摘 要

随着社会经济的不断发展，日常生活中火灾预防的工作变得越来越重要。因此很需要设计一种结构简单且经济实用的火灾监测系统来满足人们的需求。这样能够有效地减少人们因火灾造成的生命财产损失。

本设计的系统分为上下位机两部分，下位机主要包含单片机、温度传感器及烟雾传感器等部分。通过DS18B20温度传感器和MQ-2烟雾传感器来检测环境温度及空气中烟雾浓度，并通过单片机来判断温度和烟雾浓度是否超过预设值，并将数据信息通过无线通信的方式传送给上位机。上位机主要通过图形用户界面来显示下位机的数据，并在发生火灾时播放警报提示音。上位的用户界面采用QT来编写，能够实现信息显示、打开串口、清除数据等功能。

此系统能够对测量点的温度和烟雾浓度进行自动检测，上位机的用户界面的显示及功能也满足设计要求。具有一定的实用价值。

关键词：单片机；传感器；火灾监测系统；图形用户界面

Fire Monitoring System Based on SCM and QT Upper Computer

ABSTRACT

With the continuous development of social economy, fire prevention in daily life is becoming more and more important. Therefore, it is necessary to design a simple and economical fire monitoring system to meet people's needs. This can effectively reduce the loss of life and property caused by fire.

The design of the system is divided into two parts: the upper and lower computer, and the lower computer mainly includes single chip microcomputer, the temperature sensor and smoke sensor. The DS18B20 temperature sensor and MQ-2 smoke sensor are used to detect the ambient temperature and smoke concentration in the air, and the microcontroller is used to determine whether the smoke concentrationtemperature and temperature exceed the preset value, and the data information is transmitted to the upper computer through wireless communication. The upper computer mainly displays the data of the slave computer through the graphical user interface, and plays the alarm warning tone when a fire occurs. The upper user interface is written by QT, which can open serial port, display information and clear data.

This system can automatically detect the smoke concentration and temperature of the measuring points, and the display and function of the GUI of the upper computer also meet the design requirements. It has certain practical value.

Key words: SCM; Sensor; Fire Monitoring System; GUI

目录

第一章 绪论 1

1.1前言 1

1.2 火灾监测系统研究概述 1

1.2.1 火灾监测系统概述 1

1.2.2 火灾监测系统发展现状 1

1.2.3 火灾监测系统发展前景 2

1.3 研究的目的及意义 2

1.4 论文组织与结构 3

第二章 系统总体设计 4

2.1 系统总体设计方案 4

2.1.1 系统总体设计 4

2.1.2 系统下位机硬件总体设计方案 4

2.1.3 系统软件总体设计方案 5

2.2 系统设计步骤 5

2.3 本章小结 6

第三章 火灾监测系统的下位机设计 7

3.1 下位机硬件的选择 7

3.1.1 单片机的选择 7

3.1.2 温度传感器的选择 7

3.1.3 稳压芯片的选择 7

3.2 下位机的硬件电路设计 8

3.2.1 3.3V电源稳压电路 8

3.2.2 温度传感器电路 9

3.3 下位机程序设计 10

3.3.1 下位机编程语言和软件的选择 10

3.3.2 下位机主程序设计 10

3.3.3 温度传感器程序设计 13

3.3.4 脉冲心跳及数据发送程序设计 15

3.4 本章小结 16

第四章 火灾监测系统的上位机设计 17

4.1 上位机图形用户界面程序编写软件的选择 17

4.2 图形用户界面的总体设计 18

4.3 数据显示区域的设计 19

4.4 串口选择按钮的设计 20

4.5 打开串口按钮的设计 20

4.6 清除数据按钮的设计 22

4.7 报警提示音的选择菜单的设计 22

4.8 脉冲心跳计数的设计 22

4.9 本章小结 24

第五章 火灾监测系统的调试 25

5.1 调试的步骤 25

5.1.1 下位机程序调试 25

5.1.2 上位机程序调试 26

5.1.3 系统整体调试 27

5.2 调试过程中遇到的问题及解决办法 28

5.3 调试成功后的实物图及系统详细功能介绍 29

5.4 本章小结 31

第六章 总结与展望 32

6.1 总结 32

6.2 展望 32

致谢 33

参考文献 34

第一章 绪论

1.1前言

随着经济和城市建设的快速发展，城市高层、地下建筑以及大型综合性建筑日益增多，火灾隐患也大大增加，火灾发生的数量及其造成的损失呈逐年上升趋势[^[1]]。同时随着人们对于火灾这类突发灾害的防范意识的提高，火灾报警技术越来越受到人们的重视。自动火灾报警系统在日常生活中扮演的角色也越来越重要。研发火灾报警系统就是要能够实现对火灾的提前预警和及时报警，以此来火灾减少人们的损失。因此安装火灾报警器已经成为防范突发火灾的有效手段。

1.2 火灾监测系统研究概述