贵州大学大数据与信息工程学院 课程设计实验报告.docx
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贵州大学大数据与信息工程学院课程设计实验报告
课程设计实验报告
实验课程:
创新性设计实验
实验项目:
火灾报警器
学院:
大数据与信息工程学院
专业:
电子信息科学与技术
小组成员:
罗俊朱松
学号:
13070100541307010073
指导教师:
周骅老师
2016年7月9日
1、实验任务及要求
利用arduino设计火灾报警器,并通过硬件的连接来完成整个火灾发生的过程。
要求当检测到有火焰并且温度达到设定的值时,三色灯亮,并且蜂鸣器响,两个条件任何一个不满足时,都无法发出火灾警报。
然后根据火焰报警器输出电压的大小来控制步进电机的转速,来模拟真实情况下,撒水管出水量的大小。
2、Arduino简介
Arduino是一个能够用来感应和控制现实物理世界的一套工具。
它由一个基于单片机并且开放源码的硬件平台,和一套为Arduino板编写程序的开发环境组成。
Arduino可以用来开发交互产品,比如它可以读取大量的开关和传感器信号,并且可以控制各式各样的电灯、电机和其他物理设备。
Arduino项目可以是单独的,也可以在运行时和你电脑中运行的程序(例如:
Flash,Processing,MaxMSP)进行通讯。
Arduino板你可以选择自己去手动组装或是购买已经组装好的;Arduino开源的IDE可以免费下载得到。
Arduino的编程语言就像似在对一个类似于物理的计算平台进行相应的连线,它基于处理多媒体的编程环境。
3、引言
火灾是指在时间和空间上失去控制,对财产和人身造成一定损害的燃烧现象称为火灾。
从燃烧的角度看,火灾的实质是燃烧,是一种自然现象,但绝大多数火灾同人的因素有关,是社会现象。
火灾的发生过程是复杂的,常常表现出普遍性、随机性、必然性和相似性。
火灾发生的普遍性,是说火灾不论在什么单位和部位,从草原到森林,从居民住宅到大大小小的企业、事业单位,到处都可能发生,这表明了火灾发生的普遍性。
经验告诫人们,任何单位、任何部位,也包括组成社会的细胞——家庭,都要无一例外地预防火灾。
火灾的发生的随机性,是说人们无法事前准确预测何地、何时、何物将发生火灾,以及火灾现场规模大小、火势呈现方式。
这种特性告诫人们要时时刻刻预防火灾,不可麻痹懈怠。
4、实验原理
利用火焰传感器和温度传感器来检测是否发生火灾,因为火焰传感器只要检测到有红外光就会发出警报,所以需要加一个温度传感器来确保确实是有火灾发生。
当检测出有火源以及温度上升到一定程度时候,火焰传感器的检测灯亮,蜂鸣器报警,并且三色灯亮,电机开始转动。
当火灾灭了以后,温度降温,蜂鸣器,电机和三色灯停止工作。
但是连接实物时,发现电机是有故障的,最后决定放弃这个模块。
5、实验器材
火焰传感器1个;
温度传感器1个;
蜂鸣器1个;
三色led灯1个;
下载线1根;
板子及扩展板各一个;
六、各个模块的具体程序及实物结果
1.火焰传感器模块:
实验程序
实验结果图
2.温度传感器模块:
实验程序
实验结果图
3.蜂鸣器和三色灯模块结果图:
因为蜂鸣器和三色灯模块的程序较为简单,且二者都是由高低电平控制的,所以程序部分就不再截图显示,真是的结果如图:
4.总的实验程序及实物结果。
测试火焰传感器的led连接模块;把Arduino板的USB口用一条USB线与PC机的USB口相连。
火焰传感器的正极与arduino的5V电压相连,火焰传感器的负极与GND插口相连。
实验连线如图:
1.总的实物连接图
2.实验的总程序
#include
#include
#defineONE_WIRE_BUS8
OneWireoneWire(ONE_WIRE_BUS);
DallasTemperaturesensors(&oneWire);
intled=13;
intlec=9;
intbuttonpin=3;
intval;
voidsetup()
{
Serial.begin(9600);
pinMode(lec,OUTPUT);
pinMode(led,OUTPUT);
pinMode(buttonpin,INPUT);
Serial.println("DallasTemperatureICControlLibraryDemo");
sensors.begin();
}
voidloop()
{
Serial.print("Requestingtemperatures...");
sensors.requestTemperatures();
Serial.println("DONE");
Serial.print("Temperatureforthedevice1(index0)is:
");
Serial.println(sensors.getTempCByIndex(0));
delay(200);
if(sensors.getTempCByIndex(0)>=32.00)
{
val=digitalRead(buttonpin);
if(val==HIGH)
{
digitalWrite(led,HIGH);
digitalWrite(lec,LOW);
}
else
{
digitalWrite(led,LOW);
digitalWrite(lec,HIGH);
}
}
else
{
digitalWrite(led,LOW);
digitalWrite(lec,HIGH);
}
}
3.模拟实验结果图
总结:
本设计研究了一种火焰报警器,通过以Atmega328单片机为工作处理器核心,Arduino是一个开源的电子原型平台,Arduino通过接收来自各种传感器的输入来感知环境的变化,通过打火机火焰的大小,火焰传感器led灯的暗亮。
通过这次创新性实验,我们小组学习并掌握了arduino的工作原理和主要功能,温度传感器、火焰传感器的使用,以及蜂鸣器的驱动电路连接,拓展了自己的知识面,学习了很多新的知识,并巩固了以前学的内容,我知道这次设计依然存在不足,希望老师能批评指正,最后,再次感谢官老师的指导和同学们的帮助。
之前拿到材料的时候不知道做什么,在通过查资料,还有在周老师的指导下。
逐步通过程序,下载到USB。
观察硬件灯光的变化。
通过很长时间的调试以后,终于做出了结果。
总之,这次设计性实验还是很成功的,提高了我们的学习能力,在做错的时候能冷静思考。
最终完成了实验的任务。
同时也提高了对这学科的学习兴趣!
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