温度和烟雾监测及远程报警系统的设计与实现

发布时间：2017-05-12 08:22

  本文关键词：温度和烟雾监测及远程报警系统的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着当今社会经济的飞速发展,有效检测火灾、控制火灾并建立一套完整的行之有效的火灾监控系统在当今社会显得尤为重要,为有效防范火灾,保障人民生命和财产的安全,保障国民经济建设是火灾自动监控系统的主要任务。因此,就有必要来研制一种结构相对比较简单、操作便捷、经济且实用的温度和烟雾检测及远程报警系统来满足人们的需要。将火灾消除在萌芽状态,将大幅度的减少财产的损失。本次设计主要是以单片机、温度传感器和烟雾传感器作为温度和烟雾检测及远程报警系统设计的核心部分。并通过上位机在线显示当前监控的防火区域情况。利用温度传感器DS18B20和烟雾传感器MQ-2来检测空气中的温度和烟雾浓度,通过内部转换将当前温度及烟雾浓度转换为电信号,并且通过单片机来判断温度和烟雾浓度指数是否超标,如果超标报警器会发出声光报警并显示当前火灾报警位置。此外,本设计还安装了远程发射模块和显示模块,通过GPRS技术,显示模块可以显示出当前环境的温度和烟雾浓度,当发生火灾时远程发射模块可以对指定接收器发出报警信息。该系统操作简便、烟雾及温度灵敏度均可根据现场环境灵活调节,借助强大的电信网络,覆盖率高,信号传输快捷,从而解决了目前总线制火灾监控系统中从在的一些弊端。该系统能够自动地对布测点进行温度和烟雾检测,确认达到报警的标准后能够自动报警。系统前端安装灵活可靠,本系统可以安装在各个防火单位,用来监视现场的烟雾浓度、温度,并且不断反馈给控制器,控制器将报警的标准值与接到的信号转化值进行比较,判断是否有火灾发生。如果发生火灾,本系统可以实现红光报警、蜂鸣器报警、温度显示、烟雾浓度显示、报警限制值设置等功能,是一种结构比较简单、使用比较方便、价格比较便宜、性能相对稳定、智能化的报警系统,并且具有一定的实用价值。
【关键词】：远程报警系统 单片机 传感器 GPRS
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP277
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-19
• 1.1 概述10-11
• 1.2 国内外的研究现状11-15
• 1.3 无线传感器的应用现状15-16
• 1.4 无线传感器网络的未来展望16-17
• 1.5 课题目的及意义17
• 1.6 论文章节安排17-19
• 第二章 检测报警系统的软件需求分析19-29
• 2.1 火灾产生原理及过程分析19-20
• 2.2 用户需求分析20-22
• 2.3 系统功能需求分析22-26
• 2.3.1 用户登录模块23-24
• 2.3.2 数据信息采集及管理模块24
• 2.3.3 机电设备联动控制模块24-25
• 2.3.4 声光报警控制模块25-26
• 2.4 系统非功能性需求分析26-28
• 2.4.1 系统架构分析27
• 2.4.2 性能需求分析27
• 2.4.3 可行性分析27-28
• 2.5 本章总结28-29
• 第三章 检测报警系统的总体方案设计29-44
• 3.1 系统设计总体目标29-30
• 3.2 网络数据通信和传输的机制及协议30-33
• 3.2.1 GPRS无线通信30-31
• 3.2.2 通讯协议的选择31-33
• 3.3 系统总体结构33-39
• 3.3.1 A/D转换器34-35
• 3.3.2 烟雾温度检测系统硬件电路设计35
• 3.3.3 烟雾传感器选择35-37
• 3.3.4 模数转换及与单片机接口电路设计37
• 3.3.5 声光报警电路37
• 3.3.6 DS18B20温度传感器37-39
• 3.3.7 显示模块39
• 3.4 GPRS模块原理图设计39-40
• 3.5 上位机及串口屏硬件架构40-43
• 3.5.1 串口屏硬件架构41-43
• 3.6 本章小结43-44
• 第四章 检测报警系统的详细设计44-57
• 4.1 开发软件的介绍44-46
• 4.1.1 K60集成开发环境IAR Embedded Workbench简介44-46
• 4.1.2 Visual TFT软件的介绍46
• 4.2 火灾烟雾报警系统主要功能模块设计46-47
• 4.3 数据编码及无线发送模块设计47-50
• 4.3.1 无通信模块设计48
• 4.3.2 GSM模块程序设计48-50
• 4.4 上位机接收模块50-52
• 4.4.1 上位机接收数据50-51
• 4.4.2 系统主循环程序流程图51-52
• 4.5 主循环子程序52-54
• 4.5.1 烟雾、温度检测报警程序52-53
• 4.5.2 上位机显示程序53-54
• 4.6 装置的总体实现54-56
• 4.6.1 硬件总体PCB图54-55
• 4.6.2 装置的实现55-56
• 4.7 本章小结56-57
• 第五章 检测报警系统的软件实现57-69
• 5.1 温度、烟雾检测程序57-61
• 5.1.1 温度信号处理程序57-58
• 5.1.2 烟雾信号处理程序58-59
• 5.1.3 下位机系统功能模块的实现59-60
• 5.1.4 烟雾、温度检测模块60-61
• 5.1.5 无线模块61
• 5.2 上位机系统模块的实现61-68
• 5.2.1 上位机接收模块61-65
• 5.2.2 虚拟串口屏模块65-67
• 5.2.3 虚拟串口屏模块驱动程序67-68
• 5.3 本章小结68-69
• 第六章 检测报警系统的软件测试69-74
• 6.1 调试步骤69-70
• 6.2 装置稳定性和准确性测试70-71
• 6.2.1 烟雾、温度检测装置运行结果70
• 6.2.2 系统测试数据70-71
• 6.3 无线通信模块的测试71-72
• 6.4 虚拟串口屏仿真结果72-73
• 6.5 实验结果分析73
• 6.6 本章小结73-74
• 第七章 结论74-76
• 致谢76-77
• 参考文献77-79
• 附录79-85
• 附录 1：K60最小系统79
• 附录 2：部分程序源代码79-85

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