基于labview与单片机的酒店烟雾报警系统设计(附件)【字数：8875】
摘 要随着社会的发展，人们对于精神生活的要求的提高，为了更好的保障人们的安全，针对现有报警系统的存在的问题，提出一种基于单片机和LabVIEW的酒店烟雾报警系统，实现对酒店安全的实时监测；使用LabVIEW软件，通过串口通信，单片机与上位机正常通讯，判断是否有信号输入，以此来达到监测与报警功能。经过测试，表明该系统成本低、操作简单、系统灵敏度高，预测具有较高的使用价值。
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题的背景 1
1.2课题研究的意义 1
1.3国内外发展状况 1
第二章 系统方案的设计 2
2.1课题研究的内容 2
2.2总体的设计方案 2
2.3主要元器件介绍 3
第三章 系统硬件电路设计 5
3.1烟雾采集电路 5
3.2电源电路 5
3.3复位电路 5
3.4 A/D转换电路 6
3.5报警电路 7
3.6串口通信电路 7
第四章 软件程序的设计 8
4.1通信协议 8
4.2 LabVIEW设计 8
4.2.1前面板设计 8
4.2.2程序框图 9
4.3仿真设计 11
第五章 调试与分析 17
5.1整体调试 17
5.2分析 18
结束语 20
致 谢 21
参考文献 22
附录 23
附录A STC89C52单片机的介绍 23
附录B 电路原理图 25
附录C 源程序 26
第一章 绪论
1.1选题的背景
威胁公关安全和社会发展的灾难有多，但是失火是最常见、最普遍的，每年有千上万人的生命和健康受到伤害，造成数以亿计的经济损失。
为了能够及时发现火灾，减少对人们的伤害和经济损失，需要严密监测环境中的烟雾浓度。然而，传统的火灾报警系统多采用基于总线制的开关式预警方案，检测模块与报警模块通过有线方式传输信号，布线复杂，连接线路在发生火 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
灾时易造成损坏，且多采用单一传感器采集环境信息，易造成火灾的误报和漏报。
1.2课题研究的意义
随着人们生活水平的提高，越来越多的人在周末以及节假日选择外出旅行，酒店也就成了他们的首选。但是酒店大多数都是在繁华地带以及高层建筑当中，然而高层建筑以及酒店地理位置的特殊性，对酒店的防火措施要求严格，所以烟雾报警系统就成了酒店必不可少的设施。烟雾报警系统可以对酒店每个房间以及公共区域进行实时监测，一旦空气中的烟雾浓度超过标准值就会自动报警，这样就能很及时的预防和发现火情，保障人们的安全。
为了加强课题的研究，需要查找相关参考书和文献。通过查看大量相关资料，我们不仅可以对大学四年所学知识的融会贯通，同时我们也可以进一步加深对专业知识的理解。与大学四年中做参加的实验或者实践活动相比，此次通过对毕业设计的研究，我不仅能更好的把握课题的主旨，而且在原理图的绘制以及元器件的采购都有了很深的感悟。在焊接与调试电路的过程中，我们的动手能力以及处理问题的思路都得到了很大的锻炼。通过研究课题，提高我们的自主学习的能力，同时将我们所学的知识运用到实际当中。
1.3国内外发展状况
自 20 世纪 30 年代以来，国外一直关注各种类型传感器的研究和开发，尤其是温度传感器和烟雾传感器。国外这么早就开始注重传感器的开发，一方面是因为人们生活水平不断提高，存在的安全隐患随之增加，人们对生活的舒适性和环境的安全性有了更高的要求；另一方面是因为电子技术的发展、生产工艺水平的提高，使得传感器的精度更加精准，价格上也更加便宜。
这些年来,尽管我国的报警探测技术有了很完善的发展和应用，但是还存在些问题,比如抽烟的烟雾、灰尘过多等，都可能会引起烟雾报警误报，如果报警器所处环境太过潮湿可能会漏报。从近年来大量的案例中也可以看出，有的单位虽然安装了先进的技术报警设备，但却没有起到相应的防范效果，并没有发挥出报警系统的强大。
第二章 系统方案的设计
2.1课题研究的内容
1、本课题的设计方案主要包括硬件系统、软件系统以及整体调试。
2、本课题在硬件系统的设计中主要包括电路的设计和仿真的设计。电路设计又由A/D转换、串口通信等电路组成。本课题通过MQ2传感器获得信号并将其转换为电信号，经下位机传输到上位机中，最终达到报警的能够。经过调试，实现课程要求。
3、用LabVIEW设计用户界面,将采集到的信号在PC机上显示出来。
4、系统整体框图如图1所示。
/
图1 系统整体框图
2.2总体的设计方案
本系统设计采用MQ2传感器对烟雾浓度进行监测，传感器将采集到的烟雾浓度信号经过单片机传输到上位机中。如果传感器采集的信号是模拟信号，则模拟信号由PCF8591芯片进行A/D转换，并通过STC89C52单片机将采集到的数字信号一起传输。
下位机与上位机之间的有效通信可以通过VISA在LabVIEW软件中实现，可以在LabVIEW中设计一个前面板和程序框图来显示和处理上位机采集到的信号。首先将采集到的烟雾浓度信号转换成电压信号，如果烟雾浓度的电压信号高于前面板中设定的烟雾浓度上限的最高电压值，那么硬件电路板与上位机程序同时触发报警，最终达到课题设计的实验效果。为了能够实现酒店烟雾报警的目的，将整个系统分解为软件和硬件两大部分：
1、硬件部分
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题的背景 1
1.2课题研究的意义 1
1.3国内外发展状况 1
第二章 系统方案的设计 2
2.1课题研究的内容 2
2.2总体的设计方案 2
2.3主要元器件介绍 3
第三章 系统硬件电路设计 5
3.1烟雾采集电路 5
3.2电源电路 5
3.3复位电路 5
3.4 A/D转换电路 6
3.5报警电路 7
3.6串口通信电路 7
第四章 软件程序的设计 8
4.1通信协议 8
4.2 LabVIEW设计 8
4.2.1前面板设计 8
4.2.2程序框图 9
4.3仿真设计 11
第五章 调试与分析 17
5.1整体调试 17
5.2分析 18
结束语 20
致 谢 21
参考文献 22
附录 23
附录A STC89C52单片机的介绍 23
附录B 电路原理图 25
附录C 源程序 26
第一章 绪论
1.1选题的背景
威胁公关安全和社会发展的灾难有多，但是失火是最常见、最普遍的，每年有千上万人的生命和健康受到伤害，造成数以亿计的经济损失。
为了能够及时发现火灾，减少对人们的伤害和经济损失，需要严密监测环境中的烟雾浓度。然而，传统的火灾报警系统多采用基于总线制的开关式预警方案，检测模块与报警模块通过有线方式传输信号，布线复杂，连接线路在发生火 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
灾时易造成损坏，且多采用单一传感器采集环境信息，易造成火灾的误报和漏报。
1.2课题研究的意义
随着人们生活水平的提高，越来越多的人在周末以及节假日选择外出旅行，酒店也就成了他们的首选。但是酒店大多数都是在繁华地带以及高层建筑当中，然而高层建筑以及酒店地理位置的特殊性，对酒店的防火措施要求严格，所以烟雾报警系统就成了酒店必不可少的设施。烟雾报警系统可以对酒店每个房间以及公共区域进行实时监测，一旦空气中的烟雾浓度超过标准值就会自动报警，这样就能很及时的预防和发现火情，保障人们的安全。
为了加强课题的研究，需要查找相关参考书和文献。通过查看大量相关资料，我们不仅可以对大学四年所学知识的融会贯通，同时我们也可以进一步加深对专业知识的理解。与大学四年中做参加的实验或者实践活动相比，此次通过对毕业设计的研究，我不仅能更好的把握课题的主旨，而且在原理图的绘制以及元器件的采购都有了很深的感悟。在焊接与调试电路的过程中，我们的动手能力以及处理问题的思路都得到了很大的锻炼。通过研究课题，提高我们的自主学习的能力，同时将我们所学的知识运用到实际当中。
1.3国内外发展状况
自 20 世纪 30 年代以来，国外一直关注各种类型传感器的研究和开发，尤其是温度传感器和烟雾传感器。国外这么早就开始注重传感器的开发，一方面是因为人们生活水平不断提高，存在的安全隐患随之增加，人们对生活的舒适性和环境的安全性有了更高的要求；另一方面是因为电子技术的发展、生产工艺水平的提高，使得传感器的精度更加精准，价格上也更加便宜。
这些年来,尽管我国的报警探测技术有了很完善的发展和应用，但是还存在些问题,比如抽烟的烟雾、灰尘过多等，都可能会引起烟雾报警误报，如果报警器所处环境太过潮湿可能会漏报。从近年来大量的案例中也可以看出，有的单位虽然安装了先进的技术报警设备，但却没有起到相应的防范效果，并没有发挥出报警系统的强大。
第二章 系统方案的设计
2.1课题研究的内容
1、本课题的设计方案主要包括硬件系统、软件系统以及整体调试。
2、本课题在硬件系统的设计中主要包括电路的设计和仿真的设计。电路设计又由A/D转换、串口通信等电路组成。本课题通过MQ2传感器获得信号并将其转换为电信号，经下位机传输到上位机中，最终达到报警的能够。经过调试，实现课程要求。
3、用LabVIEW设计用户界面,将采集到的信号在PC机上显示出来。
4、系统整体框图如图1所示。
/
图1 系统整体框图
2.2总体的设计方案
本系统设计采用MQ2传感器对烟雾浓度进行监测，传感器将采集到的烟雾浓度信号经过单片机传输到上位机中。如果传感器采集的信号是模拟信号，则模拟信号由PCF8591芯片进行A/D转换，并通过STC89C52单片机将采集到的数字信号一起传输。
下位机与上位机之间的有效通信可以通过VISA在LabVIEW软件中实现，可以在LabVIEW中设计一个前面板和程序框图来显示和处理上位机采集到的信号。首先将采集到的烟雾浓度信号转换成电压信号，如果烟雾浓度的电压信号高于前面板中设定的烟雾浓度上限的最高电压值，那么硬件电路板与上位机程序同时触发报警，最终达到课题设计的实验效果。为了能够实现酒店烟雾报警的目的，将整个系统分解为软件和硬件两大部分：
1、硬件部分
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