掺杂对ZnO纳米线气敏性能的影响

为解决ZnO基气体传感器在实际应用中存在着灵敏度低、选择性差、响应时间长等问题,以采用物理热蒸发法制备的纯ZnO纳米线和稀土元素（Y2O3、CeO2、La2O3）掺杂的ZnO纳米线为气敏基料,制备成旁热式气敏元件,用静态配气法对浓度均为100 ppm的无水乙醇蒸汽、氨气、甲烷及一氧化碳四种气体进行气敏性能测试.结果表明,稀土元素掺杂后,ZnO纳米线对四种气体灵敏度的最高值都有明显的提高,响应时间和恢复时间分别为4 s和3 s.     

基于ZigBee协议的无线温湿度监测系统设计

周围环境的温湿度信息对于生产和生活都有重要的影响,针对现有的温湿度监测系统布设线缆的复杂和高成本,结合无线传感器网络技术,提出了一种新的基于ZigBee技术的温湿度监测系统实现的方案.设计采用CC2420射频芯片及SHT11数字温湿度传感器.阐述了系统的总体设计、节点的硬件设计和软件设计.该无线化的温湿度信息采集系统具有结构简单、可靠性与扩展性好、布点灵活等特点,且具有很好的实用性.     

基于ZigBee协议的无线温湿度监测系统设计

周围环境的温湿度信息对于生产和生活都有重要的影响,针对现有的温湿度监测系统布设线缆的复杂和高成本,结合无线传感器网络技术,提出了一种新的基于ZigBee技术的温湿度监测系统实现的方案.设计采用CC2420射频芯片及SHT11数字温湿度传感器.阐述了系统的总体设计、节点的硬件设计和软件设计.该无线化的温湿度信息采集系统具有结构简单、可靠性与扩展性好、布点灵活等特点,且具有很好的实用性.     

温室自动喷灌系统设计

介绍了温室土壤温湿度自动控制的喷灌系统,该系统采用传感器DHT11测量温室中土壤的温度和湿度.单片机采集由温湿度传感器传递回来的数据,并通过串口将数据送到PC机,PC机上可以设定温湿度的阈值,单片机根据PC机预置阈值控制传动机构进行灌溉活动.系统采用双显示方式,在PC机上集中显示各个温室温湿度情况,每个单片机上都配置了显示模块1602.该设计为农业用户提供了实时可靠的灌溉系统,有效提高了温室种植自动化的水平.     

基于物联网的智能仓库监控系统设计与实现

针对库房环境监测和报警落后、缺乏智能化的问题,利用物联网技术设计了一种智能仓库监控系统,可以对库房内的温度、湿度以及火灾情况进行实时监控。系统采用SHT10温湿度传感器实时采集库房内的温度和湿度,采用R2868火焰传感器和HIS-07离子烟雾传感器监测火灾信息,这些数据通过Zigbee技术传送到管理中心计算机,管理中心计算机对这些数据进行分析和处理。当火灾发生时,管理中心计算机自动控制灭火装置进行灭火;并通过电信网自动给管理员和消防部门打电话进行相应的处理。实验证明,该系统性能可靠,完全能够实现仓库的智能监控和火灾报警,具有较好的实用价值。