【正文】 件功率 ≤10 mW 表 31 靈敏度特性 型號 MQ306A 符號 參數名稱 技術條件 備 注 Rs 元件電阻 在潔凈空氣中 ? 電阻比 ( 0) Rs (3000 ppm丁烷 ) / Rs (1000 ppm丁烷 ) 標準測試條件 : 溫度 濕度 預熱時間：大于 48 小時 R L : 可調 信號的跟隨與放大電路如圖 32所示： 圖 32 為放大電路。 MQ306A是一種二氧化 錫型半導體氣敏元件 具有 高靈敏度 ， 低功耗 ， 小巧的體型 的 特點 ?；跓o線傳感器網絡 的智能家居安防系統(tǒng)初步構建 8 打 開 串 口開 始 監(jiān) 測啟 動 程 序串 口 參 數 設置手 動 選 擇 監(jiān) 測 類 型 （ 可 燃 氣 體 、 溫 度 、 濕 度 ） 初 始 化為 煤 氣 監(jiān) 測 接 收 串 口數 據顯 示 可 燃 氣 體 實 時 數據 曲 線顯 示 溫 度 實 時 數 據 曲線顯 示 濕 度 實 時 數 據 曲線是 否 超 過 預 定 值 是 否 超 過 預 定 值 是 否 超 過 預 定 值發(fā) 送 打 開 電 器（ 風 扇 ， 加 濕器 等 ） 指 令 至串 口發(fā) 送 打 開 電 器（ 風 扇 ， 加 濕器 等 ） 指 令 至串 口發(fā) 送 打 開 電 器（ 風 扇 ， 加 濕器 等 ） 指 令 至串 口手 動 選擇 結 束Y / N結 束 程 序保 存 數 據 保 存 數 據 保 存 數 據超 過 預 定 值未超過預定值超 過 預 定 值 超 過 預 定 值未超過預定值未超過預定值 圖 24 后臺處理軟件 功能流程圖 下位機部分所實現的功能 下位機部分實現功能主要有： 第一、對傳感器信號的信號跟隨與放大。 傳感器電信號經過 信號的跟隨與放大 ，經模數轉換芯片將采集到的模浙江理工大學信息電子學院本科畢業(yè)論文 7 擬信號轉換為相應的數字信號 。若超過預警上限，向下位機發(fā)送電器控制的命令控制字，打開或關閉電器（排風扇）。 接收模塊：數據接收模塊通過無線收發(fā)模塊讀取信號采集模塊發(fā)送過來的經過處理的數據。 日本為了大力普及和宣傳家用燃氣報警裝置，于 1986 年元月 ，官民共同組織“安全的液化石油氣燃具普及談心會”發(fā)起了“安全的液化石油氣燃具普及 100%”的活動，直至 1993 年 7 月，家用燃氣報警裝置普及率達到 %，基本實現了“將燃氣事故減小到 1/5”。若某個燃氣單元發(fā)生燃氣泄漏，數據采集端動作并發(fā)出信號，顯示于監(jiān)視盤上。家中可燃氣體濃度通過含量檢測硬件電路進行采集與信號 的放大，并且通過軟件模塊對采集到的數據進行處理，通過 ＰＣ 機將檢測到的數據信息顯示給用戶，并且具有可燃氣體濃度過高報，根據可燃氣體濃度自動開啟或關閉排風扇警功能。 本課題的創(chuàng)新點主要有以下四點： 第一、實現了真正意義上基于無線傳感器網絡的智能家居安防。 并且 介紹了本課題研究內容研究目的、研究意義、主要研究內容及創(chuàng)新點，還對與本課題相關國內外研究現狀做了簡明扼要的介紹 。 本次畢業(yè)設計 達到了預定的目標，實現了對室內可燃氣體含量的采集與實時顯示，并可以根據預警值自動開啟排風扇。家居安防包括防盜、防燃氣泄漏、防火等功能，并具備遠程監(jiān)控，住戶可以通過網絡或電話隨時了解家內情況。 data sample。 論文目的和意義及創(chuàng)新點 本文的研究目的是最終設計基于無線傳感器網絡的智能家居安防系統(tǒng)的構建初步模型，實現對家居中可燃氣體濃度的實時監(jiān)控、顯示與自動啟動電風扇功能。 第四、設置了多路擴展，用戶可根據需要，擴展對溫度、濕度的實時監(jiān)控，同時可以擴展防盜功能。 系統(tǒng)整體圖形如圖 11所示。 70 年代燃氣用戶急劇增長，到現在已達 27， 295， 000戶，然而家用燃氣報警 裝置在 70 年代才開始推廣。 智能家居安防系統(tǒng)的系統(tǒng)結構 信 號 跟 隨 與 放 大 微 處 理 器無 線 收 發(fā) 模 塊P C 機 串 口 通 信模 數 轉 換微 處 理 器無 線 收 發(fā) 模 塊傳 感 器 信 號家 電 控 制 模 塊家 電 圖 21 智能家居安防系統(tǒng)的整體系統(tǒng)結構 智能家居安防系統(tǒng)的整體系統(tǒng) 結構如圖 21所示。 系統(tǒng)設計方案 系統(tǒng)性能指標 后臺處理 軟件 模塊實現功能： （ 1）設置串口參數（與下位機串口參數匹配），包括波特率，數據位，奇偶校驗位，停止位等。 （ 3）讀取轉換后的數字量信號，并通過無線收發(fā)模塊將信號發(fā)送出去。 光 耦 驅 動 模 塊 繼 電 器 家 電P 1 . 0 口 圖 23 家電控制 部分所實現的功能 后臺處理軟件 部分實現功能 主要有： 第一、對下位機采集到的信號進行相應的數據處理。 第四、接收模塊將接收到的數據傳送給 后臺處理軟件 進行相應的處理。通過固定或可調外接負載電阻上電壓的變化獲得元件電阻的變化。 圖 32 信號的跟隨與放大電路 基于無線傳感器網絡 的智能家居安防系統(tǒng)初步構建 12 數據采集 A/D 轉換模塊 ADC0809 模數轉換芯片概述 本系統(tǒng)中 模數 轉換芯片選用 ADC0809。 ADC0809 與 AT89S52 接口電路 圖 33中 ADC0809 的 A、 B、 C 端接地，選通 0通道 。 PTR8000 無線收發(fā)數傳模塊的特點及應用 PTR8000是高性能嵌入式無線收發(fā)模塊，它的核心芯片是挪威 Nordic VLSI ASA公司的 nRF905。 內部結構基本可分三個部分： 第一部分是電荷泵電路。 圖 35 最簡 RS232 連接 MAX232 電平轉換電路 串口 信號為負電平邏輯信號， 通過 MAX232 將其轉換成與單片機匹配的 TTL 電平。 第三部分是供電?？商l通信，數據速率可達50kbps。 CSN低電平有效，總線上的數據在時鐘的上升沿有效。 主要特性 （ 1） 8 路 8 位 A／ D 轉換器，即分辨率 8 位。 圖 31 測試電路 浙江理工大學信息電子學院本科畢業(yè)論文 11 表 31 標準工作條件 符號 參數 技術條件 備注 V H 加熱電壓 177。 可燃氣體傳感器電路模塊 MQ306A 氣體傳感器概述 可燃氣體傳感器采用 MQ306A可燃氣體傳感器。判斷接收到數據是否超過初始設定上限，若超過初始設定上限，發(fā)送字符“ 1”到串口，若數據超過上限后再次恢復到初始設定上限以下，發(fā)送字符“ 0”到串口 。 系統(tǒng) 設計 原理 數據采集模塊原理圖： 如圖 22所示 。 （ 5）預警功能，根據初始設定，判斷接受到的數據是否超過預警上限。采集端 微處理器 以查詢方式 讀取經 模數 轉換后的數字量信號，經過相應的數據處理后通過無線收發(fā)模塊將數據發(fā)送出去。而城市燃氣管道用戶發(fā)生事故率更低，在全國 22，基于無線傳感器網絡 的智能家居安防系統(tǒng)初步構建 4 418， 186 戶城市燃氣管道用戶中一年發(fā)生事故僅為 16 起，家用燃氣報警裝置的普及也達到了 %，可以說，家用燃氣報警裝置已成為日本家庭生活的必備品。對燃氣家居安防 的數據采集端安裝于各個單元并連接到值班室的集中監(jiān)視盤。 本課題主要的研究內容 本課題內容就是借助無線傳感器網絡設備，設計基于無線傳感器網絡的智能家居安防系統(tǒng)的構建初步模型，實現對家居中可燃氣體濃度的實時監(jiān)控、顯示與自動啟動電風扇功能。避免的有線實時數據采集的局限性，更 有效的優(yōu)化了室內的是利用空間，同時更加有效的預防了災難的發(fā)生。 本章的作為序言部分，首先將簡要的介紹了智能家居安防系統(tǒng)的背景、概念、特點和應用。 后臺處理軟件 的數據處理程序應用 VC 語言編寫 ， 給出了控制軟件流程及源程序代碼。 本文 基于智能家居安防 對室內煤氣含量的檢測技術及可燃氣體傳感器做了概括的介紹 ， 系統(tǒng)中單片機系統(tǒng)主要完成信號采集、數據通信，微機完成數據接收、存入數據庫、數據處理、顯示及開啟和關閉家用電器等功能。 RS232。家中可燃氣體濃度通過含量檢測硬件電路進行采集與信號的放大，并且通過軟件模塊對采集到的數據進行處理，通過 ＰＣ 機將檢測到的數據信息顯示給用戶，并且具有可燃氣體濃度過高報警功能。 智能家居安防系統(tǒng)初步構建的意義及本課題主要的研究內容 本小節(jié)主要介紹了智能家居安防系統(tǒng)初步構建 的意義以及本課題的主要研究內容兩個方面。 浙江理工大學信息電子學院本科畢業(yè)論文 3 可 燃氣 體 傳 感 器數 據 處 理 芯 片模 數 轉 換信 號 放 大 機 濾波 電 路電 流 轉 換 電 壓電 路信 號 發(fā) 送 電 路信 號 接 受 電 路電 源 驅 動 電 路顯 示數