长安大学电子设计2009初期报告(初期).doc

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1、第九届长安大学“瑞华赢杯”大学生电子设计竞赛电子设计初步报告题目：B题自动巡航消防（火灾）报警车指导老师：队伍编号：EDC09075参赛队员姓名：王雷杰石东东宋振杰1引言随着国民生活水平的不断提高和安全防范意识的逐步增强，人们开始越来越关心如何减少各种灾害带来的损失，对智能化和安全化也提供了更高的要求。相应的研究开发领域也应运而生，新技术、新产品层出不穷。本设计将引入先进和可靠的火灾监测安全监控系统，能对火灾现场的火势大小，现场温度进行综合数据分析并进行远距离数据传输功能。将火情数据即时传给救灾工作人员。以更好进行消防工作减少财产的损失。为了

2、满足信息存储和模拟量采集，本系统采用了XX公司的XX作为MCU，集中管理光电传感器、温度传感器、烟雾传感器和霍尔开关传感器，并通过XX公司的XX模块和用户进行远程信息交换。光电传感器、温度传感器、烟雾传感器和霍尔开关传感器，构成导航，数据采集系统，保障自动巡航消防报警车进行数据采集远距离数据传输功能。2设计任务与要求2.1任务设计并制作一个消防用的基于单片机的具有自动巡航，数据采集，远距离数据传输功能消防监测系统。2.2要求2.2.1基本要求l能够按照事先规定的路径按照一定的导航方式自动寻迹小车；l自动导航的小车具有自动避让障碍物的功能，当障

3、碍物的距离Xl小车的有效载荷包括火灾烟雾探测功能，能够实时Xl具有远距离数据传输功能X2.2.2发挥部分lX。lX。3．理论分析与方案论证在21世纪，这个科技高速发展的时代，设计一个远程智能家电控制和安防系统是非常具有应用价值和市场前景的。它不仅可以适用于普通家庭，实现家用家电远程控制，提高时间利用率，实时对住宅环境进行安全监控；同时可以用于工厂控制工业设备并监测生产安全；运行上位机后，还可以用于大型仓库监控物品安全和存放环境是否符合条件。随着人们文化水平的提高，掌握这样一个控制命令简单的系统也是人们可以接受的。因此，设计这样的系统，可以为普

4、通家庭带来方便，同时也可以实时监控用户居住环境，避免灾难发生时，带来重大经济损失和人员伤亡。而且，这样的系统同时适用于各种危险环境对家电的控制，体现了人性化的要求；除此之外，本系统还可以用于仓库对环境多点数据的采集，运行上位机后，可以建立相应的数据库，实现大规模数据管理分析。因此，该方案具有可行性，并且具有很强的扩展性，稍加修改就可以实现不同的功能，为企业带来经济利益和实用价值。3.1各模块选择与论证3.1.1MCU的选择考虑到本设计需要对大量数据进行分析处理，同时，需要预设大量用户信息，因此，考虑使用数据存储器和程序存储器偏大的微控制芯片。

5、其次，本系统需要对多组模拟量进行采集分析，考虑到构造最小系统的条件约束，同时为了简化系统电路，提高系统稳定性，因此在微控制芯片选择时，需要考虑一个具有内部集成模拟/数字转换的MCU。综合以上因素，我们选择了TexasInstruments公司的MSP430F1611作为MCU。MSP430F1611具有超大容量RAM和超大容量程序存储器，同时具有12位高精度和高速A/D转换，满足本设计对微处理器的要求，而且，其大容量的存储器为本设计升级和增加功能、使用性质改变提供了足够空间，避免系统升级后造成主控芯片更换而带来的硬件浪费和不必要放入软件开发费

6、用，这样的选择符合资源冗余原则。3.1.2GSM的选择由于GSM（“全球移动通信系统”（Globa1systemforMobilecommunications））是目前我国主要使用的蜂窝数字移动通信系统，技术成熟，覆盖面广，传输距离基本不受限制，而且直接面向用户手机，是良好的无线传输平台。采用GSM网络作为远程控制的传输媒介，降低了系统造价，消除了部分地区有线通信安装困难、费用高的缺点；同时，GSM的安装不用考虑布线的不便和影响美观。用户手机为远程监控终端，当有安全事故发生时，手机就会接收到一条来自智能监控器的报警短信，在设计开发过程中GSM

7、网络和用户手机均为现有设备，可以直接引入系统，因此，大大降低了设计成本，提高了普及率。本设计在综合考虑设备质量和造价的前提下，决定使用Siemens公司的GSM模块TC35i。TC35i是一个支持中文短信息的工业级GSM模块，具有良好的市场口碑，且接口电路简单，可直接和串口通信，因此，具有可用性。3.1.3防盗模块的选择防盗类传感器分为无源和有源两类。有源传感器常用的有直射红外，热释电红外等，其中，直射红外容易受到小动物的干扰，如昆虫等。热释电红外虽然可以防止昆虫等干扰，但它易受到强光、强热、电磁波等干扰，所以也不稳定，容易产生误报警。无源传

8、感器常用的有门磁传感器，它的核心元件是干簧管，构造简单，价格低廉，体积小易于安装在隐蔽的地方，不易受到外界干扰；根据门窗的材质可以选择适当的门磁传感器或者窗磁传感器