佳木斯大学智能家居中无线气体泄漏报警终端节点电路的设计本科论文.doc

佳木斯大学毕业论文

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学 院 信息电子技术
专 业 通信工程
班 级 11级2班
学 籍 号 1109064224
姓 名
指导教师

佳 木 斯 大 学
2015年6月12日

佳木斯大学学士学位论文
摘注意看写摘要的要求与方法.
要论文示范格式如与撰写规范不同应以撰写规范为准。

无论在家居中或是在石油化工等企业，一旦发生有毒有害气体的泄漏而未采取有效的措施，将会对人员及财产产生极大的影响，甚至会产生毁灭性的灾难。对气体泄漏及早的做出判断，在泄漏事故未扩大之前及早的采取措施，可以避免安全事故的发生。因此，本设计对家居中的气体泄漏报警系统展开研究。
随着现代科学技术水平的不断发展，网络不可阻挡地进入了家庭，对家庭网络的研究已经成为新世纪网络技术的研究热点。采用无线收发芯片nRF401构建家庭网络,实现以PC机为主控机和多个单片机为从机的子系统之间的无线数据通信系统。论文对气体泄漏报警检测方法进行了概括总结，并根据课题所依靠的研究背景确定了报警系统所采用的方式，即采用固定式检测、无线数据传输的方式。AT89S52单片机应用于本设计中，作为主控制单元。本设计能够高效的进行数据处理，有很高的实用价值不应有评价
。

关键词：AT89S52单片机；nRF401；传感器；泄漏检测；无线传输
摘要与关键词间空一行
Abstract
Without any measure about the leakage of poisonous gas, there will be thumping damages, even people's lives, in petrochemical industry etc.. If we can judge the leakage of poisonous gas earlier, and take measures before the accident enlarge, we can avoid safety misadventure. So we search the alarming system of gas leakage in house.
With the rapid development of the Internet, network has been used in home. Research on the home net work is becoming one of the focuses in IT industry. This article introduced how to make the home wireless network utilize nRF401 to build home network. The design accomplished the function of communication between PC and MCU. This paper generalized some means about the alarming system of gas leakage in house, and has confirmed the means on the system, which use fixed detection and wireless communication. The AT89S52 single chip computer is used as central processing unit in this system. The design can complete the access to data effectively. It has a high practical valuable.

Key words：AT89S52 single chip computer; nRF401; sensor; leaking detection; wireless communication
ii
佳木斯大学信息电子技术学院

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摘要 i
Abstract i

第1章 绪论 1
1.1 课题的来源及研究目的和意义 1
1.1.1 课题的来源及研究目的 1
1.1.2 课题的研究意义 1
1.2 国内外的研究现状 1
1.3 本课题的主要内容 1
第2章 终端节点电路的方案设计 1
2.1 传感器的选型 1
2.1.1 传感器的发展状况 1
2.2 本章小结 1
第3章 终端节点电路的硬件设计 1
3.1 终端节点电路的工作原理 1
3.2 终端节点电路的电路设计 1
3.2.1 终端节点电路电源部分的设计 1
3.2.2 信号处理控制电路的设计 1
3.3 本章小结 1
结论 1
致谢 1
参考文献 1
附录1 系统电路图 1
附录2 元器件清单 1
附录3 系统电路PCB图 1
附录4 程序清单 1
附录5 外文参考资料翻译（原文、译文） 1

标题2（节标题）
标题1（章标题）
第1章 绪论
1.1 课题的来源及研究目的和意义
标题3（条标题）
1.1.1 课题的来源及研究目的
由于各种客观因素的影响，使我国因燃气泄漏造成火灾、爆炸、人员中毒或死亡等恶性事故的发生率呈不断上升的趋势。实时准确检测周围环境中的可燃性气体、有毒有害气体的泄漏，对保护人民的身体健康和财产安全有重要意义，在国民经济的许多领域中，如油田、矿山、化工等企业和家庭中有广泛的应用，而、、、
1.1.2 课题的研究意义
现代社会对生活质量和生存环境的要求越来越高，可燃性气体作为干净卫生的能源已经迅速而普遍地进入人们的日常生活中。但是，由于输气管道破裂、燃气具老化或使用不当、用气疏忽及可燃性气体的易燃、易爆、有毒、有害性等客观因素的影响，使我国因燃气泄漏造成火灾、爆炸、人员中毒或死亡等恶性事故的发生率呈不断上升的趋势。家用燃气泄漏报警器正是在这样的背景下应运而生的一种新型产品，它以防范、报警家用可燃性气体的泄漏，进而保护人们的生命为目标。
1.2 国内外的研究现状
智能家居，又称智能住宅，在国外常用Smart Home[1]表示。与智能家居含义近似的有家庭自动化（Home Automation）、电子家庭（Electronic Home、E-home）、数字家园（Digital Family）、家庭网络（Home Net/Networks for Home）、网络家居（Network Home）、智能家庭/建筑（Intelligent Home/Building），在我国香港和台、、、
1.3 本课题的主要内容
由于本次设计的报警系统应用于家居中，因此提出了一种智能家居中、、、
第2章 终端节点电路的方案设计
序
2.1 传感器的选型
序
2.1.1 传感器的发展状况
随着当前世界各国对于气体侦测技术的需求日益增加，相关的技术和仪器也
、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、

表题应在表格正上方表号与表名之间应空一个字的宽度
于是乎
表2-1 TGS813的规格
型号
TGS813
标准封装
塑料、SUS标准金属网
表格两侧应开口
对象气体
可燃性气体
检测范围
500-10000ppm
标准
回路
范围
加热器电压
VH
5.0±0.2V DC/AC
回路电压
VC
MAX 24V
Ps≤15mW
负载电阻
RL
可变
Ps≤15mW

图2-1 nRF401的典型应用电路
2.2 本章小结
通过比较和分析，选取了适于本设计应用电路的气体传感器TGS813型半导体探测器、AT89S52单片机控制器和nRF401无线数字收发芯片，并把它们主要的功能特点做了具体的介绍，尤其是nRF401无线射频收发芯片在整个电路中至关重要，因此，对其的了解是必不可少的，也为下一步电路部分的设计打下了坚实的基础。
第3章 终端节点电路的硬件设计
序
3.1 终端节点电路的工作原理
随着网络及通信技术的飞速发展，短距离无线通信以其特有的抗干扰能力强、、、、、、、、、、系统框图如图3-1所示。
气体探测器
信号处理
控制器
无线芯片

图3-1 终端节点系统框图
图题应在图的正下方，图号与图名之间应空一个字的宽度
3.2 终端节点电路的电路设计
序
3.2.1 终端节点电路电源部分的设计
市电220V经变压器B降压、全桥整流、电容滤波后，一路经集成三端稳压器稳压成十9V电源提供给气敏传感器使用，另一路直接供给
3.2.2 信号处理控制电路的设计
本设计的无线气体泄漏报警终端节点电路由气体传感器、单片射频收发芯片nRF401、微控制器AT89S52、LM7805、LM2576等芯片组成。
芯片使用电压范围可以是2.7-5.3V之间，如果信号质量不好，可以适当加大电压再进行调试。如果通信的距离较短，可以适当调整芯片外接的RF偏压电阻，加大发射功率。
3.3 本章小结

结论
设计
致谢
经过

参考文献
小四号
[1] 林来兴.空间控制技术.宇航出版社,1992:25-42
[2] J. R. McDonnell, D. Wagen. Evolving Recurrent Perceptions for Time-Series Modeling. IEEE Trans. on Neural Networks. 1994, 5(1): 24-38
附录1 系统电路图

附录2 元器件清单

附录3 系统电路PCB图

附录4 程序清单

附录5 外文参考资料翻译（原文、译文）