【正文】 13 報(bào)警電路 ................................................................................................................14 鍵盤電路 ................................................................................................................14 無(wú)線收發(fā)電路 .......................................................................................................14 4 軟件設(shè)計(jì) ..........................................................................................................................16 主程序設(shè)計(jì) ............................................................................................................16 初始化程序設(shè)計(jì) ..................................................................................................17 數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計(jì) ..............................................................................................17 按鍵控制程序設(shè)計(jì) ..............................................................................................18 報(bào)警程序設(shè)計(jì) .......................................................................................................19 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì) ..................................................................................................19 5 系統(tǒng)分析 ..........................................................................................................................20 系統(tǒng)仿真 ................................................................................................................20 硬件測(cè)試 ................................................................................................................21 功能分析 ................................................................................................................23 結(jié)束語(yǔ) ....................................................................................................................................24 V 致 謝 .......................................................................................................................................25 參考文獻(xiàn) ...............................................................................................................................26 附錄 A 外文文獻(xiàn)原文 .....................................................................................................27 附錄 B 外文文獻(xiàn)譯文 .....................................................................................................33 附錄 C 部分程序清單 .....................................................................................................38 附錄 D 元器件清單 ..........................................................................................................41 附錄 E 實(shí)物圖 ....................................................................................................................42 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1 頁(yè) 共 42 頁(yè) 引 言 自古以來(lái)農(nóng)民就有焚燒秸稈的習(xí)慣，只是近些年焚燒秸稈才被“證實(shí)”為霧霾天形成原因，雖然霧霾天并不總是在秸稈焚燒時(shí)才出現(xiàn)，將其拿出來(lái)做“擋箭牌”有點(diǎn)難以服眾，但事實(shí)上，焚燒秸稈確實(shí)會(huì)讓空氣質(zhì)量下降。誰(shuí)是秸稈焚燒的最大受害者？很明顯，是距離起 火點(diǎn)最近的人。換言之，包括焚燒秸稈者在內(nèi)的住在秸稈焚燒火點(diǎn)周圍的人是秸稈焚燒的最大受害者。有過(guò)親身體驗(yàn)的人知道，秸稈焚燒后，空氣中彌漫著一股嗆人的味道，叫人喉嚨發(fā)癢，呼吸困難，全身不自在。焚燒秸稈者不僅要承擔(dān)身體之苦，若是被抓現(xiàn)行，還要被處以罰款乃至被追究法律責(zé)任，代價(jià)不可謂不大。不過(guò)，焚燒秸稈之害雖大，農(nóng)民卻認(rèn)為離自己較遠(yuǎn)；焚燒秸稈之便利雖小，卻能讓農(nóng)民看到眼前的好處、解決其當(dāng)前的難處。 在我國(guó)的華北平原地區(qū)深受秸稈焚燒之苦，每年夏收秋收之際，每至傍晚，到處濃煙滾滾，甚者十米之外不能見人，口鼻喉嚨也被這煙 火氣撕扯著，呼吸都成難事，眼睛也被熏得疼痛不已。每年兩次，有些地方還有第三波，年年如此。每每到了此等時(shí)節(jié)，新聞都對(duì)這焚燒秸稈的舉動(dòng)深惡痛絕，同時(shí)對(duì)焚燒秸稈危害的宣傳也鋪天蓋地。加上近年來(lái)對(duì)空氣質(zhì)量問(wèn)題的廣泛關(guān)注，這種可以瞬間讓人窒息的破環(huán)空氣行為，更讓輿論大張撻伐。 基層政府為了平息眾怒，也下了大力氣整治。每次到夏秋收獲的季節(jié)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)里都要把能派出去的干部全撒出去，天天守在田間地頭，禁止鄉(xiāng)民焚燒秸稈。同時(shí)也會(huì)要求村委通知鄉(xiāng)民禁燒秸稈，違者從重懲處、罰款多少多少之類，還要組織人到地里嚴(yán)防死守。另外也會(huì)在路兩旁掛 滿“秸稈還田，利國(guó)利民”焚燒秸稈可恥，利用秸稈光榮“之類的橫幅。但是不管宣傳有多苦口婆心，措施多嚴(yán)厲，陣勢(shì)有多大，總沒(méi)多大用處。 白天不讓燒，鄉(xiāng)親們會(huì)晚上結(jié)伴點(diǎn)一把火，風(fēng)高月黑，火勢(shì)容易蔓延，人卻不易被抓，而守護(hù)的人也睜只眼閉只眼，畢竟都是鄉(xiāng)里鄉(xiāng)親，抬頭不見低頭見，誰(shuí)也不會(huì)為了這禁令得罪人。況且，自己家的秸稈也等著燒呢??或者是村干部等上邊風(fēng)頭一過(guò)，且村民已收割完畢，不聲不響放一把火，把該燒的都燒了，當(dāng)然，連帶自己家的。鎮(zhèn)里縣里干著急也沒(méi)辦法。因此，這件事就成了死循環(huán)，政府年年強(qiáng)調(diào)，媒體年年報(bào)道，老百姓該燒 的卻一次都沒(méi)落下。 由于田地面積廣闊，看護(hù)和管理也十分不便，這就需要一種有效的手段來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)田地的情況，并且可以將信息反映給管理者，節(jié)省人力資源。本次設(shè)計(jì)主要針對(duì)農(nóng)田區(qū)域的智能化管理來(lái)設(shè)計(jì)出一套可以實(shí)現(xiàn)秸稈焚燒監(jiān)測(cè)的應(yīng)用系統(tǒng)，解決農(nóng)田的監(jiān)測(cè)困難問(wèn)題。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2 頁(yè) 共 42 頁(yè) 1 研究背景 研究意義 眾所周知，我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)村人口占全國(guó)的絕大多數(shù)。人們?cè)谝率匙⌒械雀鱾€(gè)方面都要依靠農(nóng)業(yè)來(lái)提供需求，農(nóng)業(yè)的發(fā)展關(guān)系到全國(guó)人民的生活。我們?cè)趶氖罗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)時(shí)往往會(huì)產(chǎn)生大量的秸稈，這些秸稈將 何去何從是我們應(yīng)該討論并解決的問(wèn)題。每到收獲的季節(jié)，人們常常會(huì)把秸稈就地焚燒，然而他們卻忽略了秸稈焚燒所帶來(lái)的危害。 秸稈是成熟農(nóng)作物莖葉（穗）部分的總稱。通常指小麥、水稻、玉米、薯類、油料、棉花、甘蔗和其它農(nóng)作物在收獲籽實(shí)后的剩余部分。人們現(xiàn)在對(duì)秸稈處理方式最直接的印象就是在田里大量焚燒，人們?yōu)榱思涌燹r(nóng)忙的進(jìn)程，就地焚燒大量的秸稈，卻不知這樣做他們將會(huì)付出更為嚴(yán)重的代價(jià)。盡管這些年來(lái)，相關(guān)部門采取了一些措施遏制了秸稈就地焚燒，但這些措施卻未能從根本上消除此類事件的發(fā)生，這一現(xiàn)象在我國(guó)的東部地區(qū)更加常見。 每年到了農(nóng)作物豐收的時(shí)候，就會(huì)在田地里產(chǎn)生很多秸稈，對(duì)于農(nóng)民來(lái)說(shuō)最方便快捷的辦法就是就地焚燒，焚燒產(chǎn)生的滾滾濃煙幾乎可以使人窒息，秸稈焚燒還會(huì)給我們的生活帶來(lái)嚴(yán)重的影響，比如機(jī)場(chǎng)停運(yùn)、高速公路封閉等事故給我們帶來(lái)諸多不便，造成的損失也不計(jì)其數(shù)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)目前耕地面積有 15 億畝，每年產(chǎn)出的農(nóng)作物秸稈多達(dá) 6 億噸，其中稻草約占 億噸，玉米 億噸，小麥 億噸，還有甘薯蔓、油菜秸、大豆秸、甘蔗梢、高粱秸、花生秧及殼等農(nóng)作物產(chǎn)出的秸稈都超過(guò)千萬(wàn)噸，而在每年大約有 80％的秸稈都被直接焚燒，農(nóng)作物秸稈得不到 有效利用反而成為一大公害。為了改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)的害處，農(nóng)業(yè)部等國(guó)家六部聯(lián)合發(fā)布，提出了加強(qiáng)秸稈綜合利用和禁止禁燒的政策。 秸稈焚燒給我們生活帶來(lái)極大危害，應(yīng)該引起我們高度重視。一是焚燒的煙霧會(huì)污染空氣，進(jìn)而影響人的健康。根據(jù)研究表明，秸稈焚燒的過(guò)程中，產(chǎn)生的二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物會(huì)嚴(yán)重影響空氣質(zhì)量，使空氣中這三種有害氣體的含量嚴(yán)重超標(biāo)，被污染的空氣會(huì)刺激人的眼睛、鼻子和咽喉等器官，使人出現(xiàn)咳嗽、胸悶、流淚等不適，嚴(yán)重時(shí)可能誘發(fā)支氣管炎等呼吸道病變，對(duì)老年人和少年兒童危害最大。二是容易出現(xiàn)安全隱患， 比如火災(zāi)，會(huì)威脅到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。秸稈焚燒，極易引燃周圍的易燃物，尤其是在村莊附近，因施救難度大，一旦引發(fā)火災(zāi)，后果不堪設(shè)想。三是容易造成交通安全隱患。焚燒秸稈產(chǎn)生大量的煙霧，煙霧彌漫會(huì)降低空氣能見度，使司乘人員的可見視野范圍下降，使交通事故的發(fā)生率大大增加。四是焚燒秸稈會(huì)改變土壤結(jié)構(gòu)，造成土壤孕育植物的能力下降。焚燒秸稈產(chǎn)生的高溫會(huì)殺死土壤中的微生物，影響植物對(duì)土壤中養(yǎng)分的充分吸收，因而會(huì)造成農(nóng)業(yè)收成的嚴(yán)重減產(chǎn)，同樣影響農(nóng)作物的質(zhì)量。 為了早期發(fā)現(xiàn)和通報(bào)秸稈焚燒現(xiàn)象，防止和減少火災(zāi)危害，避免環(huán)境污染， 減少這類事故的發(fā)生，就必須對(duì)煙霧進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)檢測(cè)，采用先進(jìn)可靠的安全檢測(cè)儀表，嚴(yán)密監(jiān)測(cè)環(huán)境中煙霧的濃度和周圍溫度，及早發(fā)現(xiàn)事故隱患，并及時(shí)制止，采取有效措施，避免事故發(fā)生和環(huán)境污染，才能確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全和環(huán)境的保護(hù)。因此，研究煙霧的檢測(cè)方法與研制煙霧報(bào)警器就成為傳感器技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域的一個(gè)重要課題。 研究現(xiàn)狀 國(guó)外從 20 世紀(jì) 30 年代開始研究及開發(fā)煙霧傳感器，使得煙霧傳感技術(shù)發(fā)展迅速，這一發(fā)展趨勢(shì)之快是因?yàn)殡S著人們對(duì)火災(zāi)安全的意識(shí)增強(qiáng)，追求更高的生活舒適性和安全性 [1]。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，美國(guó) 1996 年至 20xx 年煙霧傳感器年均增長(zhǎng)率為 27%～ 30%。隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)他的制造工藝也有了顯著的提高，現(xiàn)今傳感器的體積不斷減小，而集成度卻提高了很多，制造工藝也復(fù)雜化，傳感器的綜合性能更加穩(wěn)定，應(yīng)用也更加靈活 [2]。 1963 年 5 月，日本成功開發(fā)并完成了第一臺(tái)接觸燃燒式家用燃?xì)庑孤﹫?bào)警器，同年 12 月將此產(chǎn)品做了改進(jìn)，改進(jìn)的報(bào)警器可以檢測(cè)一氧化碳等可燃?xì)怏w，最多應(yīng)用于家庭廚房中 [3]。我國(guó)在 70年代初期也開始了對(duì)煙霧傳感器的研究，并且生產(chǎn)型號(hào)多樣、品種也更加齊全，從最初的單一對(duì)煉油系統(tǒng)開發(fā)的可燃?xì)怏w傳感器到應(yīng) 用于各種生產(chǎn)生活中的安全場(chǎng)所監(jiān)控，開始出現(xiàn)各種安全監(jiān)控報(bào)警器，每年的生產(chǎn)產(chǎn)量也在不斷上升，這些成就主要是在引用了國(guó)外先進(jìn)的傳感器技術(shù)和先進(jìn)的生陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3 頁(yè) 共 42 頁(yè) 產(chǎn)制造基礎(chǔ)之上，做進(jìn)一步研究來(lái)開發(fā)出具有自己特色的產(chǎn)品技術(shù)。近些年來(lái)，在煙霧選擇性和產(chǎn)品穩(wěn)定性上也有很大進(jìn)步 [4]。 本文的主要內(nèi)容 本設(shè)計(jì)針對(duì)經(jīng)常發(fā)生的秸稈焚燒事故，主要采用傳感器采集信號(hào)并對(duì)信號(hào)做處理，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，最終使系統(tǒng)具有溫度和煙霧濃度檢測(cè)及報(bào)警功能的秸稈焚燒自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)。 報(bào)警系統(tǒng)由硬件和軟件兩個(gè)部分組成。本設(shè)計(jì)在硬