車輛段火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)論 文

本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中文題目車輛段火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)英文題目DesignandImplementationofAutomaticFireAlarmSysteminDepot選題編號(hào)系（部）專業(yè)學(xué)生姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師完成時(shí)間本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)），是在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果。畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中凡引用他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的成果、數(shù)據(jù)、觀點(diǎn)等，均已明確注明出處。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的科研成果。對(duì)本文的研究成果做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。論文作者簽名：日期：本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）關(guān)于使用授權(quán)的聲明本人在指導(dǎo)老師指導(dǎo)下所完成的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）及相關(guān)的資料（包括圖紙、試驗(yàn)記錄、原始數(shù)據(jù)、實(shí)物照片、圖片、錄音帶、設(shè)計(jì)手稿等），知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸屬。本人完全了解有關(guān)保存、使用畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的規(guī)定，本人授權(quán)可以將本畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用任何復(fù)制手段保存和匯編本畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）。如果發(fā)表相關(guān)成果，一定征得指導(dǎo)教師同意，且第一署名單位為。本人離校后使用畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）或與該論文直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時(shí)，第一署名單位仍然為。論文作者簽名：日期：指導(dǎo)教師簽名：日期：本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）。聲音報(bào)警接口如圖3.7所示。圖3.7聲音報(bào)警接口聲光報(bào)警是為了當(dāng)當(dāng)時(shí)環(huán)境下出現(xiàn)緊急情況是做出相應(yīng)的反應(yīng)，能夠及時(shí)得到更好的相對(duì)措施，最大減少財(cái)產(chǎn)相關(guān)損失以及人類安全。其原理圖如圖3.8所示。圖3.8聲光報(bào)警原理圖3.2.5通訊模塊通訊板塊主要是當(dāng)發(fā)生意外之時(shí)，我們能將第一消息發(fā)送至值班與及相關(guān)人員。GSM模塊只要由一個(gè)SIM300模塊及相應(yīng)外圍電路組成，可以預(yù)先設(shè)定幾組報(bào)警手機(jī)號(hào)碼，并可以進(jìn)行更改。在接收到主控模塊發(fā)送來的信號(hào)后，就向預(yù)先設(shè)置好的手機(jī)發(fā)送報(bào)警短信。其主要原理圖如圖3.9所示。圖3.9串口通信原理圖

4系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)4.1開發(fā)環(huán)境該設(shè)計(jì)主要開發(fā)環(huán)境為MicrosoftWindows10Windows10將為所有硬件提供一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)。Windows10將支持廣泛的設(shè)備類型，從互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備到全球企業(yè)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器。4.2功能模塊實(shí)現(xiàn)車輛段火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)主函數(shù)圖如4.1所示：圖4.1車輛段火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)主函數(shù)圖如下圖可見，圖中主要包含煙霧傳感器、溫度傳感器、時(shí)鐘電路、LCD顯示器、AT89C51單片機(jī)、蜂鳴器報(bào)警器、LED燈、以及串口通信來實(shí)現(xiàn)并完成仿真圖。仿真圖如圖4.2所示。圖4.2火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)仿真圖4.2.1煙霧監(jiān)測(cè)模塊煙霧監(jiān)測(cè)模塊主要實(shí)現(xiàn)的功能是監(jiān)測(cè)空氣的氣體變化并在發(fā)生變化之時(shí)傳遞實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。煙霧監(jiān)測(cè)模塊部分代碼如圖4.3所示。圖4.3煙霧監(jiān)測(cè)模塊部分代碼具體的實(shí)現(xiàn)效果圖如圖4.4所示。圖4.4煙霧監(jiān)測(cè)模塊實(shí)現(xiàn)圖4.2.2溫度監(jiān)測(cè)模塊主要對(duì)當(dāng)時(shí)場(chǎng)景的溫度對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并實(shí)時(shí)記錄下來。溫度監(jiān)測(cè)模塊部分代碼如圖4.5所示。圖4.5溫度監(jiān)測(cè)模塊部分代碼具體的實(shí)現(xiàn)效果圖如圖4.6所示。圖4.6溫度監(jiān)測(cè)模塊實(shí)現(xiàn)圖4.2.3顯示模塊該模塊其主要功能為顯示煙霧濃度值和溫度值。顯示模塊部分代碼如圖4.7所示。圖4.7顯示模塊部分代碼圖具體顯示效果圖如圖4.8所示：圖4.8顯示模塊實(shí)現(xiàn)圖4.2.4聲光報(bào)警模塊當(dāng)MQ2檢測(cè)煙霧濃度和DS18b20檢測(cè)溫度，按鍵設(shè)置這個(gè)兩個(gè)的閾值并在LCD1620上面進(jìn)行顯示，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)值大于其設(shè)定閾值時(shí)，此時(shí)將發(fā)出報(bào)警。聲光報(bào)警模塊部分代碼如圖4.9所示。圖4.9聲光報(bào)警模塊部分代碼具體的實(shí)現(xiàn)效果圖如圖4.10所示。圖4.10聲光報(bào)警模塊實(shí)現(xiàn)圖4.2.5通訊模塊當(dāng)發(fā)出報(bào)警的同時(shí)，會(huì)通過GSM發(fā)送信息給值班人員，該信息內(nèi)容即為該車輛段的位置，同時(shí)大大提高的乘車的安全性。通訊模塊部分代碼如圖4.11所示。圖4.11通訊模塊部分代碼具體的實(shí)現(xiàn)效果圖如圖4.12所示。圖4.12通訊模塊實(shí)現(xiàn)圖

5系統(tǒng)測(cè)試5.1測(cè)試計(jì)劃為了提高火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的安全質(zhì)量，確保系統(tǒng)正常運(yùn)行，防止和減少火災(zāi)危害，減少人身和財(cái)產(chǎn)安全，為此設(shè)計(jì)。5.1.1測(cè)試范圍與主要內(nèi)容測(cè)試范圍主要是對(duì)仿真進(jìn)行程序代碼的實(shí)現(xiàn)，將代碼置入單片機(jī)中，看是否能完成相應(yīng)的蜂鳴器報(bào)警以及串口通信的實(shí)現(xiàn)。主要內(nèi)容為：檢查源代碼是否完整或錯(cuò)誤輸入源代碼調(diào)試方案確定調(diào)試程序 5.1.2測(cè)試方法通過ISIS.EXE將仿真圖進(jìn)行完成，然后再通過KelluVision2將其所有程序進(jìn)行完成，最后將代碼代入單片機(jī)進(jìn)行運(yùn)行。通過顯示可以看到設(shè)定的閾值，然后對(duì)其進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)溫度，當(dāng)大于或等于閾值時(shí)，蜂鳴器將發(fā)生報(bào)警，并通過GSM發(fā)送信息至接收端。此測(cè)試運(yùn)行成功。5.1.3測(cè)試環(huán)境相關(guān)軟、硬件如下表5.1所示:表5.1軟、硬件測(cè)試環(huán)境客戶端軟、硬件配置備注硬件軟件ACPU：Intel(R)Core(TM)i5-9300HCPU@2.40GHzOS：Windows11內(nèi)存：7.9GISIS.EXE,KelluVision2硬盤：239G瀏覽器：MicrosoftEdge5.2功能測(cè)試對(duì)于已經(jīng)設(shè)計(jì)完成的程序，需進(jìn)行仔細(xì)詳細(xì)的檢查，確定沒有錯(cuò)誤之后，再使用Keil軟件進(jìn)行編譯。而對(duì)于檢查方式進(jìn)行分類，將其可分為煙霧濃度檢測(cè)部分、溫度檢測(cè)部分、溫度以及煙霧濃度顯示部分、蜂鳴器報(bào)警和LED燈顯示部分、信息傳送部分，設(shè)置預(yù)警溫度為25℃,煙霧濃度為20ppm，通過檢查源代碼沒有錯(cuò)誤之后，將其生成.HEX文件代入單片機(jī)中進(jìn)行仿真測(cè)試。如圖表5.2、表5.3、表5.4、表5.5為正常與異常煙霧濃度值及溫度值報(bào)警系統(tǒng)的工作情況。表5.2正常溫度和正常煙霧濃度下系統(tǒng)工作情況運(yùn)行操作期望結(jié)果實(shí)際結(jié)果將煙霧濃度值設(shè)置為10ppm將溫度設(shè)置為15℃與預(yù)期一致LED顯示煙霧濃度10ppm與預(yù)期一致蜂鳴器不工作與預(yù)期一致串口通信不工作與預(yù)期一致將煙霧濃度值設(shè)置為15ppm將溫度設(shè)置為20℃與預(yù)期一致LED顯示煙霧濃度15ppm與預(yù)期一致蜂鳴器不工作與預(yù)期一致串口通信不工作與預(yù)期一致表5.3異常溫度和異常煙霧濃度下系統(tǒng)工作情況運(yùn)行操作期望結(jié)果實(shí)際結(jié)果將煙霧濃度值設(shè)置為20ppm將溫度設(shè)置為25℃與預(yù)期一致LED顯示煙霧濃度20ppm與預(yù)期一致蜂鳴器工作與預(yù)期一致串口通信工作與預(yù)期一致將煙霧濃度值設(shè)置為25ppm將溫度設(shè)置為30℃與預(yù)期一致LED顯示煙霧濃度25ppm與預(yù)期一致蜂鳴器工作與預(yù)期一致串口通信工作與預(yù)期一致表5.4正常溫度和異常煙霧濃度下系統(tǒng)工作情況運(yùn)行操作期望結(jié)果實(shí)際結(jié)果將煙霧濃度值設(shè)置為20ppm將溫度設(shè)置為15℃與預(yù)期一致LED顯示煙霧濃度20ppm與預(yù)期一致蜂鳴器不工作與預(yù)期一致串口通信不工作與預(yù)期一致將煙霧濃度值設(shè)置為25ppm將溫度設(shè)置為20℃與預(yù)期一致LED顯示煙霧濃度25ppm與預(yù)期一致蜂鳴器不工作與預(yù)期一致串口通信不工作與預(yù)期一致表5.5異常溫度和正常煙霧濃度下系統(tǒng)工作情況運(yùn)行操作期望結(jié)果實(shí)際結(jié)果將煙霧濃度值設(shè)置為10ppm將溫度設(shè)置為25℃與預(yù)期一致LED顯示煙霧濃度10ppm與預(yù)期一致蜂鳴器不工作與預(yù)期一致串口通信不工作與預(yù)期一致將煙霧濃度值設(shè)置為15ppm將溫度設(shè)置為30℃與預(yù)期一致LED顯示煙霧濃度15ppm與預(yù)期一致蜂鳴器不工作與預(yù)期一致串口通信不工作與預(yù)期一致5.3測(cè)試結(jié)論本系統(tǒng)經(jīng)過功能測(cè)試之后，能夠正常的進(jìn)行運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了每一個(gè)模塊的功能，達(dá)到了系統(tǒng)的預(yù)期結(jié)果。

6總結(jié)與展望6.1總結(jié)本本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是《車輛段火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》，對(duì)于這個(gè)設(shè)計(jì)的課題，我通過網(wǎng)上查閱資料以及翻閱書籍，借鑒別人的經(jīng)驗(yàn)，并完整的復(fù)習(xí)了關(guān)于單片機(jī)的開發(fā)與電路設(shè)計(jì)相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，設(shè)計(jì)了LED顯示溫度煙霧濃度模塊、溫度煙霧濃度控制模塊、蜂鳴器報(bào)警模塊、顯示模塊、消息內(nèi)容的發(fā)送模塊，并在最后的測(cè)試成功后完成實(shí)現(xiàn)，該課題的創(chuàng)新點(diǎn)為系統(tǒng)可傳輸文字信息到值班人員并進(jìn)行安全檢查核實(shí)。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程還是有許多問題存在，如當(dāng)煙霧濃度值可以為人為改變提高，使其監(jiān)測(cè)產(chǎn)生誤差，甚至嚴(yán)重困難導(dǎo)致無法顯示監(jiān)測(cè)出的實(shí)際值，還有就是假設(shè)實(shí)景中真實(shí)發(fā)生意外，且兩個(gè)實(shí)際值均未達(dá)到設(shè)定值或者其中一個(gè)的實(shí)際值不滿足實(shí)際值時(shí)，該系統(tǒng)便不會(huì)完成整個(gè)過程。對(duì)于以上問題，在最后我進(jìn)行了多組的測(cè)試并總結(jié)。對(duì)于KEILUVISION5、Proteus8Professional的使用不夠熟練，在源代碼編譯、仿真電路設(shè)計(jì)，在查詢各種知識(shí)內(nèi)容和質(zhì)詢老師后也予以解決。6.2展望關(guān)于本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)與完成，在其中也學(xué)習(xí)到了許多更專業(yè)的知識(shí)點(diǎn)，以及多種學(xué)習(xí)方法。但是在完成過程中還是有許多的不足，如關(guān)于真實(shí)環(huán)境考察不是特別的準(zhǔn)確，有可能出現(xiàn)略微的誤差，希望在今后能夠更加的嚴(yán)謹(jǐn)。無論煙霧傳感器還是溫度傳感器在選擇時(shí)都要選與之相匹配的部件，最好做到零誤差?？傊?，這次設(shè)計(jì)還存在有很多可以改進(jìn)、擴(kuò)展的地方，希望能夠在以后可以實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)一個(gè)更實(shí)用的車輛段火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。

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附錄一原理圖實(shí)物圖

致謝本次的論文的完成主要在指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下才得以完成，從開始的論文選題、開題報(bào)告的撰寫、任務(wù)書的規(guī)劃