【正文】 ystem 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。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(luò)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。本系統(tǒng)對煤氣的檢測利用的是半導(dǎo)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)。 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(shè)計 3 3 煤氣罐倉庫環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)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(shè)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(yīng)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(fēng)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(shè)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(yīng)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(yīng)用在生活中的逐漸擴張開，但是液化石油氣的應(yīng)用依然是人類生活不可或缺的一部分，液化石油的應(yīng)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(zāi)，甚至爆炸，長期危險著人類的生命安全。這是一個惠及民生的基礎(chǔ)建設(shè)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(yīng)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(yù)防。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。當(dāng)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。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(fù)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。對于煤氣罐倉庫監(jiān)控系統(tǒng)其測量范圍和精度適宜。 STM32單片機的特點及應(yīng)用 STM32F103ZET6是一款基于ARM CortexM3內(nèi)核的芯片， 它的內(nèi)部采用 ARM V7 構(gòu)架，強大的內(nèi)核加上V7結(jié)構(gòu)使他及支持 Thumb2 指令集，還擁有很多新特性。STM32 僅 M3 內(nèi)核就擁有 F100、F10F10F10F10F10F20F217 等 8 個系列上百種型號，相同型號還有不同的封裝，例如 QFN、LQFP、BGA 等封裝型號都可以供大家選擇。 圖32 STM32最小系統(tǒng)板 STM33F103ZET6的應(yīng)用非常廣泛，例如：利用它驅(qū)動W25Q64 64M FALSH，這是一個利用SPI進行擴張的 FLASH 芯片，容量大小為 64Mbit，也就是 8M 字節(jié)，擁有如此大的容量，可以滿足眾多信息的存儲，也可以用來存儲字庫，或者其他重要的用戶數(shù)據(jù)。這一偉大的實現(xiàn)，歸功于STM32芯片的產(chǎn)生，從此實現(xiàn)了電機控制內(nèi)核算法以及傳感器檢測算法、解碼算法和轉(zhuǎn)子位置重構(gòu)無傳感器算法。雙路信號輸出模擬量輸出及TTL電平輸出TTL輸出有效信號為低電平，當(dāng)輸出低電平時信號燈亮，可直接接單片機模擬量輸出會隨著濃度的升高而增大，其電壓輸出范圍為0到5V。超小的體積以及極低的功耗，仍然可以使信號傳輸衰減很低，其傳輸距離在20米以上，即使在惡劣的環(huán)境之下，其性能依然很圖34 DHT11出色，受環(huán)境的影響程度相當(dāng)?shù)?。?dāng)數(shù)據(jù)傳送正確時，校驗和數(shù)據(jù)有特殊的含義，其大小等于濕度整數(shù)數(shù)據(jù)加上8位溫度整數(shù)數(shù)據(jù)部分之和，由于小數(shù)部分為零，所以忽略小數(shù)部分。STM32內(nèi)部的ADC是12位的，其采用的是逐次逼近型轉(zhuǎn)換法則，STM32的每個ADC擁有18個通道,其測量范圍非常寬泛，18個通道分為16個外部，兩個內(nèi)部。對比51單片機的外部中斷我們可以簡單理解STM32的ADC，外部中斷擁有更高的優(yōu)先級，當(dāng)ADC的外部注入中斷發(fā)生時，內(nèi)部執(zhí)行的程序會暫時被存儲在堆棧中，此時程序會處理外部注入通道產(chǎn)生的事件。當(dāng)使用16 位數(shù)據(jù)線時，其對應(yīng)的顯存模式是 565 ，其中低六位代表藍色，高六位代表紅色，中間五位代表綠色，其顏色的深淺隨著數(shù)值的增大，顏色越來越深。 控制顯示開關(guān)與否用DD0、BASEE著三位進行設(shè)置。 FSMC 將外部設(shè)備分為 3 類：NOR/PSRAM 設(shè)備、NAND設(shè)備、PC 卡設(shè)備。其模塊如圖39所示： ，當(dāng)其工作在5V電壓是，芯片發(fā)熱嚴重因此在使用芯片時應(yīng)嚴格控制輸入電壓，使其工作在合理區(qū)間。有上述分析可知，因此需要考慮使用降壓模塊，將電壓降低，考慮到實際電路的需要，,，其輸入電壓為5V，輸出電壓的范圍為：，有其輸出特性，和煤氣罐倉庫監(jiān)控系統(tǒng)的電壓要求可知，因此作為煤氣罐倉庫監(jiān)控系統(tǒng)的首選芯片。第四章 煤氣罐倉庫環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計煤氣罐程序下位機采用STM32F103ZET6作為主控芯片，信息采集單元包括溫濕度檢測模塊DHT11，氣體檢測模塊MQ_2，報警裝置，排風(fēng)扇，ESP8266WIFI模塊。使用MQ_2進行檢測時，需要設(shè)置STM32里面很過寄存器，其主要寄存器如下所示： 圖44 采樣時間寄存器 這是STM32的ADC采樣時間寄存器，這個寄存器規(guī)定著ADC采樣的時間間隔，對于AD轉(zhuǎn)換，要求采樣間隔盡可能短，但是在進行AD轉(zhuǎn)換時，也要控制轉(zhuǎn)換的精度，因此要合理的規(guī)定AD的采樣間隔，使AD轉(zhuǎn)換在精度高的情況下，盡可能轉(zhuǎn)換速度較快。網(wǎng)絡(luò)的不同，其內(nèi)容也不盡相同，例如其名字，內(nèi)容、功能等。服務(wù)可以分為面向連接的服務(wù)及TCP，還有一種面向無連接的服務(wù)UDP。他規(guī)定了連入互聯(lián)網(wǎng)的各種規(guī)定，以及數(shù)據(jù)是如何傳輸?shù)?，TCP/IP協(xié)議，采用四層的層級結(jié)構(gòu)，每一層使用下層提供的服務(wù)，同時又為上層提供服務(wù)，各層之間相互獨立。WIFI模塊采用AT指令，其WIFI模式應(yīng)該設(shè)置成Station模式，此時WIFI模塊相當(dāng)于客戶端，WIFI在設(shè)置時主要有一下幾個步驟： 將WIFI的工作模式，其指令為AT+CWMODE=3，(此時WIFI設(shè)置的是AP+STATION模式，及模式3，兩種功能都存在)。Microsoft Visual C++ ++編譯器，在計算機產(chǎn)生之后，人們使用復(fù)雜的命令語言進行系統(tǒng)的開發(fā)，程序員需要記憶大量的命令代碼。其開發(fā)環(huán)境如圖所示： 由Microsoft Visual C++ ，其和其他典型的word 、office等開發(fā)環(huán)境的模式幾乎相同，在開發(fā)環(huán)境的上部是Microsoft Visual C++ ，包括文件、編輯、查看、插入、編譯等功能，在文件菜單里，包含了文件的保存，工作空間的打開，以及新建新的工作文檔，在Microsoft Visual C++ ，支持多種編輯模式，例如簡單的WIn32 Application、win32 Static Library、MFC Application Wizard程序，都可以在Microsoft Visual C++ 。每個事物擁有不同的屬性，行為。在使用的過程中，很多人都會發(fā)現(xiàn)C++是一門很嚴格的編程語言，并且其功能也很強大，對于C++的學(xué)習(xí)，并不是一個短期就可以實現(xiàn)的過程，需要長時間的積累，也需要參與多種項目的訓(xùn)練，在使用時，才能做到得心應(yīng)手。頁面劃分首先是監(jiān)控界面標題：煤氣罐環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。上位機的標題，煤氣罐倉庫監(jiān)控系統(tǒng)，其字體需要進行顏色改變，利用MFC的CFont類，創(chuàng)建一個字體變量，替換原有字體，將字體進行放大加粗，對于字體顏色的需要添加OnCtlColor函數(shù)，在OnCtlColor函數(shù)內(nèi)部，對字體控件的ID進行選擇，添加消息響應(yīng)函數(shù)如下：圖414 消息響應(yīng)在消息響應(yīng)內(nèi)部利用Windows API函數(shù)獲取控件，如下： if( pWndGetDlgCtrlID() == IDC_STATIC1 ) // 對控件進行設(shè)置{ pDCSetTextColor( RGB(255,0,0) )。握手失敗時，上位機無法接收到下位機傳輸?shù)男畔?。綁定IP地址、端口號（2） 確定了煤氣罐監(jiān)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，以實際問題為導(dǎo)向，對于煤氣罐倉庫監(jiān)控系統(tǒng)要采集的信息，對已有的信息采集模塊進行篩選，最終確定了STM32F103ZET6作為中控芯片的下位機，MQ_2作為氣體濃度采集模塊，DHT11作為溫濕度采集模塊，對于MQ_2傳出的模擬量，利用AD轉(zhuǎn)換芯片將所得模擬值轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，實現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換。對于大多數(shù)的倉庫還是可以適用的。不管是在硬件還是軟件，甚至在智能化方面都存在很多的不足之處。在測試中，當(dāng)溫度升高時，溫度顯示并沒有第一時間改變顯示，而是處于一個延時的狀態(tài)，而后再進行緩慢的溫度變化，顯示溫度與實際溫度還是有一定的差別。忽略了很對情況。在這章節(jié)里，曲子抑揚頓挫。在本次設(shè)計中，我的指導(dǎo)老師，給了我很大的幫助。這大概就是室友情吧！住在一間屋子里，那就