楼宇火灾环境安全监测系统的设计

发布时间：2023-08-18 19:17

　　在火灾救援工作中,高温、烟雾等诸多因素给救援人员的生命安全带来了严重的威胁。倘若不能快速准确地了解火场现场环境,救援人员就不能快速而有效地进行救援工作。本文在研究以往火灾救援方法的基础上,设计了一种基于飞行器部署的火灾现场环境的探测系统。该系统包括机载系统和地面站系统。机载系统中的传感器负责收集四旋翼飞行器任务期间的各种数据,机载系统的无线模块负责将采集到的环境信息参数传送到地面站。地面站接收数据包后,使用无线传输数据协议对数据包分析处理,解析出环境参数信息。文章开始介绍了本课题的背景以及本文的研究目标和方法。首先,本文介绍了传感器的选型,所选液晶屏的参数、基本特性及无线模块的特点。然后,本文对SPI协议,SPI协议技术特点,SPI接口指令及NRF24L01无线模块的工作模式进行了介绍。紧接着,本文对所设计的系统硬件进行了论述,包括火灾监测系统的总体硬件结构,主控芯片的选择,信号感应传感器的设计,以及LCD液晶屏的连接方式,以及系统软件设计的整个流程。最后本文对设计的监测系统进行调试运行,实现了对实验火的监测。本文设计的安全监测系统中,机载系统中人体红外传感器、火焰传感器、烟雾传感器在...

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 文献综述
    1.3 楼宇火灾环境勘测设备的研究现状
    1.4 本文研究内容与意义
    1.5 论文结构
第2章 系统总体方案设计
    2.1 火灾监测综述
        2.1.1 火灾监测参数分析
        2.1.2 火灾监测特征信号分析
    2.2 火灾监测系统的功能要求
    2.3 总体设计方案
    2.4 传感器的选择
        2.4.1 一氧化碳传感器
        2.4.2 红外传感器
        2.4.3 MQ135 烟雾检测传感器
        2.4.4 火焰传感器模块
    2.5 显示模块选择
    2.6 无线模块的选择
    2.7 本章小结
第3章 通信协议
    3.1 SPI通信协议简介
        3.1.1 SPI协议的规范
        3.1.2 SPI协议主要特性
        3.1.3 SPI接口指令
        3.1.4 SPI总线四种工作方式
        3.1.5 SPI配置成从器件
        3.1.6 SPI配置成主器件
    3.2 NRF24L01 无线模块
        3.2.1 工作模式
        3.2.2 Enhanced ShockBurst TM模式
    3.3 本章小结
第4章 火灾监测系统的硬件设计
    4.1 硬件系统的总体结构
    4.2 主控芯片的选择
    4.3 显示模块设计
        4.3.1 显示模块引脚说明
        4.3.2 液晶屏引脚与MCU的连接
    4.4 NRF24L01 无线模块
        4.4.1 模块引脚
        4.4.2 硬件连接
    4.5 电源的设计
    4.6 复位电路
    4.7 按键电路
    4.8 报警电路
    4.9 抗干扰保护设计
    4.10 本章小结
第5章 系统软件设计
    5.1 软件开发环境
    5.2 系统总体流程图
    5.3 按键程序
    5.4 STM32 的主模式配置
    5.5 LCD液晶显示程序
    5.6 无线模块发送接受程序
        5.6.1 Enhanced ShockBurstTM发送流程
        5.6.2 Enhanced ShockBurstTM发送模式初始化
        5.6.3 Enhanced ShockBurstTM接收流程
        5.6.4 Enhanced ShockBurstTM接收模式初始化
    5.7 安全报警程序
    5.8 A/D与 D/A转换程序
    5.9 中断定时程序
    5.10 写码器设计
    5.11 本章小结
第6章 系统调试
    6.1 控制器初始化的界面
    6.2 控制器主界面
    6.3 实验结果测试
    6.4 火灾监测系统功能特点
    6.5 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间所开展的科研项目和发表的学术论文



本文编号：3842791