资料查找方式特纳斯电子电子校园网搜索下面编号即可编号T1912310M设计简介本设计是基于Lora的园区消防监测及上位机设计主要实现以下功能从机通过温度传感器检测温度从机通过烟雾传感器检测烟雾值从机通过可燃气体传感器检测可燃气体值主机通过Lora模块获取从机采集到的数据向从机发送报警信息主机通过按键阈值来判断是否报警主机通过oled显示获取到的数据主机通过WiFi模块连接手机实现远程监控电源 5V传感器温度传感器DS18B20、烟雾传感器MQ-2、可燃气体传感器MQ-7显示屏OLED12864单片机STM32F103C8T6执行器蜂鸣器人机交互独立按键Lora模块ATK-LORA-01WiFi模块ESP8266标签STM32、OLED12864、DS18B20、MQ-2、MQ-7、ATK-LORA-01、ESP8266题目扩展基于Lora的校园环境监测系统、基于zigbee的家庭环境监测系统、基于蓝牙的家庭消防监测系统基于Lora的园区消防监测及上位机设计可以分为三个主要部分中控部分、输入部分和输出部分。下面分别对这三部分进行概述中控部分概述本设计的核心控制器为STM32单片机它构成了系统的中控部分。STM32单片机负责接收来自输入部分的数据包括温度、烟雾浓度、可燃性气体浓度等环境参数以及用户通过按键设置的阈值。单片机内部对这些数据进行处理判断是否达到报警条件并据此控制输出部分的动作如显示数据、发送报警信息或通过WIFI模块实现远程数据传输。输入部分概述从机输入包括MQ-2烟雾传感器、DS18B20温度传感器、MQ-7可燃性气体传感器和供电电路。这些传感器分别用于监测园区的烟雾浓度、环境温度和可燃性气体浓度供电电路则为从机部分提供稳定的电源。主机输入由供电电路、LORA模块和独立按键组成。供电电路为主机提供电源LORA模块用于接收从机传输的数据独立按键则用于用户交互如切换显示界面、开关报警功能和设置环境参数的阈值。输出部分概述从机输出主要由LORA模块和蜂鸣器组成。LORA模块负责将从机采集的数据传输给主机蜂鸣器则在报警条件满足时发出警报声。主机输出包括OLED显示屏和WIFI模块。OLED显示屏用于实时显示系统名称、温度、烟雾浓度、可燃性气体浓度及用户设置的阈值等信息。WIFI模块则实现了主机与手机APP之间的数据传输使用户能够远程监控园区的消防状况。5 实物调试5.1 电路焊接总图首先在AD中根据各个模块画出原理图然后导出PCB进行连线最后通过嘉立创进行打板。板子到手之后就是焊接过程第一部分是电源模块将电源接口、电源开关、1k电阻、两个电容进行滤波和一个指示灯依次焊接焊接好之后插入Type-C电源指示灯点亮电源模块测试正常。第二部分是显示模块排母焊接好后将OLED显示屏插入排母。第三部分是单片机模块本次课题使用的是STM32F103系列的单片机。第四部分是温度传感器DS18B20模块直接将温度传感器DS18B20焊在板子上。第五部分是烟雾传感器MQ-2模块先在板子上焊接4Pin排母然后将烟雾传感器MQ-2模块直接插到板子上。第六部分是可燃气体传感器MQ-7先在板子上焊接4Pin排母然后将可燃气体传感器MQ-7模块直接插到板子上。第七部分是独立按键模块将三个独立按键直接焊在板子上。第八部分为蜂鸣器。第九部分WiFi模块先将WiFi模块焊在转接板上然后再将转接板插到排母上。下图5-1为焊接完的整体实物图图5-1电路焊接总图5.2 上电显示测试如图5-2所示连接上电源后OLED屏幕会显示当前园区的温度湿度和可燃性气体的值。图5-2上电显示图5.3 WIFI连接实物测试如图5-4所示连接上WIFI后可以在手机端查看温度湿度和烟雾浓度。图5-4WIFI连接实物图5.3 设置温度阈值实物测试如图5-5所示第一次按下按键一就会进入到设置温度阈值的界面按键二和按键三可以加减温度阈值。图5-5设置温度阈值实物图5.4 设置烟雾阈值实物测试如图5-6所示按键操作同上。图5-6设置烟雾阈值实物图5.5 设置可燃气体阈值实物测试如图5-7所示进入到设置可燃气体阈值的界面后按键操作同上。图5-7设置可燃气体阈值实物图5.6 测试报警功能实物测试如图5-8所示当可燃性气体的浓度达到阈值时蜂鸣器就会报警。图5-8报警功能测试实物图6 仿真调试6.1仿真总体设计仿真设计总体包括32单片机芯片、OLED显示屏、三个按键、温度检测模块、烟雾检测模块、可燃气体检测器、蜂鸣器和模拟蓝牙模块的串口虚拟终端等。图6-1 仿真设计总图6.2上电显示仿真测试如图6-2所示上电后显示屏会显示当前空气温度烟雾浓度可燃气体浓度。图6-2上电显示测试图6.3设置温度阈值仿真测试上电后按下按键一就会进入到设置温度阈值的界面按键二和按键三可以加减温度阈值。图6-3设置温度阈值仿真测试图6.4 设置烟雾阈值仿真测试如图6-4所示第三次按下第一个按键后屏幕显示“设置烟雾阈值”按第二个按键烟雾阈值1按第三个按键烟雾阈值-1。图6-4设置烟雾阈值仿真图6.5 设置可燃气体阈值仿真测试如图6-5所示进入设置可燃气体阈值的界面后按第二个按键可燃气体阈值1按第三个按键可燃气体阈值-1。图6-5设置可燃气体阈值仿真图6.6WIFI连接查看数据仿真测试如图6-6所示单片机上的数据都能实时的发送到手机端。图6-6连接WIFI查看数据仿真图设计说明书部分资料如下设计摘要本论文设计了一种基于Lora技术的园区消防监测及上位机系统旨在通过多种传感器实时监测园区内的温度、烟雾和可燃气体浓度并通过Lora模块实现数据的无线传输。系统由从机和主机两部分组成从机负责采集环境数据主机负责接收数据并进行处理和显示。主机通过按键设置报警阈值当监测数据超过预设阈值时系统会通过蜂鸣器发出警报并通过WiFi模块将数据传输到手机实现远程监控。本设计不仅提高了园区消防监测的实时性和准确性还增强了系统的智能化和便捷性具有广泛的应用前景。关键词Lora技术园区消防监测温度传感器烟雾传感器可燃气体传感器远程监控字数13000目录摘 要ABSTRACT1 引 言1.1 选题背景及实际意义随着城市化进程的加快园区规模不断扩大消防安全问题日益突出。传统的消防监测系统存在布线复杂、维护成本高、实时性差等问题难以满足现代园区的需求。基于Lora技术的园区消防监测系统通过无线通信技术实现数据的实时传输减少了布线成本和维护难度提高了监测的实时性和准确性。此外系统通过WiFi模块实现远程监控方便管理人员及时了解园区消防状况采取相应措施具有重要的实际意义。1.2 国内外研究现状在国内外基于无线通信技术的消防监测系统研究已取得一定进展。国外研究主要集中在Lora、ZigBee等无线通信技术的应用上如美国某公司开发的基于Lora的智能消防系统能够实时监测温度、烟雾和可燃气体浓度并通过云平台实现远程监控。国内研究则更多关注系统的集成和优化如某高校开发的基于ZigBee的消防监测系统通过多种传感器实现环境参数的实时监测并通过上位机进行数据处理和显示。然而现有研究在系统的稳定性和功耗方面仍存在不足未来需要进一步优化和改进。1.3 课题主要内容2 系统设计方案本设计采用Lora技术实现园区消防监测及上位机系统。从机通过温度传感器、烟雾传感器和可燃气体传感器采集环境数据并通过Lora模块将数据传输到主机。主机通过Lora模块接收数据并通过按键设置报警阈值当监测数据超过预设阈值时系统会通过蜂鸣器发出警报。主机还通过OLED显示屏实时显示获取的数据并通过WiFi模块将数据传输到手机实现远程监控。系统设计简洁高效能够满足园区消防监测的实际需求。2.1 系统整体方案2.2 单片机的选择2.3 电源方案的选择2.4 显示方案的选择2.5 温度检测方案的选择2.6 烟雾传感器MQ-2的选择方案1MQ-2烟雾传感器方案2MQ-7一氧化碳传感器方案3MQ-135空气质量传感器最终选择MQ-2烟雾传感器的原因3系统设计与分析3.1 整体系统设计分析本设计基于Lora技术构建了一个园区消防监测及上位机系统。系统由从机和主机两部分组成。从机通过温度传感器、烟雾传感器和可燃气体传感器实时采集环境数据并通过Lora模块将数据传输至主机。主机接收数据后通过按键阈值判断是否触发报警并通过OLED显示屏实时显示数据。此外主机通过WiFi模块与手机连接实现远程监控功能。该系统设计简洁高效能够有效提升园区消防监测的实时性和可靠性确保园区安全。3.2 主控电路设计3.2.1 STM32F103单片机3.3 显示模块3.4 DS18B20检测温度模块基本特性应用领域工作原理通信协议优势与不足3.5可燃气体传感器MQ-7模块3.6 烟雾传感器MQ-2模块4 系统程序设计4.1 编程软件介绍4.2 主机主程序流程设计4.3 主机按键函数流程设计4.4 主机显示函数流程设计4.5 主机处理函数流程设计4.6 从机主函数流程设计图4-7 从机主函数流程图5 实物调试5.1 电路焊接总图5.2 上电显示测试5.3 WIFI连接实物测试5.3 设置温度阈值实物测试5.4 设置烟雾阈值实物测试5.5 设置可燃气体阈值实物测试5.6 测试报警功能实物测试6 仿真调试6.1仿真总体设计6.2上电显示仿真测试6.3设置温度阈值仿真测试6.4 设置烟雾阈值仿真测试6.5 设置可燃气体阈值仿真测试6.6WIFI连接查看数据仿真测试结 论参考文献致 谢