相关范文:智能无线防盗系统的设计摘要:系统地介绍智能无线防盗系统的基本原理、组成框图,详细地描述电话网络的接收方法;论述热释电红外传感器、语音等电路,给出部分基本电路和软件流程。关键词:无线防盗 报警 热释电红外传感器随着国家智能化小区建设的推广,防盗系统已成为智能小区的必需设备。本文利用单片机控制技术和无线网络技术,开发一种具有联网功能的智能无线防盗系统,并开发相关的传感器。采用无线数据传输方式,不需重新布线,特别适用于已装修用户及布线不方便的场合。1 智能无线防盗系统的基本原理智能无线防盗系统由传感器、家庭智能报警器、物业管理中心接警主机及相关的控制管理软件组成。图1为家庭智能报警器方框图,图2为物业管理中心接警主机方框图。 主机电路如图1所示,主机电路由射频接收模块接收传大吃一惊器发来的报警信号,通过解码器(PT2272)解码后得到报警传感器的地址和数据类型只有主机和传感器地址相同时才能被主机接收。解码输出的数字代表传感器类型解骊输出信号进入CPU的INT1,触发中断处理程序。中断处理程序通过DTMF收发电路,拨打用户预先设好的电话号码(如手机号码,办公室号码)进行远程拨号报警;同时,启动语音电路,将预先录制好的语音信号通过电话线传给主人,实现语音提示通信功能。CPU输出警笛触发信号,经放大后推动警笛或喇叭,以驱赶和震胁盗贼。用户还可通过电话线进行远程设/布防,及输入远程控制信号,通过8路控制输出端控制有线连接的电器设备,也可通过编码电路和射频发射模块控制无线连接的电器设备。显示部分采用RT12232A图形点阵LCD模块,实现汉字显示功能;显示报警时间与报警类型。键盘可实现密码修改、语音录入和信息查看功能。物业管理中心的接收主机具有家庭报警主机的功能外,还可以通过RS232实现与物业管理中心的通信 功能,实现联网和小区控制。 DTMF收发电路要实现电话线远程通信,关键部分为DTMF收发电路。它将实现自动拨号、忙音识别、铃声识别、远程接键数字信号识别等功能。我们选用MT8888双音多频(DTMF)收发器,与单片机及音频放大电路组合,实现各种信号音的检测及DTMF信号的产生,并将DTMF信号送到电话线上,如图3所示。MT8888是采用CMOS工艺生产的DTMF信号收发一体的集成电路。它的发送部分采用信号失真小、频率稳定性高的开关电容式D/A变换器,可发出16种双音多频DTMF信号。接收部分用于完成DTMF信号的妆收、分离和译码,并以4位并行二进制码的方式输出。图3选择中断模式时,当接收或发送了有效的音频信号后IRQ/CP脚输出低电平,产生中断信号供给CPU,在延迟控制电压的跳变缘将数据锁存至输出端;当选择呼叫过程(CP)方式时,只能接收250~550Hz的信号音,在拒收或无输入时,IRQ/CP脚输出低电平。(1)电话信号音格式忙音:450Hz,350ms有,350ms无。拨号音:450Hz,持续。回铃音:450Hz,1s有,4s无。(2)信号音的判断方式将MT8888的IRQ/CP脚连到AT89S52的T0脚,电话呼叫过程中的各种信号音经MT8888滤波限幅后得到方波,由MT8888的IRQ输出到AT89S52的T0脚,对T0脚信号记数5s。计数值位于2175~2357范围内,为拨号音;计数值位于1041~1212范围内,为忙音;计数值位于425~475范围内,为回铃音。在实际编程中,考虑到计数的误差以及程序的简化,可将范围适当放宽,但不能重叠。(3)自动摘机控制器与家里电话并接在一条电话线上。为了实现报警放打电话共用一条线,摘机电路按如下设置:将电话振铃信号通过光电耦合器TP521输入到AT89S52的IT脚,进行计数。接到振铃信号时,若连续振铃10次用户还没有摘机,则自动转到家庭智能报警器,CPU置脚为“1”,使继电器K1吸合,实现自动摘机功能。若在这10次振铃过程中,用户接通了电话,则控制器不响应,这样,使得控制器与电话不互相干扰。摘机后,检测MT8888输出的双音多频信号,以读出用户发来的远程信息,实现远程通信与控制功能。图4(4)自动报警当接收到热释电传感器等发来的无线报警信号后,CPU立即发出报警信号,通过电话线传到远程用户。报警方式如下:用户通过面板设备10个报警电话,将它们存入24C04存储器中。当接到警情后,从第1个电话开始拨号,一直拨到第10个,来回拨3遍。如果任意一个电话回送了“#”键确认信号,即意味着报警已收到,不再继续拨号。每个号码需拨号。每个号码需拨号时间100ms,号码之间留500ms间隔。拨号时,先检测24C04中存储的电话号码。若为空,即未设此电话,跳过不拨,继续拨下一个电话号码。这样,用户可随意设置数个报警电话号码。我们规定号码长度最多不超过4位,以便存在24C04中。 语音电路为了便于通信,采用了语音芯片,实现语音指示和报警功能。ISD1420为单片语音记录、回放一体化芯片,记录时长为20s;可被划分为160小段,每段125ms。当REC脚为低电平时,进行录音,PLAYE或PLAYL为低时进行放音,ISD1420可进行连续录音,也可进行分段录音。分段放音:先送停止录放音码~,再送放音首地址A7~A0,或为低电平(PLAYE或PLAYL)开始放音;延时进行放音,最后送停止录放音码~,完成本段放音。重复上述过程,可分段放出数段语音。图4为语音电路原理。 编/解码电路PT2262/2272是台湾普城公司生产的一种CMOS工艺制造的低功耗、低价位、通用编解码电路。PT2262/2272最多可有12位(A0~A11)三态地址端引脚(悬空、接高电平、接低电平),任意组合可提供531441地址码。PT2262最多可有6位(D0~D5)数据端引脚,设定的地址码和数据码从17脚串行输出。编码芯片PT2262发出的编码信号由地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字。地址码必须与家庭控制主机内解码芯片PT2272编址相同,以区分家庭控制器;数据码可用于区分传感器类型。当有报警信号时,PT2262的14脚为低电平,使能PT2262,从17脚输出编码信号,通过射频模块发射出去。解码芯片PT2272接收到信号后,其地址码经过两次比较核对,VT脚才输出高电平,送到89S52的INT1,触发中断处理程序,以读取D0~D3的数据码,得知报警传感器状态和报警类型。图5为编/解码电路原理。 射频发射模块与射频接收模块射频发射模块与射频接收模块原理如图6和图7所示,工作频率为433MHz。最大传输距离可达1000m。 传感器设计 被动红外热释电传感器人体有恒定的体温,一般在37℃,所以会发出特定波长为10μm左右的红外线。被动式红外探头就是靠探测人体发射的10μm左右的红外线而进行工作的。人体发射的10μm左右的红外线,通过菲涅尔滤光片增强后,聚集到红外感应源上。红外感应源泉通常采用热释电元件。这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时将会失去电荷平衡,向外释放电荷,后续电路经检测处理后产生报警信号。图8为双元热释电红外检测元件LHI968的内部电路。它由两个双元热释电陶瓷,感应红外信号,再经场效应管放大输出。D端的电阻和S端的电容具有抗电磁干扰能力。图7信号从S端引出经前级放大,通过47μF电容后再次放大,与设定门限电压进行比较,获得报警输出信号。47μF电容能够除直流成分,从而消除了使用环境(阳光、灯光、火源泉等)对探测器的影响,后面再加一延时触发电路以便主人设防与撤防。现在已有专用集成芯片BISS0001实现以上功能。为了适应主人进门时撤防的需要,设计一报警延时电路。延时长度须满足:当人以1m/s的速度从探测器的正前方移动,不产生报警;但移动3m应报警,测试速度应能检测~3m/s或更宽的速度范围。 门磁传大吃一惊器无线门磁传感器一般案卷在门内侧的上方。它由两部分组成:较小的部件为永磁体,内部有一块永久磁铁,用来产生恒定的磁场;较大的是无线门磁主体,内部有一个常开型的干簧管。当永磁体和干簧管靠得很近时(小于5mm),无线门磁传感器处于工作守候状态;当永磁体离开干簧管一定距离后,无线门磁传感器立即发射包含地址编码和自身识别码(也就是数据码)的433MHz的高频无线电信号。主机通过识别这个无线电信号的地址码,判断是否为同一个报警系统,然后根据自身识别码(也就是数据码),确定是哪一个无线门磁报警。2 网络中心控制主机设计网络中心控制主机设计与家庭控制器基本相同,只是加了一个RS232接口,实现与PC机相连。通过放在物管中心的PC机实现小区网络监控功能。结语采用现有电话网络,结合射频无线通信技术和单片机网络控制技术,使本防盗报警系统经济、可靠,组网灵活;家庭无需为传感器布线;具有广泛的市场发展前景。其他相关:仅供参考,请自借鉴希望对您有帮助
本系统主要由单片机和GSM短信模块组成,借助最可靠、最成熟的GSM移动网络,以最直观的中文短消息或电话形式,直接把报警地点的情况反映到您的手机屏幕上。它采用主动式红外传感器进行检测,变有形的传统防盗网防盗窗为无形,给火灾时的逃生提供方便。并配备烟雾传感器和燃气泄漏传感器,实现防火、防燃气泄漏的作用。【关键词】单片机 GSM模块 传感器237513901
数控技术发展趋势——智能化数控系统 1 国内外数控系统发展概况 随着计算机技术的高速发展,传统的制造业开始了根本性变革,各工业发达国家投入巨资,对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式。在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理;在网络化基础上,CAD/CAM与数控系统集成为一体,机床联网,实现了中央集中控制的群控加工。 长期以来,我国的数控系统为传统的封闭式体系结构,CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定,加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节,整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下,加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数,无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整,更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量,因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见,传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构,限制了CNC向多变量智能化控制发展,已不适应日益复杂的制造过程,因此,对数控技术实行变革势在必行。 2 数控技术发展趋势 性能发展方向 (1)高速高精高效化 速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统,同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施,机床的高速高精高效化已大大提高。 (2)柔性化 包含两方面:数控系统本身的柔性,数控系统采用模块化设计,功能覆盖面大,可裁剪性强,便于满足不同用户的需求;群控系统的柔性,同一群控系统能依据不同生产流程的要求,使物料流和信息流自动进行动态调整,从而最大限度地发挥群控系统的效能。 (3)工艺复合性和多轴化 以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工,正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后,通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施,完成多工序、多表面的复合加工。数控技术轴,西门子880系统控制轴数可达24轴。 (4)实时智能化 早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境,其作用是如何调度任务,以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天,实时系统和人工智能相互结合,人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展,而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展,由此产生了实时智能控制这一新的领域。在数控技术领域,实时智能控制的研究和应用正沿着几个主要分支发展:自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等。例如在数控系统中配备编程专家系统、故障诊断专家系统、参数自动设定和刀具自动管理及补偿等自适应调节系统,在高速加工时的综合运动控制中引入提前预测和预算功能、动态前馈功能,在压力、温度、位置、速度控制等方面采用模糊控制,使数控系统的控制性能大大提高,从而达到最佳控制的目的。
我这里有 并且带gsm无线报警模块基于GSM平台的小区防盗报警系统设计摘 要现在单片机和PC机通过串行接口构成的多微机系统已经广泛应用于工业控制、,环境监测等场合,这些系统大多采用RS-232, RS-485或是有线Modem的通信方式,虽然很经济适用,但是有线数据传输方式很大程度上限制了其使用的场合,针对这种情况,可以利用GSM网络进行数据传输,在单片机系统中利用GSM引擎模块,结合已有的单片机系统通过RS-232接口实现数据的无线传输。本系统主要由单片机和GSM短信模块组成,借助最可靠、最成熟的GSM移动网络,以最直观的中文短消息或电话形式,直接把报警地点的情况反映到您的手机屏幕上。它采用主动式红外传感器进行检测,变有形的传统防盗网防盗窗为无形,给火灾时的逃生提供方便。。【关键词】单片机 GSM模块 传感器The guard against theft and alarm system Based on GSM ModemAbstractNowadays, the mufti-microcomputers system, which constituted with the single chip computer and PC through the serial interface, is already widely applied in many situations such as industry control, environment monitoring and so on. These systems are mostly based on RS-232, RS-485 or wired modem. Although very economical they are, their application is limited by the wired data transmission way in very great degree. To solve the problem, the data transmission would carry on through the GSM network, in other words, the GSM engine module would be combined with the traditional single chip system, and realize wireless data transmission through the RS-232 System is made up of MCU and GSM Modem. It will display the alarm content in Chinese directly at your mobile screen, and it recurs to the most reliable GSM mobile network. The system adopted initiative infrared sensor to detect, and it turned the traditional alarm net and alarm windows to immateriality..【keywords】 MCU GSM modem sensor绪论 22 89C51单片机简介 53 GSM系统简介 144系统硬件设计 195 家庭防盗报警系统的软件设计 29结 论 31致 谢 32参考文献 32
由电路图可知,定值电阻与传感器的电阻串联,电压表测量气敏电阻两端的电压,电流表测电路电流,酒精浓度增大时,气敏电阻阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律可知电路电流增大,电流表的示数将增大,气敏电阻阻值减小,气敏电阻分压减小,电压表的示数将减小.故答案为:增大;减小.
在食品工业、酿酒行业、石化和工矿企业、环境检测、公安交通管理、社会公用事业等一些国民经济生产和人们工作生活的领域和场合中,常常需要检测特定环境中酒精气体的浓度,以确保工厂企业环境安全和人民生命财产安全[1-4]。如监控酒精生产车间和石化厂的酒精浓度,可以避免工厂起火和爆炸事故的发生;监测工矿企业场地的酒精浓度,能避免工作人员出现酒精中毒等恶性事故;检测司机体内酒精含量,可以防止驾驶人员酒后驾车,减少恶性交通事故的发生。因此,研制酒精气体浓度检测仪具有十分广阔的现实和潜在的市场需求,并具有十分重要的意义。传统的酒精气体检测仪因传感器性能、电路设计、数据处理算法等原因,存在着气体选择性不高、抗干扰性能差、智能化程度低、仪器操作复杂、无法实时保存和调看数据等突出问题[3-4]。鉴于此,笔者设计和研制了一种无线智能酒精浓度探测仪,弥补了传统酒精检测仪器的缺点和不足。
1 系统总体方案
该酒精浓度探测仪由发送端和接收端两部分组成,其原理框图分别如图1和图2所示。发送端主要包括酒精浓度传感器与A/D转换电路、STC90C52RC单片机、浓度阈值设置与声音报警电路、语音播报电路、LCD显示电路和无线收发电路六部分;接收端由无线收发电路、STC90C52RC单片机、数据接口通信电路和上位计算机组成。
2 系统硬件电路设计
传感器电路与A/D转换电路
TGS2620为日本费加罗(FIGARO)公司生产的一款可以探测气体中酒精浓度的半导体气体传感器,具有灵敏度高、功耗低、寿命长、成本低等特点[5-6]。其电路连接如图3所示,其中,RH为加热器电阻,室温下时为83±8 Ω;RS为传感器电阻,其阻值和还原性气体浓度之间的数学关系为:
通过检测VRL就可以确定出待测气体浓度C。
电路中运放OP07接成电压跟随器形式,对传感器和后级电路进行隔离,减小电源波动和外界因素对采样数据的影响。ICL7660是MAXIM公司生产的小功率极性反转电源转换器,作用是将+5 V电源变换成-5 V电源为OP07供电。其中,CC2采用漏电小、介质损耗低的10 μF钽电容,以提高电源转换效率。TLC1549是TI公司生产的10位分辨率逐次逼近型ADC芯片,具有自动采样和保持、可按比例量程校准转换范围、抗噪声干扰功能,在满刻度时总误差最大仅为±1 LSB。
LCD显示、阈值设置与声音报警电路
16×2个字符液晶显示模块DM-162显示报警阈值和酒精浓度值。为了减少单片机I/O口的使用数量和简化电路结构,采用间接控制(4位数据总线)方式,接口电路如图4上部分所示。初始化时,需写入28H指令码将8位总线转为4位数据接口方式。管脚BLA、BLK和VL分别是液晶背光源正极、负极和显示对比度调整端,RS、E分别是寄存器选择端、读/写信号线和使能端。
酒精浓度阈值设置和声音报警电路如图4下部分所示。当设置键S1按下时,进入阈值设置(初始阈值为500 ppm)界面,再按下键S2或S3,对阈值作增加或减小操作,步长为20 ppm。阈值设置好后写入STC90C52RC单片机片内5 KB EEPROM的第一扇区2000H和2001H地址中,使系统重启不必重新设置。若酒精浓度值大于阈值,将口线置为低电平,三极管8550驱动蜂鸣器发声音报警。
语音播报电路
采用华邦(Winbond)公司的ISD2560语音录放集成芯片作酒精浓度值播放,电路如图5所示。话筒采用差分形式接入到片内前置放大器的MIC端和MIC REF端,以抵消噪声和提高输入共模抑制比。扬声器接成双端输出形式,输出功率为单端用法时功率的4倍。单片机的P2口、和口线分别与地址线A0~A9相连,用来设定ISD2560片内480 KB EEPROM(地址为0H~257H)中存储语音段的起始地址,录音和放音功能均从该起始地址开始,录音过程中信息段地址自动增加。本系统在ISD2560中需录入语音信息有:“当前酒精浓度值为”、“零”、“一”、“二”、“三”、“四”、“五”、“六”、“七”、“八”、“九”、“十”、“百”、“千”、“点”、“ppm(浓度单位)”。由于ISD2560的语音录放时间为60 s,按每秒3个汉字计算,则可录放180个汉字,因此满足播报要求。此外,通过、和口线可以配置ISD2560的操作模式[7-8](地址为300H~3FFH)。口线分别用来控制语音芯片的片选、芯片的开关、录音/放音模式选择。口用来判断芯片的存储空间是否已经填满或者信息存储是否溢出。由于录音时在每个信息段结尾处自动插入标志,当放音遇到该标志时产生宽约为 ms的负脉冲。用口检测到此脉冲的上升沿后才播放另一段录音,避免语音播放不连续。
无线收发电路
系统采用NORDIC公司生产的工作于 5 GHz的ISM频段的单片无线收发器芯片nRF24L01完成无线数据的收发工作,nRF24L01的最高传输速率为2 Mb/s,电路如图6所示。稳压芯片 V将5 V输入电压转换成 V给nRF24L01供电。nRF24L01与单片机接口为四线SPI方式,CSN、SCK、MOSI、MISO管脚分别是SPI的片选使能线、时钟线、数据输入线、数据输出线。IRQ为中断信号线(低电平有效),接至单片机的外部中断管脚,单片机主要是通过该接口线与nRF24L01进行通信并判断数据接收和数据发送是否完成。CE为芯片的RX/TX模式选择线。IREF为参考电流输入端,通过22 kΩ电阻接地。管脚ANT1和ANT2给天线提供平衡的RF输出,通过后接的简单射频网络匹配电路获得单端50 Ω的阻抗输出。网络匹配电路在发送模式时阻止谐波,在接收模式时克制本地振荡漏出。VDD_PA管脚输出 V电压,给片内功率放大器提供电源。
数据接口通信电路
接收端的计算机与单片机间的通信由串行USB接口集成电路CH340T完成,如图7所示。CH340T支持或者通信,具有仿真接口,并且可以升级外围串口设备,支持常用的MODEM联络信号,支持IRDA规范的SIR红外通信,提供RS23RS48RS422接口等功能。CH340T内置有独立的收发缓冲区,支持通信波特率50 b/s~2 Mb/s的单工、半双工、全双工等异步串行通信。图7中,在CH340T芯片的发送脚TXD上反接一个二极管1N4001,防止该引脚将电流倒灌到单片机;在接收引脚RXD上加一个300 Ω的限流电阻来防止单片机对CH340T倒灌电流;从而避免电流倒灌导致不需要供电工作的另一方芯片继续工作。
3 系统软件设计
下位机软件设计
下位机的程序开发和调试是在Keil μVision4集成开发环境下进行的,包括发送端和接收端的软件设计。
发送端软件设计
发送端软件流程如图8所示。单片机上电后进行系统初始化,完成单片机内部系统变量的初始化以及TLC154DM-16ISD2560和nRF24L01等外部设备的初始设置;然后延时大约5 min,预热传感器TGS2620,保证传感器工作正常;程序初始化结束后,系统进入监控状态。若报警阈值设置键按下,进入报警限设置模式;若录音键按下,进入录音模式;然后启动A/D转换获取采样数据,作滤波处理、标度变换和系统误差校正后得到被测酒精浓度值。该值与报警阈值比较,若结果是“大于”或“等于”,启动蜂鸣器发声程序,作声音报警,提示酒精浓度超标;接着该值在DM-162液晶模块上实时显示;最后判断放音键是否按下。若按下则根据酒精浓度值查找ISD2560中对应语音信息的存储地址开始放音;放音结束后,该值由nRF24L01发送程序发送到接收端;待发送完成后,采集、显示和发送新一轮的酒精浓度数据。
发送端软件应用了防脉冲干扰平均滤波法[9]对A/D采样数据作预处理。其原理是:连续采样K次,然后对这K个采样数据进行比较,去除其中的最大值和最小值,计算剩下的K-2个数据的算术平均值作为采样有效值。该方法融合了中位值滤波法和算术平均滤波法的优点,既可去掉脉动性质的干扰,又可消除偶然出现的脉冲性干扰引起的采样值偏差。为加快计算速度,设计数字滤波器时K=10。
为了提高系统的实时性,软件中采用分段线性插值法[10-11]作标度变换。过程如下:(1)按传感器TGS2620的标定曲线,将该曲线进行非等距分段(曲率变化大(小)时,样点距离取小(大)),选取各分段点坐标(VRLi,Ci)(i=0,1,…,M),其中:VRLi和Ci分别为不同样点时传感器输出电压值和对应浓度值;(2)计算相邻样点间的拟合直线斜率ki=(Ci+1-Ci)/(VRLi+1-VRLi)(i=0,1,…,M-1);(3)将M组坐标数据(VRLi,Ci)和对应斜率ki存储于单片机片内EEPROM的第二扇区(地址为2200H~23FFH)中;(4)每采集到一个电压值VRL即查询EEPROM表,找出VRL所在区间(VRLi,Ci)~(VRLi+1,Ci+1),取出该区间(VRLi,Ci)和ki数据,用线性插值公式C=Ci+ki(VRL-VRLi)计算出当前酒精浓度值C。
将采集到的N个样本数据(xi,yi)代入式(5)中即得到系数a、b的值,并存入单片机的内存单元中。系统测量时,将标度变换后的酒精浓度测量值x代入误差校正方程y=ax+b中,即可得到校正后的酒精浓度值y,从而达到消除系统误差的目的。
接收端软件设计
接收端单片机的软件流程如图9所示。接收端开机上电后,程序初始化设置nRF24L01和串口,然后进入监控场景。当nRF24L01接收到一帧完整的酒精浓度数据后,立即通过串口发送到上位机。接收端单片机与PC之间数据交互采用异步通信模式。独立波特率,串口协议设置为:波特率9 600 b/s,8 bit数据位,1 bit停止位,无校验位。
上位机软件设计
上位机用户界面采用通用的基于对象的程序设计语言Microsoft Visual Basic 开发,实现酒精浓度数据的接收、显示和保存。软件用到了串行通信控件MSComm。MSComm控件是Microsoft公司提供的Windows下串行通信编程的ActiveX控件,通过对此控件的属性和事件进行相应的编程操作,即可轻松地实现串行通信。串口通信协议与接收端完全相同。上位机软件的程序流程如图10所示。
4 系统测试
为了检验本系统的测量性能,采用无水乙醇和纯净水按照一定体积比配制标准的酒精溶液作为被测量对象,测试结果如表1所示。其中:单位ppm=μg/mL表示1 mL酒精溶液中含酒精的质量。由测量结果可以看出,测试数据覆盖传感器的量程,测试最大相对误差小于±2%,优于同类设计产品[3-5]。
为了获得本仪器发送端与接收端的最大无错误率的通信距离,在室外进行了nRF24L01随距离的错误率(临界区间)测试实验,结果如表2所示。其中,每米的错误率是10次试验后计算得到的平均值。可见,nRF24L01的传输距离可达到100 m,略高于RFID、ZIGBEE和蓝牙等无线通信技术[12]。
5 主要技术指标
本仪器主要技术指标如下:(1)测量范围:50~5 000 ppm;(2)灵敏度(传感器电阻变化率):;(3)测量精度:≤±2%;(4)传输距离:≤100 m;(5)工作电源:DC+5 V;(6)工作环境温度:-40 ℃~+70 ℃;(7)工作环境相对湿度:0~85%RH。
6 结束语
本文设计研制了一种基于STC90C52RC单片机、TGS2620酒精传感器和nRF24L01无线通信芯片的酒精浓度探测仪。该仪器现已投入到成都市某小型酿酒厂酒池的实际生产中。现场工作情况表明:系统运行正常,工作可靠;系统具有气体选择性和灵敏度高、稳定性好、智能化程度高、通信距离远、功耗低、抗工业干扰能力强、性价比优异等优点。该仪器可以应用于食品加工行业、工矿企业、石油和化学工业、环境检测与保护、社会公用事业、高空作业人员、公安交通管理(如酒后驾车、交通警察执法)等需要现场检测或无线遥测酒精气体浓度的场合中,市场应用前景广阔、推广价值较高。
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胡仕兵,陈子为
(成都信息工程大学 电子工程学院,四川 成都610225)
摘要: 对火灾自动报警控制系统及智能火灾报警控制系统的特征进行了分析, 在高层建筑设 计中采用智能火灾报警控制系统的主—从式网络结构, 解决了高层建筑与大型建筑中探测区 域广、探测器数量多、原有系统不能适应等问题。 关键词:高层建筑 火灾自动报警 探测器 智能控制 联动控制 The design and application of automatic fire warning control system in high buidings Abstract: This article analyses the characteristics of the fire antomatic warning system and the intelligent fire warning control system. By using the sytem a lot of traditional problems can be solved, including using a lot of probes but cotrolling olny a relalively small area. Key words: high rised buiding; fire automatic warning system; probe; intelligent control; coordinated control system 随着我国经济建设的发展,现代高层建筑及重要建筑的防火问题引起了国家消防部门及设 计院等社会各界的高度重视。 国家制定了一系列防火规范, 从而促进火灾自动报警设备的研究和 推广使用。高层建筑建设规模大,装修标准高,人员密集,各种电气设备使用频繁,因而存在着 火灾隐患, 在建筑电气设计中必须严格依照规范要求设计火灾报警控制系统。 但选择何种控制系 统,使该系统充分有效地发挥功能,是设计中十分重要的问题。 1 火灾自动报警系统的主要部件及特征 火灾自动报警系统的基本形式有三种,即:区域报警系统、集中报警系统的控制中心报警系 统。高层建筑和大型建筑主要采用控制中心报警系统,这是一种复杂的火灾自动报警系统,主要 由触发器件、火灾报警装置、消防控制设备及电源组成。该系统从通报火灾到启动灭火系统和控 制各种消防设备,基本实现自动化。 触发器件 主要包括火灾探测器和手动火灾报警按钮。 火灾探测器是对火灾参数 (如烟、 温、 光、火焰辐射、气体浓度等)响应,并自动产生火灾报警信号的器件。按响应火灾参数的不同, 火灾探测器分为感温火灾探测器、感烟火灾探测器、气体火灾探测器、感光火灾探测器和复合火 灾探测器五种基本类型。 火灾报警装置 火灾报警装置 消防控制设备 在火灾自动报警系统中用以接收、 显示和传递火灾报警信号, 并能发生控制 在火灾自动报警系统中用以发出区别于环境声、光的火灾警报信号的装置, 在火灾自动报警系统中当接收到来自触发器件的火灾报警信号, 能自动或手 信号和具有其它辅助功能的控制指标设备。 如火灾警报器, 它是一种基本的火灾警报装置, 以声、 光音响方式向报警区域发出火灾警报信号。 动启动相关消防设施并显示其状态的设备。主要包括:火灾报警控制器;自动灭火系统的控制装 置;室内消火栓系统的控制装置;防排烟系统及空调通风系统的控制装置;常开防火门、防火卷 帘的控制装置;电梯回降控制装置以及火灾应急广播、火灾警报装置、消防通信设备、火灾应急 照明与疏散指示标志的控制装置等十类控制装置。 每个系统根据工程的需要应具有十类控制装置 的部分或全部。 电源 火灾自动报警系统属于消防用电设备,主电源采用消防电源,备用电源采用蓄电池, 保证不间断供电。 设计中消防控制设备主要设置在消防控制中心, 便于实行集中统一控制, 有些消防控制设备 可设在消防设备现场,而动作信号必须返回消防控制中心,实行集中与分散相结合的控制方式。 但该探测器有误报现象、控制器容量较小。 2 智能火灾报警控制系统工作原理 智能火灾报警控制系统与火灾自动报警系统不同之处在于: 将发生火灾期间所产生的烟、 温、 光等, 以模拟量形式连同外界相关的环境参量一起传送给报警器, 报警器再根据获取的数据及内 部存贮的大量数据,利用火灾判据来判断火灾是否存在。 智能火灾报警器中编址单元包括: 智能控测器、 智能手动按钮、 智能模块、 探测器并联接口、 总线隔离器和可编程继电器卡等。新型的智能火灾探测器,又称模拟量火灾探测器,这种探测器 给出的输出信号是代表被响应的火灾参数值的模拟量信号或其等效的数字信号。 传统探测器称为 有阈值火灾探测器,而智能火灾探测器没有阈值,却设有专用芯片,智能火灾探测器的应用提高 了报警系统的准确性和智能化程度。 在火灾报警时,报警控制器通过控制模块启动相应的外探设备,如排烟阀、送风阀、卷帘门 等,需要接受外控设备的反馈信号时,应加一个监视模块,控制模块和监视模块一样,联接在报 警回路总线上,安装在所控设备的附近。模块内设十进制编码开关,可现场编号,各占用回路总 线上一个地址。通过报警控制器显示控制模块和监视模块的具体地址,用声、光报警可反映联动 设备的工作状态。 可编程继电器卡,通过编程可实现对风机、水泵等大型设备的二级联动控制。智能控制是一 种无需人的干预就能够自主地驱动智能机器实现其目标的过程。 3 工程实例 火灾自动报警系统的设计应用 笔者 1992~1993 年参与设计的海南省物资局金属大厦,该大厦是座地下 1 层,地上 22 层, 建筑高度 70 多米,建筑面积 万平方米的写字楼。根据《高层民用建筑设计防火规范》的规 定,建筑高度超过 50 m 的办公楼属于一类防火建筑,因此该大厦要设火灾自动报警系统。 设计中选择了国产火灾自动报警系统,这种系统在当时较普遍,仅有一台主机控制器,因而 适用于中、小型建筑。 大厦消防控制中心设在 1 层,每层设层显示器。地下室作设备用房有变电室、空调机房、 水泵房,机房内设有防排烟风机、消防水泵等消防设备,当火灾发生时,温度达到一定值排 烟风机自动启动,并打开排烟阀,开始排烟(图 1)。 图1 排烟风机控制原理 该工程地下室是消防联动控制的集中点,将地下室的防排烟风机、排烟阀等控制线均引 至消防中心的联动控制器。消防泵、喷淋泵、正压风机、排烟风机、消防电梯等却属于外控 设备,均由联动控制器控制。整个火灾自动报警系统设计合理、运行可靠。 智能火灾报警系统的设计应用 随着科学技术的发展,智能火灾报警系统问世,从传统型走向智能型是国内外火灾报警 系统技术发展的必然趋势,工程设计人员必须予以充分重视。 徐州某大型建筑群由三栋塔楼组成,一栋为 25 层,一栋 13 层和一栋 12 层的塔楼由 4 层 裙楼连接而成,建筑面积 6 万平方米,建筑高度 85 m,主要功能:1 至 4 层为商场,5 层以上 为写字楼。由于该大厦建筑面积大,探测区域广,探测器数量非常可观。传统的火灾自动报 警系统已无法满足需要,因此,在设计中,经过反复的方案比较,选择了采用主—从式网结 构的智能火灾报警控制系统,该系统利用大容量的控制矩阵交叉查寻软件包,以软件编程代 替硬件组合,满足了大型工程的适用性,提高了消防联动的灵活性和可修改性。系统由主机、 从机、复示器等构成。该工程消防控制中心设于 1 层,主机和消防联动控制柜设在消防中心, 从机与复示器分设于楼层内。 智能探测器数量的确定 设计时先根据《火灾自动报警器系统设计规范》的规定确定探 测器的布局和设置。其规定探测区域内的每个房间至少应设置一只火灾探测器。感烟、感温 探测器的保护面积和保护半径应按表 1 确定。表中列出的是一个感烟探测器或感温探测器的 保护面积和保护半径。建筑物内往往一个探测区域的面积较大,超过一只探测器的保护面积, 这时需要计算一个探测区域内所需设置的探测器数量,可按下式计算: 式中:N 为一个探测区域内所需设置的探测器数量(只),N 取整数;S 为一个探测区域的面 积(m );A 为探测器的保护面积;K 为修正系数,重点保护建筑取 ~,非重点保护建 筑取 。 根据上式计算结果,可确定一个探测区内的智能探测器的安装数量。 选择控制器容量计算 该系统控制器为主—从式网络结构,每个主—从机系统,只能有 一台主机,从机数量根据工程要求确定,一般按探测器数量计算,从机数量最多为 15 台。 表1 感烟、感温探测器的保护面积和保护半径探测器的保护面积 A 和保护半径 R 火灾探测 器的种类 地面面积 S (m ) 2 2 房间高度 H (m) θ≤15° A (m ) 2 屋顶坡度 θ 15°<θ≤30° A (m ) 80 100 80 30 30 2 θ>30° A (m ) 80 120 100 30 40 2 R (m) 6/7 R (m) R (m) S≤80 感烟探测器 S>80 h≤12 6<h≤12 h≤6 80 80 60 30 20 感温探测器 S≤30 S>30 h≤8 h≤80 每台控制器最大有四个回路,每个回路容量均为 198 个地址,其中 99 个智能探测 器,99 个编址模块。因此一台主机或从机的最大容量为 4×99=396 个智能探测器, 4×99=396 个编址模块。 该工程经过计算,选用了一台主机和四台从机,每台控制器都按四个回路设计。 主机 N 控制 1~4 层商场内的所有探测器,手动报警按钮,控制按钮,水流指示器等消 防设备,从机 N1 控制地下室的所有探测器、送风阀、排烟阀、防火阀等消防设备,从 机 N2 控制 13 层和 12 层两座连通塔楼的 5~13 层的消防设备,N3、N4 分别控制 25 层 塔楼的 5~13 层和 14~25 层的消防设备。 整个大厦智能火灾报警控制系统设计比较合理,充分考虑到建筑群的特点,选用 一台主机、四台从机控制了 6 万平方米的建筑,如果用传统火灾自动报警系统则需要 几套控制系统分别控制,现有系统设计即经济实用,又准确可靠。 4 结论 综合上述工程设计与实践研究,可以得出以下几点认识与结论。 1) 传统的火灾自动报警系统适合于中、 小型建筑, 它的特点是探测器属于阀值型, 控制器仅有主机一台。而智能火灾报警控制系统,采用模拟量探测器,控制系统采用 主—从式网络结构,适应性强,尤其适合大型建筑的火灾报警系统。 2)智能火灾报警系统,克服了传统火灾自动报警系统存在的漏报和误报的难题, 提高了报警系统的准确性、可靠性。在设计中可灵活应用,根据工程需要选择适当的 从机数量,使工程设计最经济、最合理。 3)为了防患于未然,火灾报警系统的设计和应用十分重要,设计人员应根据不同 的建筑工程,优化设计方案。 参考文献:〔1〕 蔡自兴, 徐光礻 〔2〕 右.人工智能及其应用 〔M〕 .北京: 清华大学出版社, 1996,329~ 360 戴汝为.智能系统的综合集成〔M〕.杭州:浙江科学技术出版社,1995,128~ 160 〔3〕 陈一才.大楼自动化系统设计手册 〔M〕 .北京: 中国建筑工业出版社, 1994,230~ 270 〔4〕 王根堂.公安消防监督员业务培训教材,群众出版社,1997,213~236
多传感器火灾报警系统设计(论文+程序+答辩ppt) 摘要:本文首先介绍了火灾报警系统的发展情况;然后,详细介绍了系统硬件、软件的设计;并且对硬件进行了简单的调试,最后,文章对整个设计做了概括性总结。硬件设计是本文一个重点,包括系统总体结构以及火灾探测器结构及功能设计,其中详细论述了火灾探测器主控板的设计。主控板主要完成采集传感器数据、实现火灾探测器的数据交换等功能。硬件设计的最后部分,还论述了如何提高系统抗干扰能力,提高系统可靠性。软件设计包括数据采集程序,火灾报警程序等的设计,完成了火灾传感器软件的功能设计并给出了程序流程图。最后的仿真结果表明,该设计能够有效解决灵敏度与误报率之间的矛盾,基本达到了预期的效果。本系统具有智能化和高可靠性等特点,但是还是有一些环节有待进一步完善.关键词:多传感器,火灾报警,高可靠性。目 录第1章 绪论 火灾报警技术的发展概况 现代消防管理对火灾报警系统的需求 国内外火灾报警控制系统的研究概况 课题主要工作及内容安排 课题研究的意义 5第2章 方案设计 传感器方案的选择 系统主要功能 系统结构及工作流程 小结 8第3章 火灾报警系统控制模块设计 单片机的选择 传感器选型 传感器信息采集电路设计 声光报警电路设计 电源模块/稳压电源 时钟电路 看门狗的使用 通信的设计 小结 26第4章 报警系统的软件设计 火灾报警系统软件的要求 火灾探测系统软件设计 传感器信息采集模块的软件设计 声光报警的软件设计 时钟电路的软件设计 通信系统软件设计 小结 34第5章 系统调试 处理器测试 声光报警电路调试 通信串口调试 A/D转换电路调试 小结 37结 论 38参 考 文 献 40附 录 41附录1 系统硬件接线图 41附录2 系统的PCB图 42附录3 硬件实物图 43附录4 部分程序一览 44
看你是有多少路,如果是16路以下,总个布线距离不超过1000米的话,你可以使用分线主机,然后配上相应的探测器,如果超过16路或1000米的距离,使用总线主机比较划算。
我是电子专业的毕业论文(设计)昨天才写好,key words:单片机 传感器 嵌入式 GSM Internet 客户端 服务器近三万字 要的QQ
大学是干嘛的地方?无论多高的学历和职称,不会设计、制造教具,不会设计、制造教学仪器,不会维修仪器和设备;用你父母的钱进口教学仪器模仿了委托工厂仿制就是佼佼者;用你父母的钱请校外的人来维修设备、从校外采购配件;用你父母的钱请教学仪器生产企业提供教学实验讲义,将作者填上他们的名字就有教学突出成就奖;教你背诵的公式和外语,永远也比不上美国麻省理工学院在网上公开的教材内容。学生也不要埋怨学费贵,除了上面教师的原因,你们自己的基础实验、专业课就上的迷迷糊糊的,高额投资下的创新实验项目、挑战杯、科技竞赛、毕业论文、商业开发,都见不得阳光,将真金白银变成了一堆堆的垃圾!!!!
多路有多少路?具体要根据现场环境实际情况来确定设计方案,比如:室内,还是室外的,前端探测器或对射离报警主机有多远距离等。具体设计推荐按照以下几点:一、前端的探测器选择,推荐使用,红外线+微波双鉴探测器,相比单纯的红外线误报率要低,报警准确性要高;二、报警主机的选择,选择总线制与分线制,一般距离较远,点较多,选择总线制主机可有效降底线路成本及施工成本。当然如果距离很近也可以采用无线的成本更低。具体可以联系合肥瑞视智能技术员
KD微电脑无线防盗报警器使用说明一、功能: 1、密码不重复率30多万组,开阔地段收发距离500米,主机可预存5路电话,这5路电话可以是座机,也可以是手机,更可以与公安110连接(需付服务费),报警时每路电话重复拨打三遍。 2、可以预留10秒钟录音。 3、遥控器百米内可控制主机开关。 4、可配接99个不同红外探头或磁控无线探头。 5、报警时主机显示方位。 6、紧急情况下,可通过遥控器紧急报警。 二、技术指标: 1、主机:交流220V,直流12 V,报警声级大于100db,储存号码5组。 2、探头直流6V,静态电流小于60uA(四节7号电可用1~3个月),探测距离10M,角度120度。 3、磁控探头:直流9V,静态功耗小于1uA(一节电可用一年左右)。 三、使用方法: 1、主机插上220V交流电源,此时正面的数字显示亮。 2、报警声音大小可以旋转主机正面的最大的一个旋钮调节。 3、按遥控器B或D按钮可控制主机开关机。 4、按遥控器C按钮可以解除报警。 5、按遥控器A则主机紧急报警并拨出储存在主机中的电话号码。 四、电话号码设置方法(此项操作均在主机后面进行) 1、接上主机电源。接上电话线。 2、一分钟后按住“摘机”钮(不要放开,到下面第7步后放开。此时摘机指示灯会亮)。 3、按“S”钮一次。 4、按您要输入的电话号码(比如12345678900). 5、按“S”钮一次。 6、按“1”(此项是指定储存位置,您可以选择其他比如2或3等等)。 7、松开“摘机”钮。 8、您可以输入5个电话号码,只要重复以上1-7步骤。如果在输入号码按错钮,可以重新1-7步骤。如果 要改变存储的号码,也是以上的1-7步,新号码进入后,老号码会自动去除。 9、测试预置电话号码:按住摘机键不松开/按“A”键/按数字1或2、3、4,储存的号码应当会拨出。 ▲注意:所有按键每按一次,以拨号指示灯亮为有效! 五、录音: 按住“录音”键(此时录音指示灯亮),说出您的留言,直到录音指示灯灭(可录音十秒)。 ▲红外探头打开开关后需一分钟左右才进入工作状态。人进入它的监控区域时以横切探头灵敏度最高。
才十五分 谁会回答啊?
你去找科学家吧或专业工程师
我们有你要的现成的报警器16路的.....带报警信息存储.....