资料查找方式特纳斯电子电子校园网搜索下面编号即可编号T1162305M设计简介本设计是基于STM32的车载市政管网燃气泄漏报警系统主要实现以下功能1、采集烟雾浓度和温度2、可通过按键设置烟雾阈值3、当检测到的烟雾大于烟雾阈值指示灯 (两个)红灯--1s间隔闪烁 (报警)绿灯蜂鸣器报警4、同时可以查看电机的转速5、可通过WIFI把数据上传到云平台来查看电源 5V传感器温度传感器DS18B20、烟雾传感器MQ-2、霍尔传感器3144E显示屏OLED12864单片机STM32F103C8T6执行器有源蜂鸣器、发光二极管人机交互独立按键通信模块WIFI模块ESP8266-12F标签STM32F103C8T6、OLED12864、DS18B20、MQ-2、3144E、有源蜂鸣器、发光二极管、独立按键、ESP8266-12F题目扩展车载控制系统、空气质量监测系统基于STM32的车载市政管网燃气泄漏报警系统可以分为三个主要部分中控部分、输入部分和输出部分。下面分别对这三部分进行概述中控部分数据处理STM32单片机接收MQ-2烟雾传感器、DS18B20温度采集模块和转速检测模块的数据进行实时处理。逻辑判断根据预设的烟雾浓度阈值判断当前环境是否安全。输出控制根据判断结果控制OLED显示模块显示信息驱动MX1508直流电机驱动芯片启动或停止电机触发蜂鸣器和LED灯报警以及通过ESP8266 WIFI模块上传数据到阿里云。输入部分MQ-2烟雾传感器用于检测当前环境中的烟雾浓度是判断燃气是否泄漏的关键指标。DS18B20温度采集模块获取当前环境温度虽然与燃气泄漏的直接检测关系不大但可作为辅助信息提供参考。转速检测模块在此设计中可能用于监测车载设备的运行状态如风扇或泵的转速监测特定设备的转速确保设备正常工作。独立按键用于用户交互如切换OLED显示模块的界面控制电机的开关以及设置烟雾浓度的阈值。供电电路为整个系统提供稳定的电源确保各模块能够正常工作。输出部分OLED显示模块实时显示系统名称、当前温度、烟雾浓度、转速以及设置的烟雾浓度阈值方便用户随时查看。MX1508直流电机驱动芯片通过控制电机的转动可以执行如关闭燃气阀门等紧急操作在此设计中电机的具体用途需根据实际应用场景确定。蜂鸣器当烟雾浓度超过预设阈值时蜂鸣器会发出报警声提醒用户注意。LED灯红、绿灯当烟雾浓度超过阈值时红灯和绿灯会以一定的频率间隔闪烁作为视觉报警信号。ESP8266 WIFI模块将实时数据上传到阿里云用户可以通过手机APP远程查看数据实现远程监控和管理。5 实物调试5.1 电路焊接总图首先在AD中根据各个模块画出原理图然后导出PCB进行连线最后通过嘉立创进行打板。板子到手之后就是焊接过程第一部分是电源模块将电源接口、电源开关、1k电阻、两个电容进行滤波和一个指示灯依次焊接焊接好之后插入Type-C电源指示灯点亮电源模块测试正常。第二部分是显示模块排母焊接好后将OLED显示屏插入排母。第三部分是单片机最小系统板因为最小系统板已经引出了程序烧录接口和自带复位电路所以只要焊接两个排母将单片机最小系统板插入排母。第四部分是温度传感器用的是防水的DS18B20测得温度。第五部分是六个独立按键模块。第六部分为蜂鸣器。第七部分是MX1508直流电机驱动芯片。第八部分是WiFi模块先焊接一个6Pin的排母将WiFi模块先焊接在转接板上在将转接板插入排母中。第九部分是烟雾传感器。下图5-1为焊接完的整体实物图图5-1电路焊接总图5.2 WiFi模块联网先把它需要连接网络注意是2.4G频段的网络的名称改成大写的英文字母“WIFI”密码设置为“123456789”,如果是用手机开热点的话在给电路板通电之前手机最好处于开热点的界面特别是苹果手机。一切准备好之后给电路板通电WiFi模块上面的蓝色指示灯会闪说明正在进行联网在联网过程中OLED显示屏不显示联上网之后OLED显示屏开始显示程序开始运行。如图5-2所示图5-2配网图5.3 烟雾超过阈值实物测试如图5-4所示当我们检测烟雾值大于我们设置的阈值蜂鸣器报警报警灯闪烁。图5-4烟雾超过阈值实物图5.4 设置阈值实物测试如图5-5所示按下第一个按键切换到设置阈值界面按下第二个按键阈值加一按下第三个按键阈值减一。图5-5设置阈值实物图5.5 测速实物测试如图5-6所示我们按下按键二电机打开将磁铁放在霍尔传感器进行测速。图5-6测速实物图6 仿真调试6.1仿真总体设计仿真设计总体包括32单片机、OLED显示屏、独立按键、LED灯、温度传感器、模拟转速的按键、蜂鸣器、模拟烟雾传感器调节的电位器和模拟WiFi模块的串口虚拟终端。图6-1 仿真设计总图6.2 设置阈值仿真测试按下第一个按键切换到设置阈值界面按下第二个按键阈值加一按下第三个按键阈值减一。图6-2设置阈值试图6.3烟雾超过阈值检测测试当我们检测烟雾值大于我们设置的阈值蜂鸣器报警报警灯闪烁。图6-3烟雾超过阈值检测测试图6.4 测速仿真测试如图6-4所示我们按下第二个按键打开电机测速连续按下转速按键模拟仿真转速。图6-4测速仿真图设计说明书部分资料如下设计摘要本设计以STM32单片机为核心控制器构建了一个基于单片机的车载市政管网燃气泄漏报警系统。该系统由中控部分、输入部分和输出部分组成实现了对燃气泄漏的实时监测与报警功能。中控部分采用STM32单片机负责获取输入数据并进行处理进而控制输出部分。输入部分包括五个模块MQ-2烟雾传感器用于检测烟雾浓度DS18B20温度采集模块用于获取环境温度转速检测模块用于监测车辆速度独立按键用于界面切换、电机开关和烟雾阈值设置供电电路为整个系统提供电源。输出部分同样包含五个模块OLED显示模块用于显示系统名称、当前温度、烟雾浓度和转速以及设置烟雾阈值MX1508直流电机驱动芯片用于驱动电机蜂鸣器在烟雾超过阈值时进行报警两个LED灯红、绿在烟雾超标时进行间隔闪烁警示ESP8266 WIFI模块连接阿里云用户可通过手机APP远程查看数据。本设计通过集成多种传感器和执行器实现了对燃气泄漏的实时监测与报警提高了市政管网的安全性和可靠性。关键词STM32单片机燃气泄漏报警MQ-2传感器OLED显示WIFI模块字数10000目录摘 要ABSTRACT1 引 言1.1 选题背景及实际意义1.2 国内外研究现状1.3 课题主要内容2 系统设计方案2.1 系统整体方案2.2 单片机的选择2.3 电源方案的选择2.4 显示方案的选择2.5 温度检测方案的选择3系统设计与分析3.1 整体系统设计分析3.2 主控电路设计3.3 显示模块3.4 DS18B20传感器检测温度模块3.5 ESP8266-WIFI模块4 系统程序设计4.1 编程软件介绍4.2 主程序流程设计4.3 按键函数流程图4.4 显示函数流程图4.5 处理函数流程图5 实物调试5.1 电路焊接总图5.2 WiFi模块联网5.3 烟雾超过阈值实物测试5.4 设置阈值实物测试5.5 测速实物测试6 仿真调试6.1仿真总体设计6.2 设置阈值仿真测试6.3烟雾超过阈值检测测试6.4 测速仿真测试结 论参考文献致 谢