组合形式的模拟灭火器设计开发(附件)【字数：15499】
随着社会经济的发展，火灾事故频发，造成人员生命财产安全损失。为了减少火灾造成的损失，增强公众对火灾的认识，迫切需要设计出一种模拟灭火器。本文通过国内外已有的模拟灭火器的优劣分析，提出了一种新型的组合式模拟灭火器。本文从方案的选取入手，对多个方案进行了比较并对其实现方式和功能展开论述。从机械结构设计校核方面和电路控制系统设计方面都进行了相关工作。运用Altium Designer进行主控制器电路PCB设计以及LED屏幕供电电路设计；采用Atmega2560进行LED屏幕的控制，运用蓝牙无线通讯方式进行遥控。通过solidworks完成了整体结构设计，并针对所设计的LED屏幕固定架使用有限元分析软件校核并优化，验证了方案的可行性。关键词组合式模拟灭火器；编程；仿真
目录
第一章 绪论 1
1.1课题研究背景、目的与意义 1
1.2国内外研究现状 2
1.2.1国外研究现状 2
1.2.2国内研究现状 2
1.3研究的方法和各章节的安排 3
第二章 组合式模拟灭火器方案设计 4
2.1组合式模拟灭火器的设计要求 4
2.2组合式模拟灭火器的方案选用与分析 4
2.2.1空间多面体设计方案 5
2.2.2平面多面设计方案 5
2.2.3四周包围设计方案 6
2.3组合式模拟灭火器的机械及电控方案 7
2.3.1 组合式模拟灭火器机械方案 7
2.3.2组合式模拟灭火器电控方案 7
2.4本章小结 8
第三章 组合式模拟灭火器电路设计 9
3.1 电路系统总体设计 9
3.1.1 供电系统设计 9
3.1.2 主板及遥控设计 10
3.2主控电路设计 11
3.2.1单片机选型及外围电路设计 11
3.2.2电源电路 12
3.2.3 LED点阵屏模块选型 14
3.3 LED屏幕供电电路 14
3.4 本章小结 15
第四章 组合式模拟灭火器程序设计 16
4.1 组合式模拟灭 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
火器功能要求 16
4.2 组合式模拟灭火器控制系统综述 16
4.3 基于蓝牙的远程遥控软件设计 17
4.3.1 蓝牙模块无线通讯软件设计 17
4.3.2 按键控制模拟火焰软件设计 19
4.4 拓展屏幕的检测控制软件设计 22
4.5 火焰控制点位和大小实现 23
4.6本章小结 24
第五章 组合式模拟灭火器的结构设计 25
5.1模拟灭火器组合形式 25
5.2 模拟灭火器屏幕内部原理 26
5.3 本章小结 28
第六章 组合式模拟灭火器控制仿真 29
6.1 proteus仿真概述 29
6.2 程序的导出及仿真前准备 29
6.2.1 Arduino IDE设置 29
6.2.2 proteus控制电路图绘制 31
6.3 proteus仿真实现 33
6.4 本章小结 37
总结与展望 38
致谢 39
参考文献 40
第一章 绪论
1.1课题研究背景、目的与意义
近年来，随着社会经济的发展，火灾事故频发，给人民群众的生命财产安全带来巨大的损失。有的学校实验室发生火灾，由于一些学生没有得到较好的消防安全训练，造成师生人员伤亡，财产损失[1]。关人员没有得到充分的消防安全训练。每年因火灾而造成的人员伤亡，财产损失的事故多达几万起。探究火灾发生以及火灾造成的损失的原因[2]，我们发现，除了管理存在漏洞，相关人员没有经过全面的消防训练，是造成如此大的生命财产安全损失的主要原因[3]。平时，社会对公众大多采用宣讲，图片展示等方式进行消防安全方面的纯理论教学，而很少让公众亲自动手参与消防灭火的实践，结果就造成相关人员面对火灾时手足无措或者采取错误的灭火方式[4]。本来可以降低火灾造成的损失，结果却使损失加重。比如电器失火，却用水去扑灭，油锅失火，却用水去扑灭[5]。学校，企业在这方面进行的训练少之又少，公众没有得到系统，全面的消防安全训练[6],将之用于对公众的灭火训练，让公众得到亲自动手模拟灭火的训练是非常必要的[7]。发出组合形式的模拟灭火器，让公众掌握在不同失火状况下的灭火技能，这是必不可少的[8]。
近年来火灾事故频发，给公众的生命财产安全带来了巨大的威胁。研究出减少火灾带来的损失的措施，具有很大的意义。改进相关的管理方法[9]，对火灾防患与未然，增强相关人员的安全防患意识，这些措施对减少火灾的发生很有帮助[10]。防患与未然是最好的方法，但是虽然采取了上述措施，我们也不能完全杜绝火灾的发生[11]，因此火灾造成的损失，是我们所要考虑的。同时，在现代生活中，造成火灾的原因多种多样[12]，有电器失火，实验室失火，普通失火等形式[13]。因此要让公众掌握应对不同条件下的火灾的消灭方法，而不是对公众只进行某一种失火形式的灭火训练[14]。本课题研究的目的就是让公众通过操作模拟灭火器来熟练掌握灭火的方法，掌握不同失火形式下的灭火措施[15]。
本课题研究的是多组合模拟灭火器的设计与开发，相较于单体模拟灭火器，组合形式的模拟灭火器优势更明显[16]，更能对公众进行培训。单体模拟灭火器一次只能最多两个人用来灭火训练，而且可以使相关人员掌握不同失火形式下的灭火方法比较麻烦。组合形式模拟灭火器可以解决这个问题，多面组合可以同时让多人进行训练，同时可以模拟几种不同形式火灾，有针对性的对相关人员进行训练[17]。比如可以让学校里的学生通过操作组合形式的模拟灭火器来掌握应对火灾的措施，也可以对酒店，企业，工厂的工作人员进行训练[18]。目前对公众加强消防安全意识的方法大多是消防部门对相关人员进行宣传，一些单位也只是理论宣讲，这就造成当公众面对火灾时惊慌失措。那么有了组合形式的模拟灭火器，就可以让公众熟练掌握灭火的方法。进而降低火灾造成的损失
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第一章 绪论 1
1.1课题研究背景、目的与意义 1
1.2国内外研究现状 2
1.2.1国外研究现状 2
1.2.2国内研究现状 2
1.3研究的方法和各章节的安排 3
第二章 组合式模拟灭火器方案设计 4
2.1组合式模拟灭火器的设计要求 4
2.2组合式模拟灭火器的方案选用与分析 4
2.2.1空间多面体设计方案 5
2.2.2平面多面设计方案 5
2.2.3四周包围设计方案 6
2.3组合式模拟灭火器的机械及电控方案 7
2.3.1 组合式模拟灭火器机械方案 7
2.3.2组合式模拟灭火器电控方案 7
2.4本章小结 8
第三章 组合式模拟灭火器电路设计 9
3.1 电路系统总体设计 9
3.1.1 供电系统设计 9
3.1.2 主板及遥控设计 10
3.2主控电路设计 11
3.2.1单片机选型及外围电路设计 11
3.2.2电源电路 12
3.2.3 LED点阵屏模块选型 14
3.3 LED屏幕供电电路 14
3.4 本章小结 15
第四章 组合式模拟灭火器程序设计 16
4.1 组合式模拟灭 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
火器功能要求 16
4.2 组合式模拟灭火器控制系统综述 16
4.3 基于蓝牙的远程遥控软件设计 17
4.3.1 蓝牙模块无线通讯软件设计 17
4.3.2 按键控制模拟火焰软件设计 19
4.4 拓展屏幕的检测控制软件设计 22
4.5 火焰控制点位和大小实现 23
4.6本章小结 24
第五章 组合式模拟灭火器的结构设计 25
5.1模拟灭火器组合形式 25
5.2 模拟灭火器屏幕内部原理 26
5.3 本章小结 28
第六章 组合式模拟灭火器控制仿真 29
6.1 proteus仿真概述 29
6.2 程序的导出及仿真前准备 29
6.2.1 Arduino IDE设置 29
6.2.2 proteus控制电路图绘制 31
6.3 proteus仿真实现 33
6.4 本章小结 37
总结与展望 38
致谢 39
参考文献 40
第一章 绪论
1.1课题研究背景、目的与意义
近年来，随着社会经济的发展，火灾事故频发，给人民群众的生命财产安全带来巨大的损失。有的学校实验室发生火灾，由于一些学生没有得到较好的消防安全训练，造成师生人员伤亡，财产损失[1]。关人员没有得到充分的消防安全训练。每年因火灾而造成的人员伤亡，财产损失的事故多达几万起。探究火灾发生以及火灾造成的损失的原因[2]，我们发现，除了管理存在漏洞，相关人员没有经过全面的消防训练，是造成如此大的生命财产安全损失的主要原因[3]。平时，社会对公众大多采用宣讲，图片展示等方式进行消防安全方面的纯理论教学，而很少让公众亲自动手参与消防灭火的实践，结果就造成相关人员面对火灾时手足无措或者采取错误的灭火方式[4]。本来可以降低火灾造成的损失，结果却使损失加重。比如电器失火，却用水去扑灭，油锅失火，却用水去扑灭[5]。学校，企业在这方面进行的训练少之又少，公众没有得到系统，全面的消防安全训练[6],将之用于对公众的灭火训练，让公众得到亲自动手模拟灭火的训练是非常必要的[7]。发出组合形式的模拟灭火器，让公众掌握在不同失火状况下的灭火技能，这是必不可少的[8]。
近年来火灾事故频发，给公众的生命财产安全带来了巨大的威胁。研究出减少火灾带来的损失的措施，具有很大的意义。改进相关的管理方法[9]，对火灾防患与未然，增强相关人员的安全防患意识，这些措施对减少火灾的发生很有帮助[10]。防患与未然是最好的方法，但是虽然采取了上述措施，我们也不能完全杜绝火灾的发生[11]，因此火灾造成的损失，是我们所要考虑的。同时，在现代生活中，造成火灾的原因多种多样[12]，有电器失火，实验室失火，普通失火等形式[13]。因此要让公众掌握应对不同条件下的火灾的消灭方法，而不是对公众只进行某一种失火形式的灭火训练[14]。本课题研究的目的就是让公众通过操作模拟灭火器来熟练掌握灭火的方法，掌握不同失火形式下的灭火措施[15]。
本课题研究的是多组合模拟灭火器的设计与开发，相较于单体模拟灭火器，组合形式的模拟灭火器优势更明显[16]，更能对公众进行培训。单体模拟灭火器一次只能最多两个人用来灭火训练，而且可以使相关人员掌握不同失火形式下的灭火方法比较麻烦。组合形式模拟灭火器可以解决这个问题，多面组合可以同时让多人进行训练，同时可以模拟几种不同形式火灾，有针对性的对相关人员进行训练[17]。比如可以让学校里的学生通过操作组合形式的模拟灭火器来掌握应对火灾的措施，也可以对酒店，企业，工厂的工作人员进行训练[18]。目前对公众加强消防安全意识的方法大多是消防部门对相关人员进行宣传，一些单位也只是理论宣讲，这就造成当公众面对火灾时惊慌失措。那么有了组合形式的模拟灭火器，就可以让公众熟练掌握灭火的方法。进而降低火灾造成的损失
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