基于射频无线数据传输的火警报警系统设计

基于射频无线数据传输的火警报警系统设计(论文12000字)
摘 要
火灾事故随着电、气的广泛使用而大幅度增加，融合无线技术的火警报警系统具有高可靠性、快速响应和应用灵活等优势，在防范火灾中具有很好的应用前景。
本文关于火警报警系统的研究融合了单片机、传感器和射频无线传输等相关技术，通过检测较为封闭环境中的可燃气体泄露情况进行火警预警。其主要完成的工作如下：(1)研究分析了国内外火警报警器的现状和发展趋势；(2)通过分析现阶段火灾报警系统的局限性和社会需求，完成了火灾探测传感器和无线传输模块的选型；(3)进行了基于无线数据传输的火警报警系统的总体方案和系统结构的设计，规划了系统各个功能模块的实现过程；(4)完成了系统软硬件部分的具体分析和设计，包括设计系统的数据采集、液晶显示、声光报警、空气净化、无线传输等主要模块的硬件结构，以及设计各功能的软件程序和完成上位机监控软件开发。
系统中设计了智能净化空气的处理环节，通过源头处理，能及时有效的预防火灾。另外，本文重点研究了无线通信技术在火警系统中的应用，利用无线通信方式实现对火警状态的实时监控。该设计不仅降低了报警系统的成本，并且突破了传统火灾报警系统响应缓慢和不准确等局限。
关键词：火灾报警；无线传输；单片机；Labview
   
Abstract
In recent years, fire accidents have increased significantly with the widespread use of electricity and gas. At the same time, fire alarm systems integrating wireless technology have quietly emerged in China, but compared with mature intelligent alarm systems abroad, The research of fire alarm system in our country is still a difficult road. Therefore, our research on automatic fire alarm system is of great significance.
In this paper, the research on fire alarm system integrates the single chip microcomputer, sensor technology and radio frequency wireless data transmission technology. The system detects the concentration of combustible gas through the smoke sensor, and controls the flow of data and information by using the single chip microcomputer system to achieve real-time monitoring of the fire state. The processing link of intelligent air purification is designed in the system. Through the source treatment, it can prevent fire in a timely and effective manner. In addition, this paper studies the application of wireless communication technology in fire alarm system. This design uses wireless communication method to realize the real-time monitoring of fire alarm state, which not only reduces the cost of alarm system, but also its performance.
The fire alarm system is mainly used to detect the concentration of combustible gas in a relatively closed environment. The fire warning is made by detecting the leakage of combustible gas, and the corresponding control is taken in time according to the leakage situation. Based on the traditional fire alarm, the system integrates the wireless transmission technology and designs the control link, simplifies the structure of the system, improves the rapid response of the system, and reduces the probability of fire.
Key Words:Fire alarm; Wireless transmission; Micro-Controller Unit; Labview
 

目录
摘 要    IV
Key Words:    V
第一章  绪论    4
1.1目的和意义    4
1.2 国内外设计现状与前景    4
1.3设计基本要求与任务    4
第二章  总体方案设计    6
2.1 系统结构设计    6
2.2 相关模块设计    6
2.2.1 单片机系统    6
2.2.2 检测模块    7
2.2.3 AD转换模块    7
2.2.4 显示模块    8
2.2.5 无线数据传输模块    8
2.2.7 空气净化模块    9
2.2.8上位机    9
2.3 总体方案分析    9
第三章 硬件系统设计    11
3.1检测模块    11
3.1.1    MQ-2传感器简介    11
3.1.2    MQ-2传感器简介    12
3.3 单片机系统    13
3.4 AD转换模块    14
3.5显示模块    16
3.5.1LCD1602工作原理    16
3.5.2显示模块电路结构    16
3.6  声光报警模块    17
3.6.1蜂鸣器报警    17
3.6.1灯光报警    18
3.7  空气净化模块    19
3.8无线传输模块    20
3.8.1  ESP266模块原理    21
3.8.2  ESP266模块结构    22
第四章 软件部分设计    25
4.1发送端单片机程序    26
4.1.1传感器检测系统程序设计    26
4.1.2无线传输程序设计    27
4.2接收端    28
4.3上位机软件设计    29
4.3.1软件介绍    29
4.3.2总体设计思路    29
4.3.3前面板设计    30
4.3.4程序框图设计    32
第五章 相关试验及实物演示    39
5.1 发送端系统实物演示    39
5.2  无线传输模块调试    40
5.3上位机程序运行结果    41
5.3.1  Labview监控界面运行结果    41
5.3.2数据库存储结果    43
5.3.3数据查询结果    44
第六章 误差校正    45
6.1误差来源    45
6.2随机误差    45
6.3系统误差    46
第七章小结与展望    47
参考文献    48
附录A  元器件清单    50
附录B  实物图    51
附录  发送端电路图    52
附录   Labview程序框图    53
致谢    54