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江蘇科技大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)-資料下載頁

2024-12-03 15:39本頁面

【導(dǎo)讀】傳統(tǒng)的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)多采用RS-485總線通信方式,與之相。于CAN總線的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案及實(shí)現(xiàn)方法。選擇合適的溫度及煙霧傳感器;主從節(jié)點(diǎn)通過CAN總線通信;可進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、顯示、存儲(chǔ)等;根據(jù)測(cè)量值可驅(qū)動(dòng)滅火裝置。除以上要求的功能外,設(shè)計(jì)者可增加其他功能。2021年3月25日至2021年6月12日。傳輸速率較低等一系列的缺點(diǎn)。的問題以及問題的處理方案等等。

  

【正文】 s18b20(0xcc)。 //發(fā)跳過 ROM 匹配命令 write_ds18b20(0x44)。 //發(fā)溫度轉(zhuǎn)換命令 disp_temp()。 //顯示溫度,等待 AD 轉(zhuǎn)換 set_ds18b20()。 write_ds18b20(0xcc)。 //發(fā)跳過 ROM 匹配命令 write_ds18b20(0xbe)。 //發(fā)出讀溫度命令 read_ds18b20()。 //將讀出的溫度數(shù)據(jù)保存 此時(shí)觀測(cè)液晶顯示屏上顯示的溫度為 28℃左右變化,當(dāng)手指靠近,并且觸摸溫江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 29 度傳感器的時(shí)候顯示屏上的溫度在不斷地變化,表明溫度傳感器模塊的功能正常,本模塊到此測(cè)試成功。 圖 52 溫度傳感器電路信息采集演示圖 可燃?xì)怏w及煙霧傳感 器電路功能的測(cè)試 將可燃?xì)怏w及煙霧傳感器在單片機(jī)上連接好,并將程序下載在其中,此時(shí)觀測(cè)到數(shù)值是 02,程序中設(shè)置的閥值是 15,即空氣中可燃?xì)怏w濃度和煙霧的濃度超過此值,系統(tǒng)開始報(bào)警。將香煙點(diǎn)燃,放在傳感器周圍,或是將打火機(jī)對(duì)著傳感器釋放氣體,屏幕上的數(shù)值會(huì)發(fā)生很大變化,由此,判斷電路功能工作正常。 可燃?xì)怏w及煙霧傳感器電路功能的測(cè)試演示圖如下: 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 30 圖 53可燃?xì)怏w及煙霧傳感器電路功能的測(cè)試演示圖 報(bào)警電路功能的測(cè)試 將測(cè)試報(bào)警電路功能的相應(yīng)程序燒進(jìn)其所在的單片機(jī)上,主要程序如下: if((tempint30)amp。(tempint85)) //溫度報(bào)警設(shè)置 { fm=0。 delay(5)。 fm=1。 } 此時(shí)觀察電路,當(dāng)溫度超過 30 度的時(shí)候,蜂鳴器開始工作,發(fā)出報(bào)警聲, 表明 報(bào)警電路功能 正常,本模塊到此測(cè)試成功。 滅火裝置功能的測(cè)試 滅火裝置功能的測(cè)試,主要是測(cè)試當(dāng)火災(zāi)發(fā)出警報(bào)的時(shí)候,滅火裝置是否可以順利而又及時(shí)的執(zhí)行,即步進(jìn)電機(jī)是否及時(shí)工作?,F(xiàn)將步進(jìn)電機(jī)所需要的程序燒進(jìn)其所在的單片機(jī)開發(fā)模板上,然后 進(jìn)行測(cè)試,主要程序如下: while(Flag==0) { 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 31 P0=0x71。//顯示 F 標(biāo)示正轉(zhuǎn) for(i=0。i4。i++) //4 相 { P1=F_Rotation[i]。 //輸出對(duì)應(yīng)的相 可以自行換成反轉(zhuǎn)表格 Delay(500)。 //改變這個(gè)參數(shù)可以調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速 ,數(shù)字越小,轉(zhuǎn)速越大 } } 此時(shí)觀察,當(dāng)報(bào)警器開始工作的時(shí)候,步進(jìn)電機(jī)開始工作,表明滅火執(zhí)行裝置工作正常,本模塊到此測(cè)試成功。 下圖 是滅火裝置,包括 L298N 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊,步進(jìn)電機(jī), 51 單片機(jī)的測(cè)試連接圖, 圖 54 滅火裝置功能的測(cè)試 CAN 模塊通信功能的測(cè)試 CAN 模塊通信在整個(gè)系統(tǒng)中起到了關(guān)鍵性的作用,它是主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)之間信息傳遞的橋梁。首先將“發(fā)”程序燒到單片機(jī) A,再將“收”程序燒到單片機(jī) B,實(shí)現(xiàn)兩個(gè)單片機(jī)之間信息的傳輸,下面進(jìn)行 溫度實(shí)時(shí)傳輸測(cè)試 。 以下是“發(fā)”的主要程序: if((canstatusamp。0x0c)==0x0c)//判斷是否可以發(fā)送 { 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 32 // Write_SJA1000(REG_CAN_CMR,0x10)。//使能發(fā)送請(qǐng)求,發(fā)送數(shù)據(jù)。自收發(fā) Write_SJA1000(REG_CAN_CMR,0x01)。//使能發(fā)送請(qǐng)求,發(fā)送數(shù)據(jù) 對(duì)發(fā) while((canstatusamp。0x08) ==0) {canstatus = Read_SJA1000(REG_CAN_SR)。} } 以下是“收”的主要程序: IO_Init()。 SJA100HardWareRest()。 SJA1000_Config_Normal()。 //SJA1000 進(jìn)入正常模式配置 Write_SJA1000(REG_CAN_IER,0x01)。 //使能 SJA1000 接收中斷位 WriteSJARegBlock(16,Send_CAN_Info_ID,5)。 //擴(kuò)展幀,向發(fā)送緩沖區(qū)寫入 5 個(gè)數(shù)據(jù) WriteSJARegBlock(21,Send_CAN_Data,8)。//擴(kuò)展幀,向發(fā)送緩沖區(qū)寫入 8 個(gè)數(shù)據(jù) UartSendByte(1)。 此時(shí)觀察單片機(jī), A 和 B 單片機(jī)上的 LCD 同步顯示溫度,由此可見, CAN 模塊通信正常,本模塊到此此時(shí)成功。 圖 55溫度實(shí)時(shí)傳輸測(cè)試 圖 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 33 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的綜合測(cè)試 通過以上主節(jié)點(diǎn)上的各模板功能、從節(jié)點(diǎn)的各模板功能、 CAN 模塊通信功能都進(jìn)行了成功的測(cè)試之后,接下來就對(duì)此設(shè)計(jì)的基于 CAN 總線的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的一個(gè)綜合的測(cè)試,以下就進(jìn)行火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的模擬。 模擬所需要的材料:香煙一根,打火機(jī)一只,筆記本電腦一臺(tái)等一些相關(guān)材料。 模擬火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的具體步驟以及模擬過程中的現(xiàn)象如下: 第一步:將已經(jīng)調(diào)試好的收、發(fā)程序分別燒進(jìn)主、從節(jié)點(diǎn)的單片機(jī)內(nèi),并保持通電狀態(tài)。此時(shí)觀 察到,主節(jié)點(diǎn)單片機(jī)開發(fā)板上的液晶顯示屏第一行顯示: Yanwu(煙霧以及氣體濃度的綜合數(shù)值),數(shù)值為 02;第二行顯示 temp(溫度) ℃。 第二步:用打火機(jī)將香煙點(diǎn)燃,將其放在從節(jié)點(diǎn) MQ2 傳感器的下方,香煙飄出的煙,接觸到傳感器,傳感器將收集到的相關(guān)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào),通過 CAN模塊傳輸給主節(jié)點(diǎn),主節(jié)點(diǎn)通過顯示屏顯示出來。此時(shí)觀察到,顯示屏第一行的數(shù)值有了明顯的變化,當(dāng)超過數(shù)值 15(事先設(shè)置好的閥值)的時(shí)候,蜂鳴器開始發(fā)出報(bào)警的聲音。與此同時(shí),從節(jié)點(diǎn)上的步進(jìn)電機(jī)開始工作。 第三 步:將打火機(jī)對(duì)著從節(jié)點(diǎn) MQ2 傳感器,然后釋放打火機(jī)內(nèi)部的可燃性氣體(丁烷),此時(shí)觀察到的現(xiàn)象與第二步觀察到的現(xiàn)象一樣。 第四步:將溫度傳感器放在,筆記本電腦的散熱口處。此時(shí)觀察到,主節(jié)點(diǎn)上的顯示屏顯示溫度在慢慢的上升,當(dāng)超過 30℃的時(shí)候,發(fā)出報(bào)警現(xiàn)象與第二步所描述的現(xiàn)象一樣。 第五步:將第二步、第三步、第四步的模擬的煙霧,可燃性氣體,溫度同時(shí)進(jìn)行測(cè)試。此時(shí)觀察到,與第二步所描述的現(xiàn)象一樣。江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 34 圖 56火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的整體測(cè)試圖 圖 57 火災(zāi)報(bào)警器整體測(cè)試屏幕顯示的煙霧濃度和溫度圖片 綜上所述,通過系統(tǒng)的各個(gè)功能模 塊以及系統(tǒng)整體的測(cè)試,表明本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求,即主從節(jié)點(diǎn)通過 CAN 總線通信,可進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、顯示、存儲(chǔ)等,根據(jù)測(cè)量值可驅(qū)動(dòng)滅火裝置等功能。江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 35 結(jié) 語 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們作為學(xué)生在學(xué)習(xí)階段的最后一個(gè)環(huán)節(jié),是對(duì)所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)的一種綜合應(yīng)用,是一種綜合的再學(xué)習(xí)、再提高的過程,這一過程對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考及工作能力也是一個(gè)培養(yǎng)。 本文首先介紹了國(guó)內(nèi)外火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的特征、技術(shù)、發(fā)展水平、研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析,說明火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)的背景和研究意義;然后給出了火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)內(nèi)部 CAN 通信系統(tǒng)的組成結(jié) 構(gòu)。介紹了 CAN 通信工作原理,闡述了選擇 CAN 總線作為火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)之間,各個(gè)工作模塊之間的數(shù)據(jù)的通信與 RS485總線的性能比較。 在設(shè)計(jì)的過程中,遇到了一些坎坷和挫折,由于剛接觸火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、 CAN 總線的相關(guān)知識(shí),對(duì)于有些知識(shí)點(diǎn)還不能完全理解。對(duì)于如何利用 CAN 總線完成各個(gè)控制部件之間的通信理解還不十分透徹。通過進(jìn)一步查詢資料,熟悉火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與各模塊的功能, 分析 CAN 總線在火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中的應(yīng)用,再進(jìn)行設(shè)計(jì)。 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),構(gòu)建一個(gè)完善、可靠、高效的智能自動(dòng)控制系統(tǒng)是一 個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,受到各個(gè)方面因素的影響。 經(jīng)過三個(gè)多月的努力,基本完成了設(shè)計(jì)任務(wù),調(diào)研收集分析有關(guān)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的資料,總結(jié) CAN 模塊工作原理及其特點(diǎn);分析 CAN 現(xiàn)場(chǎng)總線基本通訊原理及 CAN 總線協(xié)議具體技術(shù)細(xì)節(jié);采用 51 單片機(jī)作為主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)的微處理器,進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的各個(gè)模塊硬件設(shè)計(jì),分析各個(gè)模塊功能和特點(diǎn);進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì),包括溫度傳感器電路程序設(shè)計(jì),可燃?xì)怏w及煙霧傳感器電路程序設(shè)計(jì),滅火裝置電路程序、 LCD 顯示程序等,并進(jìn)行 CAN 總線通訊設(shè)計(jì)。 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 36 致 謝 在 這篇論文結(jié)束的時(shí)候,我要深深地感謝指導(dǎo)教師 老師。 本設(shè)計(jì)的完成是在張老師的耐心指導(dǎo)下完成的。在設(shè)計(jì)過程中遇到問題時(shí),張老師給予了我很大的幫助才使得我的畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利的進(jìn)行。這過程中花費(fèi)了張老師很多時(shí)間和精力,在此向張老師表示衷心地感謝。 她嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神、高尚的品格值得我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí),她的諄諄教誨將使我受益終生。 感謝所有幫助和鼓勵(lì)過我的同學(xué)和朋友!這四年的相處中,我深深地體會(huì)到了友情的珍貴,在我迷茫的時(shí)候他們真誠(chéng)的鼓勵(lì)是我前進(jìn)的動(dòng)力。 向電氣與信息工程學(xué)院的所有老師表示衷心的感謝! 向大學(xué)學(xué)習(xí)期間所有任課老師表示衷心的感謝! 最后,祝愿我們母校的明天更美好! 2021 年 6 月 于江蘇科技大學(xué) 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 37 參考文獻(xiàn) [1]鐘國(guó)棟等 ,消 防服務(wù)的供給消費(fèi)邏輯 ,經(jīng)濟(jì)研究導(dǎo)刊 ,2021,18(1):1620 [2]劉洋銘等 ,淺談如何搞好消防監(jiān)督工作 ,中國(guó)科技信息 .2021,35(4): 365369 [3]章歡 ,基于 CAN總線的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 2021 [4]佟為明等 ,現(xiàn)場(chǎng)總線概述 ,低壓電器 ,2021,1117 [5]蘇永峰等 ,CAN總線技術(shù)在電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化的應(yīng)用 ,電氣技術(shù) ,2021, 4( 3):1620 [6]楊建軍 ,CAN總線技術(shù)在汽車中的應(yīng)用 ,上海汽車 ,2021, 5(6):2125 [7]韓成浩等 ,CAN總線技術(shù)及其應(yīng)用 ,制造業(yè)自動(dòng)化 ,2021, 11(2):1922 [8]馮杏輝 ,基于 CAN總線的嵌入式變頻調(diào)整系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn) ,東華大學(xué)學(xué)位論文 , 2021 [9]林新榮 ,CAN總線與 RS422A通信適配器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)及抗干擾分析 ,哈爾濱工程大學(xué)學(xué)位論文 , 2021 [10]王小朋 , 基于多傳感器信息融合的煤礦環(huán)境探測(cè)與危險(xiǎn)評(píng)估 , 山東大學(xué)學(xué)位論文 , 2021 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