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智能家居烟雾报警系统整体方案设计

发布时间:2018-12-03 01:06:05 文章来源:未来智讯    
    智能家居烟雾报警系统整体方案设计作者:未知   摘 要:本系统包括上位机和下位机系统。下位机系统中通过烟雾传感器探测到烟雾信号,将信号通过单片机模块中的ZigBee模块传输到上位机,上位机软件系统将其信号反馈到蜂鸣器从而产生报警并利用串口通讯接收和显示烟雾数据。硬件系统中单片机及烟雾传感器是烟雾报警器系统的两大核心。在在本论文中的最主要的设计是选STC89C52单片机和MQ-2半导体气体烟雾传感器为核心器件;软件系统包括上位机编程通过串口通讯实现传感器数据的接收、显示和储存并将其数据传输到显示屏,将接收到的数据与用户设定的数据相对照最后通过蜂鸣器实现报警。
  关键词:智能家居;烟雾报警;智能抑制系统
  现在各方面的防火事务越来越重要,目前有许多研发都侧重于大型场所的防火要求。因此本篇论文设计的系统是基于智能家居平台进行烟雾报警器系统的研制。系统中包括上位机和下位机系统,下位机系统节点由烟雾报警系统构成。烟雾传感器探测到烟雾信号后,通过单片机模块中的ZigBee模块将信息传输到上位机系统,上位机软件利用串口通讯接收和显示烟雾数据,并将接收到信号后进行处理,将其反馈至蜂鸣器从而实现报警功能。系统确定并搭建好环境后,进行测试事务,测试时分为硬件软件局部,最初目测线路是否完好在用万用表测试是否有短路现象,确保无误后加电起初进行软件调试,运行程序进行总体通讯。
  1 设计原理
  本系统中包括上位机和下位机系统,下位机系统节点由烟雾报警系统构成。烟雾传感器探测到烟雾信号后,通过单片机模块中的ZigBee模块将信息传输到上位机系统,上位机软件利用串口通讯接收和显示烟雾数据,并将接收到信号后进行处理,将其反馈至蜂鸣器从而实现报警功能。下位机系统选用STC89C52单片机机为抑制核心,选取退MQ-2该型电阻式半导体传感器采集烟雾信息。最初,传感器传来的烟雾浓度对应的细小的电压信经过放大,转化为较大的电压信号送入STC89C52单片机,在STC89C52单片机内A/D转换,浓度对照,对数据进行线性化处理,将数字化电压信号转化对应的十进制浓度值,最终,将实际可燃性气体浓度通过单片机ZigBee模块与上位机之间的串口通讯将其烟雾浓度的数据传输到上位机进行储存和显示,并判断浓度值是否超出报警限,当浓度处于正常状态绿灯长亮,当烟雾浓度超出上位机中程序设定的限定值时,将其信号发送到蜂鸣器发出声音报警并伴有红灯闪亮。另外由于烟雾传感器需要在加热状态下事务,温度越高,反应越快,响应时间和恢复时间就越快,为提高响应时间,保证传感器正确地、稳定地事务,报警器需要向烟雾传感器持续输出一个5V的电压,为了保证其可靠性,在输出5V的电压的同时,进行故障监测。当传感器加热丝或电缆线发生断线或接触不良时,进行故障报警后,发出声光报警信号。
  2 系统设计
  本系统包括上位机下位机系统,由烟雾传感器构成的节点。烟雾传感器探测到烟雾信号通过单片机模块的ZigBee传输到上位机,上位机软件系统将其信号反馈到蜂鸣器从而产生报警并利用串口通讯接收和显示烟雾数据。系统整体设计图如图1所示。
  硬件系统主要由烟雾报警器和单片机组成。烟雾报警器是可以检测环境中的烟雾浓度,并具有报警功能的仪器。该报警系统的最基本组成局部应包括:信号采集模数转换电路、单片机抑制电路、字符显示电路、声光报警电路和平安保护电路等局部组成。为适应家庭和工业场所对可燃性易爆烟雾平安性要求,设计烟雾报警器具有显示报警状态。报警器选取延时的事务方式,烟雾检测器以STC89C52单片机为抑制核心,选用MQ-2半导体气体烟雾传感器采集烟雾浓度信息,配合外围电路构成烟雾报警系统,本设计包括硬件和软件设计两个局部。从设计的要求分析该设计包括如下结构:烟雾检测局部、STC89C52单片机主控局部、报警局部,AD采集四大局部。硬件系统框图如下图2所示。
  软件系统主要包括上位机系统的编程设计,在上位机系统中要通过串口通讯来实现发送传感器采集到的数据到上位机,上位机将接收到数据进行显示和储存并将其数据数据库中设定的原始数据进行对照从而发出报警下令使蜂鸣器报警。
  3小结
  本文构思了一个智能化、平安化化的烟雾报警系统。并联合该系统的需要的功能去实现这些功能,该烟雾报警系统具备线路大略、系统安装方便、硬件结构灵活、软件可编程、可自主化抑制烟雾报警的浓度等特点。
  通过在网上查阅资料明白各种硬件的适应场所及优缺点,最后选定以STC89C52单片机为中央处理器,对硬件电路进行设计和改进。根据软件实现的功能,将程序编程分为上位机主抑制程序、初始化子程序、浓度显示子程序、报警子程序、报警限值设置子程序。在程序的编程过程中,投入了详细的文字注释,便于后期的改进与维护。
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