【正文】 31。最后，對于不辭勞苦來評閱我的論文和能在百忙之中參加我的論文答辯的每一位專家或教授表示最衷心的感謝。從中我學(xué)到，無論以后是繼續(xù)學(xué)習(xí)深造還是步入職場，態(tài)度是很重要的。正是導(dǎo)師這種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，最終促使我能夠?qū)⑽业挠布铍y的部分設(shè)計完成并實(shí)現(xiàn)，從導(dǎo)師給我講解原理、流程以及實(shí)現(xiàn)方案、開發(fā)工具和設(shè)計方法中，我學(xué)到了許多東西。每當(dāng)一個方案定下來，我在后續(xù)的操作中稍有松懈，導(dǎo)師就會及時指出，將我引入正軌。同時也會給我提出多套解決的方案，并且對于每套方案都會替我不厭其煩的分析其優(yōu)劣。顯然經(jīng)過這么多波折遺留下來的問題是不會那么簡單的，但是導(dǎo)師那博廣的知識也是深深的令我折服。但是導(dǎo)師的鼓勵和指導(dǎo)卻讓我點(diǎn)燃了希望的燈火，每次課題遇到困難，進(jìn)展難以繼續(xù)的時候，我就會首先自己查找相關(guān)文獻(xiàn)資料，能解決最好，不能解決就會詢問有關(guān)方面的同學(xué)，在這個方面基本上也能解決好多問題。畢業(yè)論文的完成以及后續(xù)答辯的結(jié)束也就預(yù)示著我的大學(xué)四年的學(xué)習(xí)生活也即將結(jié)束，回顧自己四年來的學(xué)習(xí)生活，感慨也是不少。對此，我想對他表達(dá)崇高的敬意?？傊?，從這個安防系統(tǒng)設(shè)計的各個方面（如：傳感檢測模塊、報警模塊、通信模塊等）都是可以提高和發(fā)展的。而且在答辯時這些模塊有的因為答辯需要做了相關(guān)的改變，有的因為時間倉促沒有相應(yīng)的驅(qū)動源放大電路導(dǎo)致蜂鳴器無法正常工作。（5）本文中也未曾涉及信息傳輸?shù)陌踩院捅Ｃ苄裕绻邢嚓P(guān)需求和允許，可以在后續(xù)的研究中對這方面加以研究和發(fā)展。例如一個大樓，總共有32個獨(dú)立房間，我在每個房間只需要安裝一個相應(yīng)的監(jiān)測和通信模塊，而將全部的信息發(fā)送到一臺接收設(shè)備上進(jìn)行匯總分析，而不需要為每一臺設(shè)備配上一套接收設(shè)備（每一臺設(shè)備配上一套接收設(shè)備會導(dǎo)致成本的大大提高，不實(shí)用）。（2）對于報警模塊，不僅僅只是停留在報警燈閃爍，蜂鳴器響起的程度，需要最優(yōu)化報警電路，最好是可以設(shè)計一個相應(yīng)的界面，接上相應(yīng)的串口電路后可以從顯示器上明確看到各個探測傳感器的參數(shù)，哪一個指數(shù)出現(xiàn)超出預(yù)設(shè)值而導(dǎo)致報警。對于一個安防來說，探測的探頭越多，得到的信息也就越是全面，這樣才能做出更加準(zhǔn)確的裁決。經(jīng)過自己這一學(xué)期的努力，果然功夫不負(fù)有心人，基本上完成了這一門課題的相關(guān)研究，做出了相關(guān)的硬件部分。經(jīng)過這簡短的一學(xué)期，學(xué)了單片機(jī)（當(dāng)然剛開始的時候還學(xué)錯了好多，首先學(xué)的是51單片機(jī)，然后開始了msp430超低功耗單片機(jī)的學(xué)習(xí)，再然后就是STM 32單片機(jī)的學(xué)習(xí)，到最后自己用于完成本次研究的單片機(jī)卻是STM 8，不過由于這幾款單片機(jī)或多或少都是有些相通的，因此有了一點(diǎn)基礎(chǔ)，學(xué)其他的起來也就不是那么艱難了），學(xué)習(xí)了如何使用AD繪制原理圖，生成PCB，原理圖中各元器件庫的繪制，簡單的各種操作，以及IAR的運(yùn)用。雖然這些軟件對于曾經(jīng)參加過電子大賽的人來說，確實(shí)是挺簡單的，畢竟他們很早就學(xué)會了如何使用AD，如何將程序由電腦編譯后導(dǎo)入單片機(jī)里面，以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能?？傊谶@一學(xué)期的學(xué)習(xí)研究中，自己感悟很多。（5）對于目前比較前沿的芯片SX1278以及比較實(shí)用的單片機(jī)STM8做了相關(guān)的學(xué)習(xí)和研究，明白基本使用原則和方法，將之付諸于本次畢業(yè)設(shè)計的相關(guān)模塊的設(shè)計。（3）學(xué)習(xí)了AD軟件的使用，對各個模塊進(jìn)行電路圖的繪制以及PCB的生成，交有廠家燒蝕得到相關(guān)硬件產(chǎn)品，以達(dá)到本次畢設(shè)研究的要求。同時這也是本次研究的核心創(chuàng)新點(diǎn)，因為此種LoRA組網(wǎng)技術(shù)目前在國內(nèi)屬于比較前沿，應(yīng)用比較少的一項技術(shù)。在結(jié)合國外安防現(xiàn)狀分析的同時，將國內(nèi)的情形也做了一番對比，得出目前我們現(xiàn)階段國內(nèi)安防系統(tǒng)的現(xiàn)狀以及其發(fā)展的特點(diǎn)。而因為搭建安防系統(tǒng)需要大量的傳感檢測器，但目前經(jīng)濟(jì)情況無法滿足相關(guān)需求，故本文中設(shè)計的探測器比較少，只有溫度報警器和煙霧報警器等，而且在后續(xù)的答辯過程中為了滿足答辯時能夠立即得到應(yīng)答，它的觸發(fā)用了一個觸發(fā)開關(guān)來解決。其實(shí)物圖如下： 信息的采集與發(fā)送模塊實(shí)物圖 信息的接收和報警處理模塊實(shí)物圖總結(jié)伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各方面的安防問題備受社會關(guān)注。剛開始的方案是將蜂鳴器一個引腳接地，一個引腳接在信號線上，由于自己沒有對信號添加放大電路，所以信號太微弱，導(dǎo)致基本上聽不到蜂鳴器的聲音，后來提出了一個解決方法（當(dāng)然直接添加一個信號放大器就可以解決問題，但是由于自己的硬件目前不方便再到廠家腐蝕因此再添加硬件不太現(xiàn)實(shí)），就是將蜂鳴器一個引腳接到VCC上，另一個接到信號線上，聲音就有了，但不大。 通過對硬件的測試，基本上是達(dá)到了LoRa網(wǎng)絡(luò)的組建和通信。所以在設(shè)計硬件電路原理圖的時候特地添加了一個放大電路，而且它在本次畢業(yè)設(shè)計過程中有多個地方需要用到，第一個地方是傳感器模塊，煙霧報警器觸發(fā)信號小，要將其信號放大了之后再傳給單片機(jī)處理，這樣才能有明確的觸發(fā)信號，另外溫度傳感器發(fā)出溫度報警信號后也需要一個放大器來放大其信號，后續(xù)蜂鳴器由于驅(qū)動電壓高，同樣需要一個放大器來達(dá)到較為宏亮的報警聲音。在通信距離大致在5Km以內(nèi)，我們的通信基本可以實(shí)現(xiàn)，而且相關(guān)模塊基本功能也實(shí)現(xiàn)了。如果接到報警信號，那么就說明我們的報警裝備基本功能已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。第三個同學(xué)則告知拿著傳感探測模塊的同學(xué)，現(xiàn)在煙霧濃度已經(jīng)達(dá)到并超過預(yù)設(shè)值，請撥下相關(guān)開關(guān)代表報警觸發(fā)。 在這個設(shè)計中，使用的是白盒、黑盒測試方法對測試的對象進(jìn)行測試，具體來說就是：黑盒盒測試是作為一個整體，不考慮各個模塊的功能，只考慮輸入輸出，只要我的輸入正確，我的輸出也必須達(dá)到我預(yù)期的目標(biāo)；而白盒測試則是對每個模塊采取分模塊測試，例如單片機(jī)模塊，通信模塊都可以作為一個最小系統(tǒng)進(jìn)行測試。將報警設(shè)備置于鑒湖主教學(xué)樓一樓，探測設(shè)備置于學(xué)生宿舍學(xué)海C棟，將其處于待機(jī)狀態(tài)。燒錄進(jìn)入芯片，實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能。核心部分在于SX1278芯片的組網(wǎng)以及STM8單片機(jī)的控制。其核心程序代碼見附錄SX1278通信。這一部分是這次課程研究的最重要部分，也是最突出的創(chuàng)新點(diǎn)。 LORA通信模塊程序設(shè)計此部分分為兩大模塊，一個為發(fā)送模塊，一個為接收模塊，由其組建成LoRa通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)通信。以便能及時將感測模塊探測的信息發(fā)送出去，并且將接收模塊接收到的信息及時反饋給報警模塊。此部分要分為兩部分進(jìn)行程序的設(shè)計：一部分為傳感探測模塊輸入的信息進(jìn)行處理；另一部分則是為報警模塊發(fā)送指令。第5章 各模塊內(nèi)部程序的設(shè)計本次畢業(yè)設(shè)計要求寫入相關(guān)程序的部件主要有四個，分別是兩片SX1278芯片和兩片STM8芯片，其中空閑時間它們都是進(jìn)入循環(huán)等待的，直到有相關(guān)信息的觸發(fā)，它們才開始進(jìn)行相關(guān)處理。隨后將之送廠家腐蝕，接著進(jìn)行板子的焊接，獲取實(shí)物。其中包括傳感模塊電路圖，兩個主控模塊，兩個通信模塊，以及報警模塊和各接口電路的電路原理圖。本次設(shè)計的接口基本上使用的是串口，以串口通信來聯(lián)系各主要模塊。其原電路理圖如下： 蜂鳴器、燈光報警器的原理圖由于只有各個模塊只有聯(lián)系在一起，才能將分散的各部分聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)整體的安防功能。 信號放大電路由于本次實(shí)驗是按照功能來區(qū)分各電路模塊的，所以此模塊主要實(shí)現(xiàn)報警功能，讓監(jiān)測方能夠及時準(zhǔn)確的知曉被監(jiān)測方周圍是否發(fā)生火災(zāi)等危險情況，能夠做出相應(yīng)的提醒。因為這兩種方案各有優(yōu)缺點(diǎn)，所以我在這里把他們都列舉出來了。其電路設(shè)計原理圖如下： SX1278通信模塊電路設(shè)計原理圖該模塊主要由兩個傳感器電路組成，分別是：溫度傳感器和煙霧傳感器，這兩個電路在整體設(shè)計中主要承擔(dān)對外部環(huán)境的監(jiān)測，當(dāng)外部環(huán)境中其監(jiān)測的值超出相關(guān)設(shè)定值時，其將相關(guān)異常信號發(fā)送給發(fā)送給主控模塊，由其交由通信模塊將信息發(fā)送出去進(jìn)行后續(xù)的處理，其電路設(shè)計原理圖如下： 基于DS18B20的溫度傳感探測器的原理圖 基于AD590的溫度傳感探測器的原理圖上面給出了兩種溫度傳感探測器的原理圖，其中第一個DS18B20為一個元器件，電路連接方便，但是相應(yīng)的程序驅(qū)動較為復(fù)雜。在本模塊中采用的芯片主要是STM8，其電路設(shè)計原理圖如下： 主控模塊STM8電路設(shè)計原理圖該模塊分為兩個部分，一個為發(fā)送模塊，一個為接收模塊，使用的是同一種芯片以及相同的原理圖，其芯片選型為SX1278，是本次研究課題的核心部分，使用升特公司生產(chǎn)的芯片來組建超遠(yuǎn)距離無線通信。STM 8SX1278主時鐘晶振煙霧探測傳感器溫度探測傳感器 報警數(shù)據(jù)采集及發(fā)送模塊STM 8SX1278主時鐘晶振