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基于wifi技术的烟雾报警系统设计

作者：黄聪

来源：《科学与财富》2016年第13期

摘 要：本文设计了一种含有联动功能的烟雾报警系统，系统采用传感技术通过wifi的传输方式实现烟雾浓度等数据的远程传输。终端设备采用单片机、烟雾传感器等元器件实现声光报警、消防灭火等功能；基站硬件设计方面采用WiFi无线传输技术实现数据的传输功能；软件设计主要对单片机和上位机进行编程设计，利用串口将下位机系统传输的烟雾报警数据传输至上位机，并在上位机中对烟雾数据进行显示和存储。测试结果表明，系统不仅能完成对于烟雾浓度等数据的采集与传输，而且还能将数据传输至上位机程序，实现对家居环境集中监控处理的功能。

关键词：wifi技术；智能家居；烟雾报警系统 1、前言

随着人们对于家居环境要求的提升，以及信息技术的飞速发展，家庭中的烟雾检测报警系统已经成为每一个智能家居的必备系统。烟雾报警系统为了使人们能提前发现火灾现象，并及时采取有效措施控制和扑灭火灾，减少火灾造成的危害。

在物联网环境中，亟需一种含有联动功能的烟雾检测报警系统，该系统不仅仅能完成空气质量的检测，并且能够智能地处理数据和传输数据，将检测数据发送至上位机中，实现环境的监测和实时的闭环控制。因此该系统的基本组成部分应该包括两个部分，下位机系统和上位机系统，两个系统通过wifi技术来实现通信，下位机系统主要进行烟雾数据的采集，采集到的烟雾信息通过wifi模块传输至上位机系统实现信息的传输，并能直观地在上位机上查看数据，并能实现数据的存储和报警。 2、系统总体设计

本文设计的烟雾报警器系统不仅能够检测环境中的烟雾浓度，并且具有报警功能。如图1所示，本文设计的烟雾报警系统基本组成部分应包括：烟雾信号采集电路、模数转换电路、单片机控制电路和上位机控制系统。其中烟雾信号采集电路一般由烟雾传感器和模拟放大电路组成，将烟雾信号转化为模拟的电信号。模数转换电路将从烟雾检测电路送出的模拟信号转换成单片机可识别的数字信号后送入单片机。单片机对该数字信号进行滤波处理，并对处理后的数据进行分析，是否大于或等于阀值，如果大于则启动报警电路发出报警声音，反之则为正常状态，上位机对数据进行储存和显示，并能够反馈相应的信息至下位机系统。 3、系统下位机系统设计单元

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本系统中的下位机系统主要进行烟雾数据采集和简单处理，系统中利用MQ-2传感器采集烟雾信息，再利用相应的放大电路单元将采集到的烟雾浓度信号进行放大，并通过模数转换电路转换为数字信号传输至单片机进行分析和处理，单片机上连接报警装置，如烟雾浓度超标，实现报警功能。并通过单片机上连接的wifi模块，将信息通过wifi网络发送至上位机系统中。 4、系统上位机系统设计单元

为了能够实现在人机界面上的显示与存储功能，还需要用VS软件进行编程。本系统中的上位机系统主要进行数据的存储和显示，如图3示，系统中利用wifi模块接收下位机传送的烟雾信息，并且将采集的烟雾数据存储于相应的数据库中，并对数据进行处理然后在主界面显示出来，当烟雾浓度超过阀值时开启报警，相反则继续循环前面的步骤。数据库中存储相应的烟雾数据。

5、测试与结果

系统的测试分为两个部分：硬件测试和软件测试。硬件测试单元主要测试系统中的线路是否连接正确，线路中的通断状态是否符合设计规定，电源端和接地端的电压是否符合要求等。软件测试单元主要进行上位机运行系统测试、串口正常通信测试、wifi网络设置测试，最后利用上位机系统进行总体整个系统的结果查询。测试结果中的系统的运行效果图4所示。 6、小结

本位设计的烟雾报警系统的特点在于将烟雾传感器与无线数据传输的结合，不仅能进行实时的报警，还可以记录并存储各个时段的烟雾浓度信息。该系统小巧轻便，功能齐全，便于监控和管理，适合在智能家居中使用。

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