stm32f103的仓库防火防盗控制系统设计(附件)【字数：8414】
摘 要本课题设计了一种性能指标较高的仓库防火防盗控制系统。设计中移植一些工作性能良好的硬件电路模块，通过STM32微处理器的驱动控制，使得LCD1602液晶屏、MQ-2烟雾气体浓度传感器、蜂鸣器和热释电红外传感器等能够发挥出正常功能。在程序软件设计中，划分成主程序、显示屏驱动子程序、烟雾采集子程序、有源蜂鸣器子程序和人体检测子程序等部分，实现了对各功能电路的操控。经反复测试、修改和优化，系统能实现盗贼进入监测、火灾检测、报警以及高清度显示等功能，各项指标满足预期需求。
目录
一、 引言 1
（一） 仓库防火防盗控制系统的发展背景 1
（二） 仓库防火防盗控制系统的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 仓库防火防盗控制系统的方案设计 3
（二） STM32微处理器简介 3
（三） LCD1602点阵屏幕简介 4
（四） MQ2烟雾传感器简介 4
（五） 蜂鸣器简介 4
（六） 热释电红外传感器简介 5
三、 系统硬件设计 6
（一） 最小系统电路设计 6
（二） 液晶屏电路设计 6
（三） 家庭火灾检测电路设计 7
（四） 家庭盗贼检测电路设计 8
（五） 蜂鸣器报警电路设计 8
四、 系统软件设计 10
（一） 仓库防火防盗控制系统的主程序流程设计 10
（二） LCD1602液晶屏显示子程序流程设计 10
（三） 家庭火灾检测子程序流程设计 12
（四） 家庭盗贼检测子程序设计 12
（五） 蜂鸣器子程序流程设计 13
五、 制作与调试 15
总结 20
致谢.21
参考文献 22
附录一 原理图 23
附录二 PCB图 24
附录三 元件列表 25
附录四 程序 26
引言
仓库防火防盗控制系统的发展背景
我们经常说的仓库防火防盗 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
控制系统所指的是一种可以完成对系统参数的显示、检测烟雾浓度值、发送报警和人体走动检测等功能的电子系统，它当前正处于一种高速化发展状态下，这主要得益于如今科学技术的飞速提升，半导体集成技术的发展使得它的里面主控器件和各类功能的集成芯片也在不断前进，从而这就直接促进了当前市面上的仓库防火防盗控制系统呈现出外形缩小化、高度智能化以及成本低廉化方向发展。本论文对图书馆和互联网上大量的相关资料进行了查阅，通过对仓库防火防盗控制系统的历史上发展过程进行归纳后，可以得知该电子系统从一开始的减轻持续前进，通过丰富新型技术的融入，使得智能化程度持续增长，另一个方面传感器件研发技术的快速发展也在持续的促进着仓库防火防盗控制系统的发展，之前的传感模块虽然早已符合了将各种外界信号转换为电量信号，尽管如此，内部电路特别繁复，呈现给用户的外形体积庞大，将其嵌入到仓库防火防盗控制系统中后使得整体系统过大，而现在的传感器技术已经满足了嵌入式的需求量，使智能型仓库防火防盗控制系统研发实力获得了大幅度的优化。在仓库防火防盗控制系统的发展过程中，半导体集成技术的发展亦差不多起到了对其发展的促进作用，最初的仓库防火防盗控制系统内部电路主要以分离式的简单元件作为基础，而大量使用这些简单元件则引起了电路板结构庞大，器件分散安插焊接，各个模块相互间的空隙大，当仓库防火防盗控制系统内部运算数据非常多时，高速通信的信号受这类电路焊接方式的影响，易于出现不稳定的工作现象，从而仓库防火防盗控制系统无法表现出特别高的指标性能，这差不多管制了这款器件的发展速度。本论文将要设计的这种型号的仓库防火防盗控制系统将选用意法半导体企业研发的STM32微处理器来当作核心部分，结合KEILIDE和传感模块等技术，实现一款性能较高的电子控制系统，通过全部设计过程来对大学期间所学知识进行一次全面归纳总结。
仓库防火防盗控制系统的国内外发展现状
根据肯特大学提供的一份科学报告内容显示，在过去一段时间里，该校的一个科研兴趣小组投入了大量的精力对仓库防火防盗控制系统中的一项关键技术进行了研究，ARM内核在近几年时间里早已被嵌入到了各大厂商研发的主控芯片中，它是最近高性能处理器中的内核首选，而该研发小组的任务则是将数个微处理器内核进行并行连接，使其嵌入到仓库防火防盗控制系统软硬件内部，使仓库防火防盗控制系统的数据处理速度得到大幅度提升，最近几年来伴随着各种研发费用花销的降低，中高档次产品不断冲击低端产品，使非常多研发机构将目光对准研发更为新型的仓库防火防盗控制系统，从而将它推向市场，获取到更多的用户人群。
本文主要研究内容
经过了对这种类型的仓库防火防盗控制系统预期设计目标的反复推敲，要想完美的实现各项功能，一定要将各个性能对应的设计内容进行确立，才可以在下文中进行相应的设计，想到这个系统的性能指标较高，本论文选用了具备八位数据处理性能的STM32微处理器来担任微处理器控制器，在这种型号的主控微处理器的控制下，实现每一个模块的工作，而且进行如下内容的设计：
1、实现将仓库防火防盗控制系统的参数显示功能，能够较高的清晰度将重要参数反馈给使用者；
2、能够通过MQ2高性能传感器的配置实现对周围空气中烟雾气体的实时感应并且将检测值转换为电信号进行输出；
3、配置有源蜂鸣器控制电路，能够通过STM32微处理器的GPIO管脚实现驱动控制，能够实现蜂鸣器灵活的启动和停止；
4、能够实现对周围人体信号的高灵敏度采集，通过HCSR501热释电传感器硬件电路的配置，使得仓库防火防盗控制系统能够准确的获取人体采集结果；
方案设计及元器件选择
仓库防火防盗控制系统的方案设计
经过上一部分对仓库防火防盗控制系统的历史上发展过程和每一项指标功能的确立，本部分将在此基础上着手进行系统方案的构建，本课题采用的是模块设计方法，将系统整体划分成独立的功能模块，每个模块对应相应的任务指标，如图中的系统框图架构所示，STM32微处理器最小系统部分为核心部分，下面对各个功能电路的作用进行设计。按键模块用于实现系统的启动和停止；MQ2烟雾浓度传感器用于实现火灾信号检测；HCSR501红外传感器用于实现对人体信号的检测；报警模块用于发出报警信号；液晶显示模块采用了LCD1602屏幕，通过这款具有32个字符显示能力的液晶屏对系统中的相关参数进行呈现。
目录
一、 引言 1
（一） 仓库防火防盗控制系统的发展背景 1
（二） 仓库防火防盗控制系统的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 仓库防火防盗控制系统的方案设计 3
（二） STM32微处理器简介 3
（三） LCD1602点阵屏幕简介 4
（四） MQ2烟雾传感器简介 4
（五） 蜂鸣器简介 4
（六） 热释电红外传感器简介 5
三、 系统硬件设计 6
（一） 最小系统电路设计 6
（二） 液晶屏电路设计 6
（三） 家庭火灾检测电路设计 7
（四） 家庭盗贼检测电路设计 8
（五） 蜂鸣器报警电路设计 8
四、 系统软件设计 10
（一） 仓库防火防盗控制系统的主程序流程设计 10
（二） LCD1602液晶屏显示子程序流程设计 10
（三） 家庭火灾检测子程序流程设计 12
（四） 家庭盗贼检测子程序设计 12
（五） 蜂鸣器子程序流程设计 13
五、 制作与调试 15
总结 20
致谢.21
参考文献 22
附录一 原理图 23
附录二 PCB图 24
附录三 元件列表 25
附录四 程序 26
引言
仓库防火防盗控制系统的发展背景
我们经常说的仓库防火防盗 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
控制系统所指的是一种可以完成对系统参数的显示、检测烟雾浓度值、发送报警和人体走动检测等功能的电子系统，它当前正处于一种高速化发展状态下，这主要得益于如今科学技术的飞速提升，半导体集成技术的发展使得它的里面主控器件和各类功能的集成芯片也在不断前进，从而这就直接促进了当前市面上的仓库防火防盗控制系统呈现出外形缩小化、高度智能化以及成本低廉化方向发展。本论文对图书馆和互联网上大量的相关资料进行了查阅，通过对仓库防火防盗控制系统的历史上发展过程进行归纳后，可以得知该电子系统从一开始的减轻持续前进，通过丰富新型技术的融入，使得智能化程度持续增长，另一个方面传感器件研发技术的快速发展也在持续的促进着仓库防火防盗控制系统的发展，之前的传感模块虽然早已符合了将各种外界信号转换为电量信号，尽管如此，内部电路特别繁复，呈现给用户的外形体积庞大，将其嵌入到仓库防火防盗控制系统中后使得整体系统过大，而现在的传感器技术已经满足了嵌入式的需求量，使智能型仓库防火防盗控制系统研发实力获得了大幅度的优化。在仓库防火防盗控制系统的发展过程中，半导体集成技术的发展亦差不多起到了对其发展的促进作用，最初的仓库防火防盗控制系统内部电路主要以分离式的简单元件作为基础，而大量使用这些简单元件则引起了电路板结构庞大，器件分散安插焊接，各个模块相互间的空隙大，当仓库防火防盗控制系统内部运算数据非常多时，高速通信的信号受这类电路焊接方式的影响，易于出现不稳定的工作现象，从而仓库防火防盗控制系统无法表现出特别高的指标性能，这差不多管制了这款器件的发展速度。本论文将要设计的这种型号的仓库防火防盗控制系统将选用意法半导体企业研发的STM32微处理器来当作核心部分，结合KEILIDE和传感模块等技术，实现一款性能较高的电子控制系统，通过全部设计过程来对大学期间所学知识进行一次全面归纳总结。
仓库防火防盗控制系统的国内外发展现状
根据肯特大学提供的一份科学报告内容显示，在过去一段时间里，该校的一个科研兴趣小组投入了大量的精力对仓库防火防盗控制系统中的一项关键技术进行了研究，ARM内核在近几年时间里早已被嵌入到了各大厂商研发的主控芯片中，它是最近高性能处理器中的内核首选，而该研发小组的任务则是将数个微处理器内核进行并行连接，使其嵌入到仓库防火防盗控制系统软硬件内部，使仓库防火防盗控制系统的数据处理速度得到大幅度提升，最近几年来伴随着各种研发费用花销的降低，中高档次产品不断冲击低端产品，使非常多研发机构将目光对准研发更为新型的仓库防火防盗控制系统，从而将它推向市场，获取到更多的用户人群。
本文主要研究内容
经过了对这种类型的仓库防火防盗控制系统预期设计目标的反复推敲，要想完美的实现各项功能，一定要将各个性能对应的设计内容进行确立，才可以在下文中进行相应的设计，想到这个系统的性能指标较高，本论文选用了具备八位数据处理性能的STM32微处理器来担任微处理器控制器，在这种型号的主控微处理器的控制下，实现每一个模块的工作，而且进行如下内容的设计：
1、实现将仓库防火防盗控制系统的参数显示功能，能够较高的清晰度将重要参数反馈给使用者；
2、能够通过MQ2高性能传感器的配置实现对周围空气中烟雾气体的实时感应并且将检测值转换为电信号进行输出；
3、配置有源蜂鸣器控制电路，能够通过STM32微处理器的GPIO管脚实现驱动控制，能够实现蜂鸣器灵活的启动和停止；
4、能够实现对周围人体信号的高灵敏度采集，通过HCSR501热释电传感器硬件电路的配置，使得仓库防火防盗控制系统能够准确的获取人体采集结果；
方案设计及元器件选择
仓库防火防盗控制系统的方案设计
经过上一部分对仓库防火防盗控制系统的历史上发展过程和每一项指标功能的确立，本部分将在此基础上着手进行系统方案的构建，本课题采用的是模块设计方法，将系统整体划分成独立的功能模块，每个模块对应相应的任务指标，如图中的系统框图架构所示，STM32微处理器最小系统部分为核心部分，下面对各个功能电路的作用进行设计。按键模块用于实现系统的启动和停止；MQ2烟雾浓度传感器用于实现火灾信号检测；HCSR501红外传感器用于实现对人体信号的检测；报警模块用于发出报警信号；液晶显示模块采用了LCD1602屏幕，通过这款具有32个字符显示能力的液晶屏对系统中的相关参数进行呈现。
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