《烟雾浓度无线报警器设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《烟雾浓度无线报警器设计（61页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、烟雾浓度无线数据传输系统设计摘 要：随着科技的发展，生活中的火灾隐患也越来越多，如何尽早发现火灾隐患，提前做好预警是减少火灾损失的一个重要课题。鉴于无线数据传输的发展，无线网络对于预警火灾有着更多的优点和便利，烟雾浓度无线数据传输系统能够节约成本，更加快速地预警火灾发生，减少火灾带来的人生和财产损失，所以对于烟雾浓度无线数据传输系统的研究有着重要的意义。本系统主要是实现检测烟雾浓度并且通过无线数据传输将烟雾浓度数据采集传输到接收端，从而对烟雾浓度进行监控和报警。本系统主要以单片机为核心，系统由电源模块、传感器模块、数模转换模块、数据采集模块、无线传输与接收模块、报警模块、液晶屏显示模块组成。本
2、设计将使用STC12C5A60S2单片机，该单片机自带A/D转换功能，比普通单片机能够实现的功能更多，使用更加方便。设计的系统中，烟雾浓度检测传感器则使用MQ-2传感器模块，这是一种离子式烟雾传感器，灵敏度高，能够更快地预警火灾发生。作为无线数据传输则使用NRF24L01无线数据模块，以实现无线数据的通信与传输。关键词：烟雾浓度检测；无线数据传输；单片机；传感器Design of Smoke Density Wireless Data Transmission System Abstract: With the development of technology, more and more
3、fire hazards in our life. fire hazards how early detection , early warning is to reduce fire losses do an important topic . Given the development of wireless data transmission , wireless network for early warning of fire and has a little more convenient , smoke density wireless data transmission sys
4、tem to reduce costs and more quickly alert the fire, reduce the loss of life and property caused by fire , so the smoke concentration of wireless data transmission system study has important significance.The system is mainly to achieve the detection of smoke concentration and wireless data transmiss
5、ion through the smoke concentration data collection and transmission to the receiver, thus the smoke concentration monitoring and alarms. The system microcontroller as the core , the system from the power module , sensor module , digital to analog conversion module , data acquisition modules, wirele
6、ss transmission and reception modules , alarm modules, LCD display module. This design will use STC12C5A60S2 microcontroller, the microcontroller comes with A / D conversion, more and more convenient to use than conventional single-chip functionality can be achieved . Design system, the smoke densit
7、y detection sensor using the sensor module MQ-2 , which is an ionic -type smoke sensor , a high sensitivity , can alert the fire faster . As NRF24L01 wireless data transmission using wireless data modules to communicate with a wireless data transmission .Key Words: Smoke concentration detection;Wire
8、less data transmission; MUC; Sensor盐城工学院本科生毕业设计说明书( 2014)目 录1. 概 述32.总体方案设计52.1方案比较与选择52.2方案总结52.3 总体方案设计53.硬件设计53.1 无线模块简介53.1.1 红外传输53.1.2 蓝牙无线技术53.1.3 GSM无线传输模块63.1.4 wifi无线网络技术63.1.5无线传输模块63.2 烟雾浓度传感器简介73.2.1 烟雾浓度传感器的分类73.2.2 MQ-2烟雾浓度传感器模块73.3单片机的选取83.3.1 单片机介绍83.3.2 单片机引脚介绍93.3.3 单片机的选择103.4电路原
9、理图设计113.4.1 电路设计框图113.4.2 烟雾浓度检测模块设计113.4.3 无线数据模块电路设计133.4.4 液晶显示屏模块电路设计143.4.5 蜂鸣器报警电路153.4.6串口电路设计163.4.7总体电路原理图设计174.烟雾报警程序194.1 程序设计方案194.2 程序的烧写步骤214.3 模块程序设计225. 实物调试266.结束语29参考文献30致 谢31附 录32附录1：程序清单33附录2：设计图纸54附录3：元器件目录表58附录3.1 烟雾浓度无线传输系统元器件目录表58烟雾浓雾无线数据传输系统设计1. 概 述 随着科技的发展，生活中的安全隐患也越来越多，火灾和
10、燃气爆炸便是生活中最大的安全隐患。吉林宝源丰禽业有限公司在2013年6月3日发生火灾，此次火灾中有121人死亡，76人受伤。事后调查火灾原因，是因为主厂房部分电气线路短路引发火灾，然后高温导致氨设备和管道发生爆炸。逝者安息，生者长思，是什么原因导致了如此悲剧？又该采取怎样的方法和手段来避免如此事故再次发生？据不完全统计，2014年第一季度便有70余起燃气爆炸事故，大小火灾更是事故频发，我们需要利用现代化的科技来保障我们的人生财产安全。火灾报警器便是很好的一种及早发现火灾隐患，防止火灾发生的一种科技产物。有线火灾报警器一般由检测单元、报警单元、显示单元和火灾报警控制单元几个部分组成。火灾报警器的
11、数据通信是通过总线传输的，现在常用的是两总线控制系统，两条总线既发送电源信号也发送数据信号。然而伴随着人们的家庭和工厂电路的愈加复杂，这种有线火灾报警器的一些弊端也逐渐显露出来。例如：线路设计复杂、报警不够及时等等，如果报警线路首先被烧毁，那么火灾报警器便形同虚设。面对有线报警器的这些不足，我们必须要采用新的技术与方法来进行解决。在此，我想到了无线数据传输技术在当今发展迅猛并且日益成熟。无线网络在我们的生活中可谓是无处不在，所以我尝试着利用无线传输的便捷性和快速性来作为此次设计的课题：烟雾浓度的无线数据传输，也可以说是无线火灾报警器。用无线传输数据可以精简线路，防止不必要的意外产生。无线数据传
12、输具有低成本、传输速度快、传输范围广等优点，适合预警电路的设计。美国是第一个进行无线火灾报警器的，利用无线通信的便捷性，可以减少对建筑的损坏。这种无线烟雾传感器是依靠现场烟雾检测，利用无线进行数据的发送。可是由于一些客观原因，导致的无线烟雾系统所能使用的频率和功率都有限制，所以阻碍了其进一步的发展。可是随着电子信息技术的日益成熟，无线通信的迅速发展为无线报警装置的深入研究提供了便捷。作为另外考虑到烟雾的产生是火灾的一个重要特点，所以采用烟雾浓度检测来实现对场所的监控。现场控制对于烟雾传感器的种类很多，根据不同地方的不同需要可以灵活使用传感器类型，实现对不同烟雾的检测和监控。无线烟雾报警器与有线
13、相比，能够大大降低制造成本。在现场控制中，能够更加快速、精准地进行数据的采集和发送。作为无线系统，其安装方式更加灵活，通信方式也可以采用多种通信方式结合，这样更加方便使用。尤其是在一些古代建筑中，安装无线报警器可以消除布线带来的损坏。本设计想要通过烟雾传感器对现场进行控制，然后将采集到的现场信号通过无线发送到控制现场，进行故障分析。当系统接收到故障信号之后会通过单片机发送到报警电路，发生报警。在系统设计当中，需要考虑到对现场信号采集的及时性和准确性，并且要保证无线信号的快速性，这样才能使报警器发挥其最佳功能。本设计说明书首先对方案的整体设计进行了对比和选择，确定方案之后对各个功能模块进行选择和
14、设计。系统设计主要是从硬件设计和软件设计两个方面进行介绍的，对于硬件的主电路图进行设计和说明，对各个功能段的软件设计也进行了详细的说明。之后进行软硬件调试，将程序烧进电路当中，运行调试程序。在本设计说明书之中会详细介绍烧写程序的过程。 本设计是基于51单片机的烟雾浓度检测无线数据传输系统。以51单片机为核心，通过烟雾传感器检测烟雾浓度，经过A/D转换之后传送给单片机数据，然后通过无线进行发送和接收，最终完成烟雾浓度的检测与报警。本设计使用Altium Designer10软件设计电路图，该软件功能强大，具有很全的元件库。也可以使用该软件画出所需元件进行封装，使用方便。电路原理图设计出来之后进行
15、PCB板的封装。 本设计使用的是MQ-2烟雾浓度检测模块，能够检测一氧化碳等气体浓度。其检测到烟雾浓度之后通过MUC自带的A/D转换功能将模拟量信号转换为数字量信号，并且由NRF24L01无线发射模块发送到无线接收端。无线模块接收端收到数据之后通过单片机发送给液晶屏显示模块，从而显示烟雾浓度。当烟雾浓度超过设定值时，蜂鸣器将报警，提醒用户有火灾危险。 对烟雾浓度无线数据传输系统的研究是基于现今无线传输技术的发展，无线传输具有方便、简捷等优点，是未来信息传输技术研究的重点。所以本设计通过无线数据传输技术，使传统的烟雾浓度检测报警变得更加便利，能够实时检测烟雾浓度数据，并且可以提早预警，为人们的安全提供了保障。2.总体方案设计2.1方案比较与选择烟雾浓度的无线数据传输系统需要实现多种功能。首先是烟雾浓度的检测，然后是无线数据的传输，继而是报警电路。关于此次设计，我制定了两套设计方案：方案一：使用烟雾传感器进行烟雾的检测，利用放大电路和A/D转换模块，将模拟量信号转换为数字量信号。通过无线模块接收到的发射端发送的数据，然后在LED数码管上进行显示。设定好给定值，当超过设定值时报警。方案二：利用烟雾浓度检测模块，模块
