基于單片機(jī)的火災(zāi)報(bào)警器設(shè)計(jì)論文

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1、基于單片機(jī)的火災(zāi)報(bào)警器設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄1緒論11.1概述11.2火災(zāi)報(bào)警器技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)11.3畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)及要求22火災(zāi)報(bào)警器總體設(shè)計(jì)42.1火災(zāi)報(bào)警器組成42.2火災(zāi)報(bào)警器工作原理53煙霧傳感器選型及煙霧檢測(cè)電路設(shè)計(jì)63.1煙霧傳感器的選型63.2MQ-2傳感器73.3基于MQ-2的可燃?xì)怏w檢測(cè)電路設(shè)計(jì)94溫度檢測(cè)電路設(shè)計(jì)104.1溫度傳感器選型104.2DS18B20溫度傳感器114.2基于DS18B20的溫度檢測(cè)電路設(shè)計(jì)135報(bào)警顯示電路設(shè)計(jì)145.1報(bào)警電路設(shè)計(jì)145.2顯示電路設(shè)計(jì)146數(shù)據(jù)通信模塊166.1數(shù)據(jù)通信模塊選型166.2NRF24L01工作原理

2、16577軟件流程圖及軟件設(shè)計(jì)187.1系統(tǒng)軟件流程圖187.2軟件程序設(shè)計(jì)198系統(tǒng)調(diào)試與改進(jìn)19結(jié)論23參考文獻(xiàn)24附錄126附錄227附錄328致謝561緒論1.1概述近年來，全國可燃?xì)怏w泄漏事故頻繁發(fā)生，造成了巨大的人員傷亡和物力損失，隨著現(xiàn)代家庭用火、用電量的增加，家庭火災(zāi)發(fā)生的頻率越來越高。家庭火災(zāi)一旦發(fā)生，很容易出現(xiàn)撲救不及時(shí)、滅火器材缺乏及在場(chǎng)人驚慌失措、逃生遲緩等不利因素，最終導(dǎo)致重大生命財(cái)產(chǎn)損失。探討家庭火災(zāi)的特點(diǎn)及防火對(duì)策，針對(duì)多起氣體泄漏事故的分析，排除監(jiān)測(cè)系統(tǒng)老化等因素外，氣體泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)精度不高、響應(yīng)慢、穩(wěn)定性能不好都是事故發(fā)生造成損失的重要原因

3、。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量體積較小、能源受限，具有一定計(jì)算、存儲(chǔ)和無線通訊能力的傳感器節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)，其綜合了傳感器、嵌入式、無線網(wǎng)絡(luò)、分布式信息處理等技術(shù)。NRF24L01無線模塊是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)傳輸速率、低成本的單向無線通信技術(shù)，主要適合于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制等領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備中。整個(gè)火災(zāi)報(bào)警器報(bào)警系統(tǒng)由電源模塊、可燃?xì)怏w檢測(cè)模塊、溫度檢測(cè)模塊、數(shù)據(jù)通信模塊、報(bào)警顯示模塊五個(gè)模塊組成。通過有線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的聚集傳輸，通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)采樣數(shù)據(jù)的傳輸。該系統(tǒng)由多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)(無線傳感器)與匯集節(jié)點(diǎn)決定檢測(cè)區(qū)域的范圍，各終端節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過自

4、組織的多跳路由網(wǎng)絡(luò)傳送至網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)并將接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理，然后通過單片機(jī)處理（或者串行通信接口--有線網(wǎng)絡(luò)，傳送至監(jiān)測(cè)預(yù)警終端服務(wù)器）由它來對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和報(bào)警處理。57單片機(jī)已廣泛地應(yīng)用于軍事、工業(yè)、家用電器、智能玩具、便攜式智能儀表和機(jī)器人制作等領(lǐng)域。產(chǎn)品功能、精度和質(zhì)量大幅度提升，且電路簡(jiǎn)單，故障率低，可靠性高，成本低廉。基于上述原因，根據(jù)要求制作出了一套高精度、高效率、低功耗的氣體泄漏監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)。本氣體監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)運(yùn)用無線傳輸技術(shù)，具有低功耗、低成本的優(yōu)勢(shì)，主要應(yīng)用于家庭，也可引用于工廠、礦井等各種場(chǎng)合。1.2火災(zāi)報(bào)警器技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)　消防報(bào)警產(chǎn)品是

5、一個(gè)系列產(chǎn)品，包括火災(zāi)探測(cè)設(shè)備、信息傳輸設(shè)備、報(bào)警分析控制器、消防控制聯(lián)動(dòng)。是物理傳感技術(shù)、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸和管理、智能樓宇等技術(shù)的綜合集成，屬于高新技術(shù)。依托中國多年的基本建設(shè)的發(fā)展，這個(gè)行業(yè)也得到發(fā)展，具備了和國外知名企業(yè)抗衡的能力。在目前中國許多冠名以高新技術(shù)的行業(yè)中，中國企業(yè)大多做的是下游的制造和服務(wù)，分取極少一部分的利潤，象消防報(bào)警產(chǎn)品那樣又擁有自我知識(shí)產(chǎn)權(quán)，又擁有大量市場(chǎng)的行業(yè)其實(shí)是很少的。在消防報(bào)警產(chǎn)品的技術(shù)含量上，國內(nèi)產(chǎn)品和國外產(chǎn)品差距不是很大，許多指標(biāo)已經(jīng)超越，存在的問題是：類似于國外消防報(bào)警產(chǎn)品的大批量規(guī)?；纳a(chǎn)才剛起步，有待于積累經(jīng)驗(yàn)和

6、技術(shù)；也因此在產(chǎn)品一致性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性上有一些差距；國內(nèi)正在形成權(quán)重的大型企業(yè)和集團(tuán)，這樣可以帶領(lǐng)國內(nèi)的各家企業(yè)去沖擊海外市場(chǎng)，并最終占領(lǐng)海外的消防報(bào)警市場(chǎng)。二十多年前，中國的消防報(bào)警產(chǎn)品剛剛起步，無論產(chǎn)品技術(shù)含量、產(chǎn)品系列完整性、使用性，還是社會(huì)影響程度都是相當(dāng)?shù)偷?。國外的產(chǎn)品和品牌一統(tǒng)天下，占領(lǐng)中國的大部分市場(chǎng)。由于中國的建設(shè)正在飛速發(fā)展，市場(chǎng)大的驚人，難道這由中國發(fā)展帶來的成果只能由外國企業(yè)來瓜分？可幸的是中國企業(yè)抓住了機(jī)遇，頂住了挑戰(zhàn)，先是一批國家的科研院所，后是一批國營企業(yè)、民營企業(yè)，業(yè)內(nèi)也吸引和凝聚一大批國內(nèi)的技術(shù)和管理精英，花了十多年時(shí)間，通過幾次產(chǎn)品更新?lián)Q代，

7、就使自己的產(chǎn)品緊緊跟上了國際水平，并且奪回了大部分國內(nèi)市場(chǎng)，使得現(xiàn)在大多國外產(chǎn)品只有招架之功，這是典型的自力更生，走自己的路。當(dāng)然目前而言，我們基本占據(jù)的是國內(nèi)市場(chǎng)，對(duì)外還剛啟動(dòng)。中國企業(yè)正虎視眈眈，準(zhǔn)備進(jìn)軍海外市場(chǎng)。1.3畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)及要求一、主要內(nèi)容采用較為熟悉且實(shí)用的Atmegal-16單片機(jī)和溫度傳感器、煙霧傳感器、無線傳輸模塊，設(shè)計(jì)一種火災(zāi)報(bào)警器。按照功能和技術(shù)指標(biāo)要求，采取“自頂向下”的方式開展設(shè)計(jì)工作：1)擬定總體設(shè)計(jì)方案（硬件、軟件）。2)單元電路和軟件功能模塊設(shè)計(jì)。3）單元電路和軟件功能模試驗(yàn)調(diào)試