【正文】 ，當電阻R2的電壓值大于滑動變阻器的值時，輸出低電平0。 系統(tǒng)檢測裝置簡介 煙霧傳感器MQ2液化氣濃度的檢測采用MQ 2氣體傳感器，氣體的檢測可以使用多種氣敏材料，而MQ2氣體傳感器使用是二氧化錫(SnO2)，二氧化錫(SnO2)作為氣體檢測物質(zhì)，其檢測效果更明顯，準確率更高，且受到的干擾更小，便于可燃氣體的檢測。并且PROFINET還制定了STM32 F2版協(xié)議，提供了IEC 61158和IEC 61784兩個標準的通信協(xié)議。工業(yè)版本的以太網(wǎng)版總線PROFINET，這項技術(shù)非常浪費資源，使得很多生產(chǎn)廠家和用戶都不愿意去利用的產(chǎn)品，但是Port和STM32生產(chǎn)廠家意法半導體合作。STM32 的開發(fā)不需要昂貴的仿真器，只需要一個串口下載工具即可實現(xiàn)程序的下載，并且支持 SWD 和 JTAG 兩種調(diào)試口。這些型號有低版本的，也有高級版本，高級版本可以很容易實現(xiàn)網(wǎng)絡的互聯(lián)，對于處于21世紀的互聯(lián)網(wǎng)+時代提供了極大的便利。例如FSMC靜態(tài)存儲器、多功能定時時鐘TIMER、已經(jīng)SPI和IIC通訊功能，集成在芯片內(nèi)部的USB，CAN總線，高效處理的DMA，降低了芯片處理的負擔。較之ARM7 TDMI，CortexM3 的性能變得越來越強、代碼密度也變得更高、位帶操作和可嵌套中斷都得到了優(yōu)化。中央處理器是下位機的核心，其對采集的溫濕度信號、氣體濃度信號進行處理，將模擬值轉(zhuǎn)化為數(shù)字值，存儲在內(nèi)部寄存器。對于下位機的顯示模塊,我們選擇TFT_LCD作為顯示屏，其可以使用256彩色顯示，顯示的類型多樣，更重要的是，我們使用的STM32F103ZET6內(nèi)部含有大容量存儲控制器FSMC，由于TFT_LCD液晶顯示模塊的數(shù)據(jù)存儲和讀取方式和FSMC對外部SRAM的操作幾乎相同，因此利用STM32F103ZET6的FSMC操作TFT_LCD避免了復雜的時序操作，只需要控制STM32F103ZET6相關(guān)寄存器，即可實現(xiàn)對液晶屏的操作。對于溫濕度檢測，使用的是DHT11，DHT11模塊將溫度檢測和濕度檢測結(jié)合到一個模塊，數(shù)據(jù)的傳送采用單總線模式，只需要一個I/O口，相對于并行傳輸，可以節(jié)省很多I/O引腳，其濕度測量范圍：2090%RH，濕度測量精度：177。由于煤氣罐監(jiān)控系統(tǒng)使用局域網(wǎng)發(fā)送信息，在單片機系統(tǒng)中，實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)需要使用WIFI模塊，對于WIFI模塊的選擇，本系統(tǒng)選擇了ESP8266，因為ESP8266采用AT指令，利用串口進行通訊，使得程序的開發(fā)難易程度降低，開發(fā)周期減小，并且ESP8266模塊傳輸速率快，傳輸距離遠，支持三種模式，對于開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)模式的系統(tǒng)，是首選。對于煤氣罐監(jiān)控系統(tǒng)元器件的選取原則，主要是確保煤氣罐存儲的穩(wěn)定性，以及監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)的經(jīng)濟性原則，使系統(tǒng)安全高效的進行。使用簡單的電路即可測量，其原理是將電阻值的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對應的輸出信號。由于主控板采用STM32F103ZET6，該芯片包含112個外部引腳，78個外部中斷，8路定時器，2路AD轉(zhuǎn)換等。對于氣體的存儲，一般采用壓縮氣體的方法，將大量氣體壓縮到罐體當中，使得罐體內(nèi)部壓強是外部氣壓的數(shù)倍，如果存儲環(huán)境中發(fā)生火災，或者存儲的氣體發(fā)生泄漏，導致煤氣罐發(fā)生爆炸，那么煤氣罐倉庫的工作人員將有生命危險。盡可能保護存儲的安全，減少隱患的發(fā)生。對于氣體的存儲，像傳統(tǒng)的化學用品一樣，大都采用安全的防護措施，但是缺乏自動控制應用，還是對安全性提出了一定的挑戰(zhàn)，例如天津發(fā)生的化學品爆炸事件，如果利用自動化技術(shù)對其進行監(jiān)管，使得險情提前發(fā)現(xiàn)，會在一定程度上減少人民財產(chǎn)損失，降低事故率，對于國內(nèi)現(xiàn)在煤氣罐的存儲，大部分情況下還是采用人力看管為主，白天在操作工人的監(jiān)管下進行，但工人下班之后，就會出現(xiàn)無人監(jiān)管的情況。這些都是對于液化氣使用過程中的安全性，簡便性的不懈探索。隨著人類對煤氣的使用，對于煤氣傳輸安全，使用安全，一直進行著不懈的努力，例如，利用現(xiàn)代技術(shù)生產(chǎn)的管道檢測機器人，它是一種針對煤氣管道傳輸過程中，氣體泄漏檢測，管道內(nèi)部修理，清潔作業(yè)的小型機器人，保障了氣體傳輸?shù)陌踩?，使氣體傳輸更加安全化。關(guān)鍵詞:局域網(wǎng)；C++上位機；液化氣濃度檢測；氣體環(huán)境檢測；abstractWith improvement of industrial level and the level of science and technology, more and more people began to attention to security issues, especially in the daily life and practical gas storage problems, in recent years every year reported due to a gas leak caused casualties and property losses. Although there are some gas alarms on the market, but the simple alarm can not fundamentally solve the problem, can not be timely automatic handling of dangerous situations and the police to seek help. The Internet, Internet has bee the trend of the times. Therefore, this paper introduces the a gas monitoring system based on local area network, the system stm32f103zet6 as the core, the use of TCP / IP protocol, usingWiFi module of the lower position machine, through the LAN will detect information realtime transmission to the host puter.The hypogynous machine to gas sensors, temperature and humidity sensors, WiFi transmission module, exhaust fan, TFT LCD display module, PC is in C + + is based on the MFC programming, using VC + + platform, a visualization window, on the lower position machine data transmission realtime displaying, timely understanding of the gas storage tank of environmental information, the realtime detection of the gas leak, gas storage suitability. The system can plete the acquisition of gas concentration, display, data processing, sound and light alarm, control the actuator and conditions of gas storage monitoring, ensure that gas is stored in a suitable environment.The system of gas detection and use of the semiconductor gas sensor MQ_2 gas sensor, MQ_2 gas sensor using the gas sensitive material is in the clean air resistance of the higher value of two tin oxide (SnO2). The change of the resistance value can be converted into an output signal corresponding to the gas concentration by using a simple circuit. The DHT11 sensor is used for detecting the storage environment, the sensor prises a resistive sensor and a NTC temperature measuring element, which can accurately measure the temperature and humidity of the storage environment.The system has the advantages of high integration, good reliability, stable operation, reliable information transmission, good realtime performance, simple operation and convenient monitoring of the storage environment of the gas tank.Keywords: local area network。當傳感器所處環(huán)境中存在可燃氣體時，傳感器的電阻值隨空氣中可燃氣體濃度的增加而減小。目前互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為大勢所趨，因此本文介紹了一個基于局域網(wǎng)絡的煤氣監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)以STM32F103ZET6為核心，采用TCP/IP協(xié)議，利用下位機的WIFI模塊，通過局域網(wǎng)將檢測到的信息實時傳輸給上位機。盡管市場上已經(jīng)存在一些煤氣警報器，但是簡單的報警無法從根本上解決問題，無法及時的自動的處理險情并且報警尋求幫助。本系統(tǒng)對煤氣的檢測利用的是半導體氣敏元件MQ_2氣體傳感器，MQ_2氣體傳感器使用的氣敏材料，這種氣敏材料是電阻值較高的二氧化錫(SnO2)。該系統(tǒng)集成度高，可靠性好，工作穩(wěn)定，信息傳輸安全可靠，實時性好，操作簡單方便，便于煤氣罐存儲環(huán)境的監(jiān)測。 目 錄第一章 緒論 1 1 煤氣罐存儲安全研究的意義 2第二章 煤氣罐倉庫環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)總體方案設計 3 3 煤氣罐倉庫環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設計的基本功能 3 4第三章煤氣罐監(jiān)控系統(tǒng)硬件電路設計 6 煤氣罐倉庫監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)硬件總體框圖 6 STM32單片機的特點及應用 6 系統(tǒng)檢測裝置簡介 8 煙霧傳感器MQ2 8 溫濕度傳感器 DHT11 9 12位AD轉(zhuǎn)換 12 通信及顯示模塊 13 顯示模塊 13 TFTLCD 13 可變靜態(tài)存儲器FSMC 15 16 電源轉(zhuǎn)換電路 18 通風報警電路 19第四章 煤氣罐倉庫環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)軟件設計 21 21 21 25 27 29 29 上位機編程語言的簡介 31 上位機功能及實現(xiàn) 32第五章結(jié)論與展望 39 39 39致謝 41參考文獻 4249 / 52第一章 緒論煤氣的應用由來已久，并且在國民生活中占著很大的比例，雖然進入21世紀，電力的應用在生活中的逐漸擴張開，但是液化石油氣的應用依然是人類生活不可或缺的一部分，液化石油的應用較農(nóng)村傳統(tǒng)使用的木柴更加保護環(huán)境，其利用率，燃燒效率都比較高效，但是，隨著生活標準的逐漸提高，各種各樣的液化氣使用裝置慢慢走入人類的視野，但其中也伴隨著一些安全隱患，時常有人因為煤氣泄漏，或者煤氣使用裝置不合格發(fā)生火災，甚至爆炸，長期危險著人類的生命安全。這樣使用起來更加方便，當煤氣使用殆盡的時候，主人可以及時沖液化氣。這是一個惠及民生的基礎(chǔ)建設工程，它的建立使自動化控制技術(shù)在煤氣傳輸中再次得到了提高，西氣東輸改善了人類 利用能源的結(jié)構(gòu)，使得大量的天然氣從西部地區(qū)傳輸?shù)綎|部，解決了東部燃氣不足的問題，氣體的運輸就要考慮安全性問題，因此在其中自動化檢測技術(shù)便得到了廣泛的應用，對于管道的焊接，使用自動化技術(shù)進行管道檢測，查看是否有焊接漏洞，對氣體傳輸是的泄漏提早預防。21世紀，進入到互聯(lián)網(wǎng)時代，本文的煤氣罐倉庫環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，緊跟時代的潮流，摒棄了傳統(tǒng)利用線路進行傳輸?shù)穆闊?，利用局域網(wǎng)，通過WIFI模塊進行監(jiān)控數(shù)據(jù)的傳輸，上位機對倉庫煤氣罐倉庫存儲的環(huán)境信息進行實時的監(jiān)控，確保在存儲的過程中，發(fā)生煤氣泄漏提早采取補救措施，使煤氣罐在存儲時待在一個適宜的溫度。因此煤氣罐倉庫的監(jiān)控系統(tǒng)要充分考慮存儲的安全性。下位機采集信息包括液化氣氣體濃度、存儲倉庫的氣體濕度、溫度。當傳感器所處環(huán)境中存在可燃氣體時，傳感器的電阻值隨空氣中可燃氣體濃度的增加而減小。下位機采集到的信號，由WiFi模塊，經(jīng)過局域網(wǎng)，將測量值傳輸?shù)缴衔粰C，進行顯示，上位機實時準確的顯示倉庫環(huán)境溫度，是整個液化氣存儲倉庫更加安全可靠煤氣罐倉庫監(jiān)控系統(tǒng)要使用的元器件主要有主控芯片STM32F103ZET氣體檢測模塊MQ_溫濕度檢測模塊DHT1WIFI模塊ESP826顯示模塊TFT_LCD。DSP處理速度快，其性能和STM32F103ZET6一樣卓越，但其外部電路構(gòu)造復雜，產(chǎn)品開發(fā)周期長，不適合作為煤氣罐監(jiān)控系統(tǒng)的主控芯片。其檢測范圍為600到10000ppm,氣體檢測是煤氣罐監(jiān)控系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)，因此要選擇穩(wěn)定性好的模塊。對于煤氣罐倉庫監(jiān)控系統(tǒng)其測量范圍和精度適宜。第三章煤氣罐監(jiān)控系統(tǒng)硬件電路設計 煤氣罐倉庫監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)硬件總體框圖 煤氣罐倉庫監(jiān)控系統(tǒng)的總體框圖如圖31所示：