文物古跡保護(hù)遺址環(huán)境和安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

摘要本文旨在研究并設(shè)計(jì)一種基于STM32微控制器的文物古跡保護(hù)遺址環(huán)境和安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，以收集文物古跡內(nèi)部和周圍環(huán)境數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)監(jiān)控文物古跡內(nèi)部情況，從而提高文物古跡的保護(hù)水平。首先，本系統(tǒng)采用STM32微控制器作為主控芯片。其次，本系統(tǒng)通過(guò)多種傳感器收集文物古跡遺址內(nèi)部和周圍環(huán)境數(shù)據(jù)。其中，溫度、濕度、火焰、煙霧，紅外以及水浸等參數(shù)是影響文物古跡保存的重要因素。最后，本系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器端進(jìn)行處理和存儲(chǔ)。在此方面，本系統(tǒng)采用了ESP8266WiFi模塊，通過(guò)TCP/IP協(xié)議與服務(wù)器建立連接，并將采集的環(huán)境參數(shù)和視頻信號(hào)上傳至服務(wù)器。服務(wù)器端可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析，同時(shí)還可以根據(jù)需要設(shè)置閾值和報(bào)警規(guī)則，一旦數(shù)據(jù)超過(guò)預(yù)設(shè)范圍即可發(fā)送警報(bào)信息。綜上所述，本文設(shè)計(jì)了一種基于STM32微控制器的文物古跡保護(hù)遺址環(huán)境和安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，具有多種傳感器測(cè)量、云臺(tái)控制、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等功能。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)文物古跡保護(hù)遺址內(nèi)部和周圍環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并采取相應(yīng)措施，提高了文物古跡保護(hù)水平和管理效果，具有廣泛的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：STM32；文物古跡保護(hù)；遠(yuǎn)程監(jiān)控；傳感器；無(wú)線網(wǎng)絡(luò)

ABSTRACTThisarticleaimstostudyanddesignaremotemonitoringsystemfortheenvironmentandsecurityofculturalrelicsandhistoricalsitesprotectionbasedonSTM32microcontroller,inordertocollectdataontheinternalandsurroundingenvironmentofculturalrelicsandhistoricalsites,andmonitortheinternalsituationofculturalrelicsandhistoricalsitesinrealtime,therebyimprovingtheprotectionlevelofculturalrelicsandhistoricalsites.Firstly,thissystemusestheSTM32microcontrollerasthemaincontrolchip.Secondly,thissystemcollectsdataontheinternalandsurroundingenvironmentofculturalrelicsandhistoricalsitesthroughvarioussensors.Amongthem,temperature,humidity,flame,smoke,infrared,andwaterimmersionareimportantfactorsthataffectthepreservationofculturalrelicsandhistoricalsites.Finally,thissystemtransmitsdatatotheserverforprocessingandstoragethroughwirelessnetworks.Inthisregard,thissystemadoptstheESP8266WiFimodule,establishesaconnectionwiththeserverthroughTCP/IPprotocol,anduploadsthecollectedenvironmentalparametersandvideosignalstotheserver.Theservercanmonitorandanalyzedatainreal-time,andalsosetthresholdsandalarmrulesasneeded.Oncethedataexceedsthepresetrange,alarminformationcanbesent.Insummary,thisarticledesignsaremotemonitoringsystemfortheenvironmentandsecurityofculturalrelicsprotectionsitesbasedonSTM32microcontroller,whichhasvarioussensormeasurement,pantiltcontrol,wirelessnetworkandotherfunctions.Thissystemcanachievereal-timemonitoringoftheinternalandsurroundingenvironmentofculturalrelicsandhistoricalsites,andtimelyidentifyproblemsandtakecorrespondingmeasures,improvingthelevelofculturalrelicsandhistoricalsitesprotectionandmanagementeffectiveness,withbroadapplicationprospects.Keywords:STM32;Protectionofculturalrelicsandhistoricalsites;Remotemonitoring;Sensors;wirelessnetwork

目錄TOC\o"1-3"\h\u32205第1章緒論 第1章緒論1.1研究背景與意義1.1.1研究背景在當(dāng)前社會(huì)中，文化遺產(chǎn)已經(jīng)成為了人們普遍關(guān)注的話題。保護(hù)和傳承文化遺產(chǎn)不僅是一種責(zé)任和義務(wù)，更是一種歷史使命和文明進(jìn)步的需要。盡管近年來(lái)各地政府和文化機(jī)構(gòu)加大了對(duì)文物古跡的修繕和保護(hù)力度，但在一些偏遠(yuǎn)或者人口稀少的地區(qū)，文物古跡的保護(hù)依然存在困難。此外，由于人為破壞、天災(zāi)等原因，文物古跡的安全也面臨著挑戰(zhàn)。因此，如何通過(guò)科技手段對(duì)文物古跡進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，保障其安全和完整性，成為了一個(gè)重要的研究方向。文物古跡的保護(hù)和安全是重要的事情，這要求我們使用科技手段來(lái)建立一個(gè)高效的保護(hù)和監(jiān)控系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)中，STM32單片機(jī)可以用于設(shè)計(jì)文物古跡保護(hù)遺址環(huán)境和安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。STM32單片機(jī)是一種高性能、低功耗的微控制器，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性和穩(wěn)定性。它采用了先進(jìn)的ARMCortex-M系列內(nèi)核，并配備了豐富的外設(shè)和高速通信接口，可以滿足各種不同的需求。這使得它成為了設(shè)計(jì)文物古跡保護(hù)遺址環(huán)境和安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的理想選擇。[1]在基于STM32單片機(jī)的文物古跡保護(hù)遺址環(huán)境和安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中，采用傳感器實(shí)時(shí)采集文物古跡周圍的環(huán)境信息，如溫度、濕度、光線等。除了數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程監(jiān)控之外，基于STM32單片機(jī)的文物古跡保護(hù)遺址環(huán)境和安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)還能根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值進(jìn)行報(bào)警。例如，如果文物古跡周圍的溫度超過(guò)了一定的閾值，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，并發(fā)送相關(guān)信息給相關(guān)工作人員，讓他們及時(shí)采取措施進(jìn)行處理，確保文物古跡的安全?？傮w而言，基于STM32單片機(jī)的文物古跡保護(hù)遺址環(huán)境和安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)對(duì)文物古跡周圍環(huán)境信息和視頻監(jiān)控的遠(yuǎn)程監(jiān)控的同時(shí)，可以通過(guò)預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行報(bào)警，及時(shí)采取措施保障文物古跡的安全。設(shè)計(jì)這樣的系統(tǒng)不僅可以提高文物古跡的保護(hù)和監(jiān)控效率，還可以為保護(hù)文化遺產(chǎn)做出貢獻(xiàn)。隨著科技的不斷發(fā)展，相信這種系統(tǒng)將會(huì)越來(lái)越成熟和普及，為文化遺產(chǎn)的保護(hù)和傳承作出更大的貢獻(xiàn)。[2]1.1.2研究意義隨著文化遺產(chǎn)的日益重視和保護(hù)意識(shí)的普及，文物古跡在各地得到了更好的保護(hù)和修繕。然而，在一些偏遠(yuǎn)或者人口稀少的地區(qū)，文物古跡的保護(hù)依然存在困難。此外，由于人為破壞、天災(zāi)等原因，文物古跡的安全也面臨著挑戰(zhàn)。因此，設(shè)計(jì)一種基于STM32單片機(jī)的文物古跡保護(hù)遺址環(huán)境和安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)具有重要的研究意義。基于STM32單片機(jī)的文物古跡保護(hù)遺址環(huán)境和安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值進(jìn)行報(bào)警。例如，如果文物古跡周圍的溫度超過(guò)了一定的閾值，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，并發(fā)送相關(guān)信息給相關(guān)工作人員，讓他們及時(shí)采取措施進(jìn)行處理，確保文物古跡的安全。這樣可以大大提高文物古跡的保護(hù)效率，減少因監(jiān)管不到位而造成的文物損失。文物古跡保護(hù)遺址環(huán)境和安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以為文化遺產(chǎn)的傳承和保護(hù)做出貢獻(xiàn)。文化遺產(chǎn)是一個(gè)國(guó)家和民族的精神財(cái)富，是歷史的見(jiàn)證和文明的傳承。文物古跡作為文化遺產(chǎn)中的重要組成部分，具有極高的價(jià)值和意義。通過(guò)基于STM32單片機(jī)的文物古跡保護(hù)遺址環(huán)境和安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，可以更好地保護(hù)和傳承文化遺產(chǎn)?；赟TM32單片機(jī)的文物古跡保護(hù)遺址環(huán)境和安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)也具有應(yīng)用推廣的意義。隨著科技的不斷發(fā)展，相信這種系統(tǒng)將會(huì)越來(lái)越成熟和普及，為文化遺產(chǎn)的保護(hù)和傳承作出更大的貢獻(xiàn)。此外，該系統(tǒng)也可以在其他領(lǐng)域的遠(yuǎn)程監(jiān)控和環(huán)境數(shù)據(jù)采集中得到應(yīng)用，如工業(yè)自動(dòng)化、農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)等。[3]綜上所述，基于STM32單片機(jī)的文物古跡保護(hù)遺址環(huán)境和安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有重要的研究意義。它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)文物古跡周圍環(huán)境信息和視頻監(jiān)控的遠(yuǎn)程監(jiān)控，并根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值進(jìn)行報(bào)警，提高文物古跡的保護(hù)效率，減少文物損失。同時(shí)，該系統(tǒng)也可以為文化遺產(chǎn)的傳承和保護(hù)做出貢獻(xiàn)，具有重要的應(yīng)用推廣前景。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀隨著社會(huì)的發(fā)展和文化遺產(chǎn)保護(hù)意識(shí)的提高，越來(lái)越多的研究者開始關(guān)注如何利用先進(jìn)的技術(shù)手段來(lái)保護(hù)文物古跡。在國(guó)內(nèi)，也有一些相關(guān)的研究已經(jīng)展開了。首先，基于STM32單片機(jī)的文物古跡智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)取得了初步成果。例如，南京航空航天大學(xué)的周志宇等人就設(shè)計(jì)了一套基于STM32單片機(jī)和ZigBee網(wǎng)絡(luò)的文物古跡環(huán)境智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)文物古跡周圍環(huán)境信息的采集、傳輸和分析。通過(guò)該系統(tǒng)，可以及時(shí)掌握文物古跡周圍環(huán)境的變化情況，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行保護(hù)。[4]其次，文物古跡安防監(jiān)控系統(tǒng)也得到了廣泛的研究。例如，北京郵電大學(xué)的楊江等人設(shè)計(jì)了一種基于STM32單片機(jī)的文物古跡安防監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)文物古跡周圍環(huán)境的遠(yuǎn)程監(jiān)控和報(bào)警。該系統(tǒng)具有低功耗、高精度等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的效果。此外，還有一些研究關(guān)注如何利用云計(jì)算技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析來(lái)保護(hù)文物古跡。例如，北京大學(xué)的章國(guó)鋒等人提出了一種基于云計(jì)算和大數(shù)據(jù)分析的文化遺產(chǎn)保護(hù)方法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)文物古跡周圍環(huán)境信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警。該方法通過(guò)云計(jì)算平臺(tái)和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，能夠快速識(shí)別文物古跡周圍環(huán)境中存在的問(wèn)題，并進(jìn)行及時(shí)處理。[5]總之，在國(guó)內(nèi)已經(jīng)有一些相關(guān)的研究成果，并且取得了一定的應(yīng)用效果。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，相信這些研究將會(huì)越來(lái)越深入，為文物古跡保護(hù)事業(yè)做出更加重要的貢獻(xiàn)。1.2.2國(guó)外研究現(xiàn)狀在國(guó)外，文物古跡保護(hù)和遺址環(huán)境監(jiān)控也得到了廣泛關(guān)注，各種先進(jìn)的技術(shù)手段被應(yīng)用在實(shí)踐中，取得了不少成果。下面就針對(duì)一些具有代表性的研究進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。（1）基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的文物古跡環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)美國(guó)佐治亞理工學(xué)院的研究人員設(shè)計(jì)了一套基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的文物古跡環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)由數(shù)百個(gè)裝載傳感器的節(jié)點(diǎn)組成，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)文物的微氣候、光照度、濕度、溫度等環(huán)境參數(shù)，并將數(shù)據(jù)傳送到云端進(jìn)行分析。通過(guò)該系統(tǒng)，研究者可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)文物環(huán)境變化，采取相應(yīng)的防護(hù)和修復(fù)措施。（2）基于機(jī)器視覺(jué)的遺址環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)英國(guó)謝菲爾德大學(xué)的研究人員開發(fā)了一套基于機(jī)器視覺(jué)的遺址環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用高清攝像頭對(duì)遺址內(nèi)部進(jìn)行監(jiān)控，通過(guò)計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)來(lái)識(shí)別潛在的破壞和盜竊行為。同時(shí)，系統(tǒng)還可以利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提出對(duì)文物保護(hù)更有效的建議。[6]（3）基于人工智能的文物安全保護(hù)瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)，開發(fā)了一種基于人工智能的文物安全保護(hù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)分析監(jiān)控畫面，自動(dòng)識(shí)別潛在的盜竊和破壞行為，并發(fā)送警報(bào)給管理人員。該系統(tǒng)已成功應(yīng)用于瑞士多個(gè)文物保護(hù)場(chǎng)所。基于虛擬現(xiàn)實(shí)的文物保護(hù)教育平臺(tái)美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的研究人員利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，開發(fā)了一套文物保護(hù)教育平臺(tái)。該平臺(tái)通過(guò)模擬真實(shí)的文物遺址，讓學(xué)生可以親身感受文物保護(hù)的重要性，同時(shí)學(xué)習(xí)文物保護(hù)的知識(shí)和技能。綜合來(lái)看，國(guó)外研究者在文物古跡保護(hù)和遺址環(huán)境監(jiān)控方面也積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)和成果。這些先進(jìn)的技術(shù)手段無(wú)疑為文物保護(hù)事業(yè)帶來(lái)了新的思路和方法，也為我們提供了很好的啟示和借鑒。[7]1.3論文研究?jī)?nèi)容本文主要研究基于STM32的文物古跡保護(hù)遺址環(huán)境和安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)利用STM32微控制器作為核心處理器，結(jié)合傳感器技術(shù)、通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)文物古跡環(huán)境和安全的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和管理。具體而言，系統(tǒng)包括硬件和軟件兩部分。硬件方面，系統(tǒng)采用多種傳感器對(duì)文物古跡環(huán)境參數(shù)如溫度、濕度等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過(guò)WIFI等通訊方式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器端軟件方面，系統(tǒng)采用C語(yǔ)言編寫嵌入式程序，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、處理和傳輸?shù)裙δ堋Ｗ罱K，本文的研究成果可以應(yīng)用于文物古跡保護(hù)和遺址環(huán)境監(jiān)控領(lǐng)域，提高文物保護(hù)的效率和精度，同時(shí)也為文物保護(hù)事業(yè)提供了新的技術(shù)支持。

第2章整體方案設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)功能分析據(jù)查閱相關(guān)資料了解到文物古跡對(duì)于溫度、濕度、氧化程度有極其嚴(yán)格的存放標(biāo)準(zhǔn)，所以分析出文物古跡的保護(hù)有溫度、濕度、通風(fēng)換氣、水浸預(yù)防、火焰預(yù)防以及防盜的需求[8]。在需求分析的基礎(chǔ)上對(duì)文物古跡保護(hù)遺址環(huán)境和安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以及系統(tǒng)測(cè)試，重點(diǎn)介紹系統(tǒng)功能模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)思路和實(shí)現(xiàn)方法，對(duì)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)和部分源代碼進(jìn)行詳細(xì)解釋與說(shuō)明。該系統(tǒng)應(yīng)完成的主要功能有：對(duì)于文物遺址的保護(hù)需要采集其環(huán)境溫濕度狀況，適宜的溫濕度能夠使得文物更利于保存。在環(huán)境檢測(cè)中，系統(tǒng)能夠根據(jù)檢測(cè)到的溫濕度狀況實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，系統(tǒng)能夠調(diào)節(jié)環(huán)境溫度濕度，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)基本的通風(fēng)換氣功能。在運(yùn)行的過(guò)程中能夠加入防盜安全檢測(cè)系統(tǒng)，在該模式下能夠利用傳感器裝置檢測(cè)是否有人活動(dòng)，當(dāng)有人活動(dòng)時(shí)能夠觸發(fā)防盜報(bào)警。采用水浸傳感器檢測(cè)文物是否有水浸入，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)水浸時(shí)，能夠快速觸發(fā)排水報(bào)警，具有實(shí)時(shí)定標(biāo)的功能，通過(guò)探測(cè)到的數(shù)據(jù)，依據(jù)探測(cè)到的位置，可以對(duì)探測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行定標(biāo)，在啟動(dòng)警報(bào)響起時(shí)，將數(shù)字顯示出來(lái)，用wifi將收集到的信息上載到數(shù)據(jù)，利用手機(jī)設(shè)計(jì)APP實(shí)現(xiàn)上位機(jī)顯示。通過(guò)使用火情和煙氣濃度的感應(yīng)器對(duì)周圍的環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)，從而達(dá)到對(duì)周圍發(fā)生的火情的檢測(cè)和對(duì)火情的報(bào)警，并觸發(fā)振動(dòng)電機(jī)。2.2整體方案設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一套文物古跡保護(hù)遺址環(huán)境和安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。該平臺(tái)具備能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)文物古跡遺址運(yùn)行的狀態(tài)參數(shù)包括溫濕度、是否非法人員進(jìn)入、水浸檢測(cè)、火焰、煙霧濃度等參數(shù)信息:系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)監(jiān)控功能，能夠?qū)⒉杉K端的采集信息實(shí)時(shí)顯示到液晶顯示器中;當(dāng)設(shè)備實(shí)測(cè)參數(shù)超過(guò)預(yù)先設(shè)置的閾值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警提示文物管理人員及時(shí)制止當(dāng)前違規(guī)行為。2.3單片機(jī)控制器STM32系列具有極高的性價(jià)比和強(qiáng)大的功能。它以專門為需要高性能、低成本和低能耗的嵌入式應(yīng)用而設(shè)計(jì)的ARMCortex-M內(nèi)核為基礎(chǔ)，其具有最好的外設(shè)：1μS雙12位ADC、4Mbit/sUART、18Mbit/sSPI等，在功耗和集成度上都有著非常好的表現(xiàn)。雖然其功率消耗略低于MSP430，但是由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，這并不妨礙其被普遍應(yīng)用；這些簡(jiǎn)單實(shí)用的工具在行業(yè)中享有很高的聲譽(yù)。2.3.1單片機(jī)控制器最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)在單片機(jī)工程系統(tǒng)中，單片機(jī)最小系統(tǒng)電路是保證單片機(jī)能夠完成程序設(shè)計(jì)和程序運(yùn)行的基礎(chǔ)。在本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，我們采用了單片機(jī)最小系統(tǒng)裝置，并通過(guò)設(shè)計(jì)復(fù)位電路和時(shí)序電路來(lái)構(gòu)建最小系統(tǒng)的基本框架。2.3.2單片機(jī)時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)單片機(jī)內(nèi)部具有高增益反相放大器，該放大器的輸入和輸出端與晶振相連，通過(guò)該放大器構(gòu)成振蕩電路[11]。結(jié)合時(shí)鐘電路，單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了不同的工作方式，用戶可以根據(jù)硬件電路要求進(jìn)行選擇，包括內(nèi)部和外部時(shí)鐘電路。然而，STC89C52單片機(jī)不支持內(nèi)部時(shí)鐘電路，因此使用外部時(shí)鐘電路。外部時(shí)鐘電路使用石英晶體振蕩器提供信號(hào)輸入到單片機(jī)內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)振蕩功能。我們選擇8MHz的晶體震蕩器和22pF電容進(jìn)行信號(hào)供給。為確保電路穩(wěn)定性和可靠性，我們進(jìn)行了以下測(cè)試振蕩測(cè)試：在連接完整電路之后，使用示波器測(cè)量晶振的輸出波形，并檢查其是否具有正確的周期和幅值。時(shí)鐘測(cè)試：使用程序控制單片機(jī)的時(shí)鐘頻率，并通過(guò)串口發(fā)送數(shù)據(jù)，以檢驗(yàn)時(shí)鐘工作的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。延遲測(cè)試：測(cè)量程序執(zhí)行延遲時(shí)間并將其與預(yù)期結(jié)果進(jìn)行比較，以驗(yàn)證系統(tǒng)的響應(yīng)速度和精度。電源測(cè)試：在不同的電壓和溫度條件下測(cè)試電路的工作狀態(tài)和功耗，并記錄結(jié)果以評(píng)估系統(tǒng)的可靠性和適用性。以上測(cè)試確定了電路的穩(wěn)定性和性能，保證了單片機(jī)的正常運(yùn)行。2.3.3復(fù)位電路設(shè)計(jì)在使用單片機(jī)控制系統(tǒng)時(shí)，由于單片機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性問(wèn)題，可能會(huì)導(dǎo)致單片機(jī)死機(jī)。當(dāng)單片機(jī)出現(xiàn)死機(jī)時(shí)，需要對(duì)其進(jìn)行干擾以重新使其工作。該干擾是通過(guò)復(fù)位電路實(shí)現(xiàn)的，其基本原理是在按下復(fù)位按鈕后，向系統(tǒng)提供低電平信號(hào)，使單片機(jī)進(jìn)行復(fù)位處理。在設(shè)計(jì)復(fù)位部分時(shí)，需要包括按鍵、電阻和電容等元件。復(fù)位電路的設(shè)計(jì)有助于解決單片機(jī)死機(jī)問(wèn)題，并保證了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。當(dāng)單片機(jī)出現(xiàn)死機(jī)時(shí)，用戶只需按下復(fù)位按鈕即可使其恢復(fù)正常。復(fù)位電路中的按鍵充當(dāng)了觸發(fā)器的作用，當(dāng)按下按鍵時(shí)，復(fù)位電路將為單片機(jī)提供低電平信號(hào)。電阻和電容則用于調(diào)整電路的響應(yīng)時(shí)間和干擾抑制能力。通過(guò)合理設(shè)計(jì)復(fù)位電路，可以有效提高單片機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，確保其正常運(yùn)行。2.4液晶顯示器LCD是一種利用薄膜晶體管驅(qū)動(dòng)的有源矩陣型顯示器，主要是通過(guò)電流刺激液晶分子產(chǎn)生點(diǎn)、線、面，配合背部燈管來(lái)組成屏幕。液晶顯示，TFT顯示，SLCD顯示都是液晶顯示的一個(gè)分支。它的工作機(jī)理為：在外加電場(chǎng)的影響下，通過(guò)改變液晶分子的取向來(lái)實(shí)現(xiàn)外部光源的光學(xué)透過(guò)；在此基礎(chǔ)上，通過(guò)紅、綠、藍(lán)三個(gè)基色濾波器，實(shí)現(xiàn)對(duì)R、G、B基色信號(hào)的不同激發(fā)，實(shí)現(xiàn)時(shí)間與空間的色彩再現(xiàn)。2.4.1液晶顯示器的使用在顯示系統(tǒng)中，為了顯示煙霧濃度以及溫濕度等信息，采用了OLED液晶顯示器。該顯示器通過(guò)單片機(jī)系統(tǒng)控制，在連接單片機(jī)數(shù)據(jù)輸出引腳和液晶顯示器數(shù)據(jù)接收引腳后，能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的顯示功能。OLED液晶顯示器具有較高的穩(wěn)定性和顯示字符數(shù)量較多的特點(diǎn)。下圖3.4為OLED液晶顯示器實(shí)物圖。在系統(tǒng)中，OLED液晶顯示器是非常重要的部件之一，能夠直觀地顯示煙霧濃度、甲烷濃度及溫濕度等信息，幫助用戶隨時(shí)了解環(huán)境的情況。同時(shí)，它也需要與單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行配合，通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)正確的顯示。因此，在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，需要對(duì)OLED液晶顯示器的特點(diǎn)和使用方法進(jìn)行深入理解，以保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。圖3.4OLED液晶顯示器實(shí)物圖2.4.2液晶顯示器電路原理圖設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)OLED液晶顯示器電路時(shí)，需要參考相關(guān)的數(shù)據(jù)手冊(cè)，以確定該模塊的功能電壓。根據(jù)手冊(cè)可知，該模塊的功能電壓為5伏，在與單片機(jī)電源進(jìn)行直接連接后即可使用。其余引腳需要根據(jù)單片機(jī)的配置信息進(jìn)行通信[12]，并與單片機(jī)的各個(gè)引腳進(jìn)行直接連接。在實(shí)際應(yīng)用中，設(shè)計(jì)電路方案是非常關(guān)鍵的一步。電路設(shè)計(jì)的合理性將直接決定整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。因此，在進(jìn)行OLED液晶顯示器電路設(shè)計(jì)前，需要認(rèn)真查閱相關(guān)資料，了解該模塊的技術(shù)參數(shù)和使用方法，結(jié)合單片機(jī)的特點(diǎn)和要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)，還需對(duì)電路的布局、線路的連接等細(xì)節(jié)進(jìn)行充分考慮，確保電路的穩(wěn)定性和可靠性。這樣才能保證整個(gè)系統(tǒng)具有良好的性能表現(xiàn)和使用壽命。2.5紅外人體檢測(cè)模塊電路設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)紅外人體感應(yīng)模塊電路時(shí)，該電路主要由兩部分構(gòu)成：光電發(fā)射管和光電接收管。紅外發(fā)射板的作用是在通電時(shí)向空間發(fā)射光線。當(dāng)這些光線接觸到物體并反射回來(lái)時(shí)，光電接收管會(huì)感受到，并輸出電壓信號(hào)。由于其內(nèi)部電阻的改變，其輸出電壓也隨之改變。使用電壓比較芯片進(jìn)行電壓比較，從而輸出高低電平信號(hào)。在實(shí)際應(yīng)用中，紅外人體感應(yīng)模塊具有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景，如安防監(jiān)控、自動(dòng)照明和智能家居等領(lǐng)域。為確保系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)，需要綜合考慮元器件選型、電路布局與連接等多個(gè)方面。同時(shí)，還需進(jìn)行嚴(yán)密測(cè)試和驗(yàn)證，以確保電路的良好性能和可靠性。只有這樣才能滿足實(shí)際需求，并更好地服務(wù)于人們的生活和工作。2.6報(bào)警電路單片機(jī)控制系統(tǒng)通過(guò)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器報(bào)警單元進(jìn)行報(bào)警，通常是在檢測(cè)到環(huán)境中出現(xiàn)危險(xiǎn)狀況時(shí)觸發(fā)。蜂鳴器主要有兩種驅(qū)動(dòng)形式：電壓型有源蜂鳴器和無(wú)源蜂鳴器。無(wú)源蜂鳴器內(nèi)部不具備振蕩電路，因此需要外部提供相應(yīng)的振蕩電路才能發(fā)聲報(bào)警；而有源蜂鳴器內(nèi)置智能電路，只需將外部電路導(dǎo)通即可完成蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)報(bào)警功能。針對(duì)蜂鳴器的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的電路原理圖。使用三極管連接到蜂鳴器的輸出端，并加入限流電阻（阻值為510R），以控制三極管導(dǎo)通。單片機(jī)輸出高電平信號(hào)時(shí)，三極管導(dǎo)通，蜂鳴器直接連接到電源上，從而實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。下圖3.5展示了該電路的設(shè)計(jì)原理圖。[13]在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分考慮元器件的選型、電路布局與連接等多個(gè)方面，以確保電路穩(wěn)定性和可靠性。同時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用中，還需進(jìn)行嚴(yán)密測(cè)試和驗(yàn)證，以保證電路的良好性能和可靠性。只有這樣才能滿足實(shí)際需求，并更好地服務(wù)于人們的生活和工作。圖3.5有源蜂鳴器電路原理圖2.7WIFI通信電路設(shè)計(jì)該設(shè)備需要通過(guò)無(wú)線通信與手機(jī)建立連接，將傳感器采集的信息上傳至手機(jī)終端。在通信過(guò)程中，需要使用通信模塊。一種常用的選擇是WIFI模塊，相比藍(lán)牙模塊，其具有更多的特點(diǎn)。例如，與單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，只需通過(guò)串口通訊單元即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸；WIFI模塊支持多種使用模式，且其電路較為簡(jiǎn)單，只需4個(gè)引腳（VCC、GND、TX和RX）即可與單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，從而完成電路的設(shè)計(jì)功能。如圖3.5.1wifi模塊。在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景和要求，充分考慮通信模塊的選型、電路布局和連接等方面，以確保電路穩(wěn)定性和可靠性。同時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用中，還需進(jìn)行嚴(yán)密測(cè)試和驗(yàn)證，以保證電路的良好性能和可靠性。只有這樣才能滿足實(shí)際需求，并更好地服務(wù)于人們的生活和工作。圖3.5.1wifi模塊2.8溫濕度傳感器電路設(shè)計(jì)該系統(tǒng)使用了一種溫度和水分的混合設(shè)備，該設(shè)備中已包含了校正的數(shù)碼信號(hào)。本設(shè)備由DHT11型溫濕度傳感器及專用的數(shù)字化模組收集技術(shù)組成，可以利用大氣中的環(huán)境對(duì)其進(jìn)行收集，具有很好的穩(wěn)定性及可靠性。在使用DHT11傳感器時(shí)，將其與單片機(jī)建立硬件連接，使用其內(nèi)部NPC測(cè)溫元器件進(jìn)行溫度采集，同時(shí)利用電子式感應(yīng)濕度元器件進(jìn)行濕度采集。每個(gè)DHT11溫度傳感器都在精準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行了校正，具有優(yōu)異的信號(hào)傳輸性能，可與單片機(jī)通信長(zhǎng)達(dá)20米，且具有體積小、功耗低、響應(yīng)速度快、性價(jià)比高等特點(diǎn)。因此，該數(shù)字型溫度傳感器被廣泛應(yīng)用于汽車車載設(shè)備、測(cè)試設(shè)備和數(shù)據(jù)記錄器等領(lǐng)域。如圖3.6.1DHT11共有三個(gè)引腳，分別為電源引腳和數(shù)據(jù)引腳。電源引腳所采用的功能電源為5V。在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分考慮元器件的選型、電路布局和連接等方面，以確保電路穩(wěn)定性和可靠性。同時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用中，還需進(jìn)行嚴(yán)密測(cè)試和驗(yàn)證，以保證電路的良好性能和可靠性。只有這樣才能滿足實(shí)際需求，并更好地服務(wù)于人們的生活和工作?？傊?，采用DHT11溫濕度傳感器復(fù)合裝置是本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要部分。其優(yōu)異的性能和可靠性將為系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，從而更好地滿足用戶的需求。[14]圖3.6.1DHT11溫濕度傳感器圖3.1.7火焰?zhèn)鞲衅?.9火焰?zhèn)鞲衅骰鹧鎮(zhèn)鞲衅魇且环N能夠檢測(cè)火焰的器件，也稱為火焰探測(cè)器。它廣泛應(yīng)用于各種場(chǎng)合，如工業(yè)生產(chǎn)、石油化工、交通運(yùn)輸、消防安全等領(lǐng)域。如圖3.7.1火焰?zhèn)鞲衅?。火焰?zhèn)鞲衅饕话悴捎霉怆娫?，利用特殊的光敏元器件?lái)檢測(cè)火焰的存在。當(dāng)有火焰時(shí)，火焰會(huì)發(fā)出可見(jiàn)光和紅外線，火焰?zhèn)鞲衅骶湍芡ㄟ^(guò)感知這些光信號(hào)來(lái)判斷是否存在火焰。根據(jù)不同的檢測(cè)原理，火焰?zhèn)鞲衅骺梢苑譃樽贤饩€型、紅外線型、混合型等多種類型?；鹧?zhèn)鞲衅骶哂徐`敏度高、響應(yīng)速度快、準(zhǔn)確性高、反應(yīng)迅速等優(yōu)點(diǎn)。它能夠及時(shí)檢測(cè)到火災(zāi)的發(fā)生，從而實(shí)現(xiàn)快速報(bào)警和防范。此外，火焰?zhèn)鞲衅鬟€具有易于安裝、使用方便、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，廣泛受到用戶的青睞。需要注意的是，不同類型的火焰?zhèn)鞲衅鬟m用于不同的場(chǎng)合，需要根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇。在使用過(guò)程中，還要定期進(jìn)行檢測(cè)和維護(hù)，以保證其正常工作和可靠性。總之，火焰?zhèn)鞲衅魇且环N重要的安全保障設(shè)備，通過(guò)它的應(yīng)用可以有效地預(yù)防和避免火災(zāi)的發(fā)生。隨著科技的不斷發(fā)展，火焰?zhèn)鞲衅鞯臋z測(cè)原理和性能也在不斷提高，相信它將會(huì)在更廣泛的領(lǐng)域得到應(yīng)用。2.10MQ2煙霧濃度傳感器MQ2煙霧濃度傳感器是一種可靠的氣體檢測(cè)器，它能夠檢測(cè)并測(cè)量空氣中的煙霧、甲醛、丙烯等多種有害氣體的濃度。MQ2煙霧傳感器采用半導(dǎo)體氣敏元件作為探頭，并通過(guò)使用微型加熱器和溫度傳感器來(lái)提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。MQ2煙霧濃度傳感器主要應(yīng)用于家庭、商業(yè)和工業(yè)場(chǎng)所，以及汽車和船只等領(lǐng)域。例如，在家庭中，可以將MQ2傳感器安裝在廚房、衛(wèi)生間等位置，用于檢測(cè)煤氣泄漏和甲醛味道；在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，也可以將MQ2傳感器集成到自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)氣體檢測(cè)和報(bào)警控制。MQ2煙霧濃度傳感器具有靈敏度高、響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。但需要注意的是，MQ2煙霧傳感器對(duì)其他氣體也有一定的靈敏度，因此在使用時(shí)應(yīng)根據(jù)不同的環(huán)境和需求進(jìn)行調(diào)節(jié)和校準(zhǔn)，以確保其測(cè)量的準(zhǔn)確性和可靠性。[15]2.11水浸傳感器本產(chǎn)品為類比式數(shù)位輸入之模組，亦稱雨雨量傳感器?？梢员挥脕?lái)監(jiān)控多種氣象條件，對(duì)有沒(méi)有下雨以及降水量的大小進(jìn)行檢測(cè)，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)（DO）和模擬信號(hào)（AO）的輸出，并且被在Arduino機(jī)器人套裝降雨傳感器中得到了大量的使用，可以對(duì)多種氣象條件進(jìn)行監(jiān)控，并轉(zhuǎn)換為數(shù)字-確定的訊號(hào)及聲光振蕩輸出。如圖3.9.1水滴傳感器。1.電壓：5V2.輸出信號(hào)LED指示。3.帶有二極管反向保護(hù)4.TTL電平輸出5.二級(jí)管反向保護(hù)6.TTL輸出有效信號(hào)為低電平.驅(qū)動(dòng)能力100MA左右，可直接驅(qū)動(dòng)繼電器，蜂鳴器。7.高電平驅(qū)動(dòng)能力4MA左右8.靈敏度可通過(guò)電位器調(diào)節(jié)9.沒(méi)有雨時(shí)候LED點(diǎn)亮輸出為高電平，雨滴上去，輸出地電平，LED滅11.模擬量輸出的電壓0-3.5V之間12.雨滴板和控制板是分開的，方便將線引出13.大面積的雨滴板，更有利于檢測(cè)到雨水14.板子帶有定位孔方便大家安裝15.控制板板子大?。?1*20MM16.大面積雨滴檢測(cè)板50*35MM3.9.1水滴傳感器2.12開發(fā)工具選擇KeiluVision5是一款全面的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，專為嵌入式系統(tǒng)的軟件開發(fā)市設(shè)計(jì)。它提供了許多工具和功能，以使嵌入式開發(fā)過(guò)程更簡(jiǎn)單、更快速且更高效。以下是KeiluVision5的一些主要功能：1.支持廣泛的嵌入式設(shè)備：KeiluVision5支持多種嵌入式芯片和微控制器平臺(tái)，包括ARM、Cortex-M、Cortex-R和8051等。它提供了廣泛的編譯器、調(diào)試器、仿真器和其他工具，以滿足不同嵌入式開發(fā)需求。[9]2.單一用戶界面：KeiluVision5為開發(fā)者提供了一個(gè)用戶友好的單一界面，使開發(fā)者可以在同—個(gè)DE中管理多個(gè)項(xiàng)目，并輕松地在項(xiàng)目之間切換。這使得開發(fā)者更容易處理項(xiàng)目和文件，從而提高開發(fā)效率。3.配置靈活的代碼編輯器：KeiluVision5的代碼編輯器具有豐富的功能和可配置的選項(xiàng)。開發(fā)者可以使用它們來(lái)編輯和導(dǎo)航代碼，例如代碼補(bǔ)全、語(yǔ)法高亮和代碼折疊等，以達(dá)到更高的編碼效率和準(zhǔn)確性。4.內(nèi)置仿真器：KeiluVision5還提供了內(nèi)置仿真器，可以在沒(méi)有硬件的情況下模擬嵌入式系統(tǒng)以進(jìn)行開發(fā)、調(diào)試和測(cè)試。這使得開發(fā)者可以運(yùn)行他們的代碼并查看CPU、內(nèi)存和1/0端口等狀態(tài)，以便更好地了解和優(yōu)化他們的代碼。5.專業(yè)調(diào)試工具：KeiluVision5提供了許多高級(jí)調(diào)試工具，包括單步調(diào)試、斷點(diǎn)調(diào)試和跟蹤調(diào)試等，使開發(fā)者能夠迅速診斷和調(diào)試代碼中的問(wèn)題，從而更快地實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目。6.云端開發(fā)支持：KeiluVision5支持與云服務(wù)平臺(tái)配合工作，可以將代碼和數(shù)據(jù)保存到云端存儲(chǔ)和分享，從而可讓開發(fā)者更方便地與其客戶、廠商和國(guó)隊(duì)進(jìn)行讀寫訪問(wèn)和協(xié)同開發(fā)。7.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)支持：KeiluVision5支持實(shí)時(shí)系統(tǒng)開發(fā)，開發(fā)者可通過(guò)嵌入式系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能進(jìn)行開發(fā)、測(cè)試和調(diào)試。該功能可在嵌入式控制器中實(shí)現(xiàn)并行實(shí)時(shí)控制，從而使開發(fā)人員更容易開發(fā)和測(cè)試實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)。綜上所述，KeiluVision5是一個(gè)先進(jìn)而全面的嵌入式開發(fā)環(huán)境，可大大簡(jiǎn)化開發(fā)、調(diào)試和測(cè)試嚴(yán)格的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用程序。

第3章硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1硬件設(shè)計(jì)框架本系統(tǒng)使用單片機(jī)處理器作為系統(tǒng)的控制單元，將采集到的溫度以及濕度信息進(jìn)行顯示到顯示屏上，同時(shí)也能采集工作狀況，設(shè)計(jì)框圖如下所示：圖3.1設(shè)計(jì)框架3.2硬件模塊功能文物古跡保護(hù)遺址環(huán)境和安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)通常包括溫度、濕度、火焰、煙霧、紅外和水浸等參數(shù)模塊，這些模塊相互工作以確保文物古跡的安全。1.溫度和濕度模塊：溫度和濕度模塊主要是對(duì)外界的氣溫進(jìn)行測(cè)試，而濕度模組則是對(duì)外界的空氣濕度進(jìn)行測(cè)試。這種模組一般采用感應(yīng)器來(lái)偵測(cè)溫、濕，然后將訊息轉(zhuǎn)化成電子訊號(hào)。所述的讀數(shù)由所述的ADC將所述的模擬訊號(hào)變換成所述的數(shù)字訊號(hào)。2.火焰和煙霧模塊：火焰模塊用于檢測(cè)火焰的存在，煙霧模塊用于檢測(cè)煙霧的存在。這些模塊通常使用光敏元件或氣體傳感器來(lái)檢測(cè)火焰或煙霧。當(dāng)檢測(cè)到火焰或煙霧時(shí)，模塊會(huì)發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)。3.紅外模塊：紅外模塊用于檢測(cè)移動(dòng)物體或人員的存在。通過(guò)發(fā)射紅外光束并接收反射回來(lái)的紅外光，該模塊可以判斷是否有物體經(jīng)過(guò)。當(dāng)有物體經(jīng)過(guò)時(shí)，模塊會(huì)發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)。4.水浸模塊：水浸模塊用于檢測(cè)是否有水進(jìn)入監(jiān)控區(qū)域。它通常使用濕度傳感器或液體接觸傳感器來(lái)檢測(cè)水的存在。當(dāng)檢測(cè)到水時(shí)，模塊會(huì)發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)。這些參數(shù)模塊通過(guò)電路連接到一個(gè)控制器，該控制器負(fù)責(zé)接收和處理從各個(gè)模塊傳輸?shù)男盘?hào)，并采取相應(yīng)的行動(dòng)或發(fā)送警報(bào)。5.WiFi模塊：控制器通常具有WiFi模塊，以便與遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通信。WiFi模塊允許控制器通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接到Internet，并將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程服務(wù)器或云平臺(tái)。這樣，用戶可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控文物古跡的環(huán)境和安全狀況，并及時(shí)采取必要的措施。3.3使用WiFi模塊連接步驟1.控制器配置：配置控制器的WiFi設(shè)置，包括SSID（無(wú)線網(wǎng)絡(luò)名稱）和密碼。2.連接到WiFi網(wǎng)絡(luò)：控制器使用配置的WiFi信息連接到可用的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。3.IP分配：一旦連接到WiFi網(wǎng)絡(luò)：控制器使用配置的WiFi信息連接到可用的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。4.IP分配：一旦控制器成功連接到WiFi網(wǎng)絡(luò)，它將向網(wǎng)絡(luò)路由器發(fā)送請(qǐng)求以獲取IP地址。路由器將分配一個(gè)唯一的IP地址給控制器，使其在網(wǎng)絡(luò)中被識(shí)別和訪問(wèn)。5.數(shù)據(jù)傳輸：一旦控制器獲得IP地址，它可以通過(guò)WiFi模塊與遠(yuǎn)程服務(wù)器或云平臺(tái)建立通信?？刂破鲗⒉杉降奈奈锕袍E環(huán)境和安全參數(shù)數(shù)據(jù)打包成數(shù)據(jù)包，并使用WiFi連接發(fā)送到遠(yuǎn)程服務(wù)器。6.遠(yuǎn)程監(jiān)控與控制：遠(yuǎn)程服務(wù)器接收到數(shù)據(jù)包后，會(huì)解析數(shù)據(jù)并進(jìn)行相應(yīng)的處理。這可能包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析、生成報(bào)告或觸發(fā)警報(bào)。用戶可以通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的用戶界面或手機(jī)應(yīng)用程序訪問(wèn)這些數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控文物古跡的環(huán)境狀況。同時(shí)，用戶還可以根據(jù)監(jiān)測(cè)到的情況，遠(yuǎn)程控制控制器執(zhí)行一些操作，例如關(guān)閉滅火系統(tǒng)或開啟報(bào)警設(shè)備。7.安全性措施：為確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，WiFi連接通常會(huì)采用加密協(xié)議（例如WPA2）來(lái)保護(hù)數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性。此外，遠(yuǎn)程服務(wù)器通常會(huì)實(shí)施安全措施，例如訪問(wèn)控制和身份驗(yàn)證，以確保只有授權(quán)用戶能夠訪問(wèn)和操作文物古跡保護(hù)系統(tǒng)。通過(guò)將溫度、濕度、火焰、煙霧、紅外和水浸等參數(shù)模塊與控制器結(jié)合，并通過(guò)WiFi模塊進(jìn)行遠(yuǎn)程連接，文物古跡保護(hù)遺址環(huán)境和安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)能夠及時(shí)監(jiān)測(cè)、控制和保護(hù)文物古跡，確保其保存和安全。

第4章軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境將使用KeiluVision5軟件進(jìn)行開發(fā)。KeiluVision5是由美國(guó)KeilSoftware公司出品的一款單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開發(fā)系統(tǒng)。相比于匯編語(yǔ)言，C語(yǔ)言在運(yùn)行效率上更高，并且更符合人類的語(yǔ)言邏輯，便于理解。同時(shí)，C語(yǔ)言也更容易進(jìn)行移植，因此學(xué)習(xí)起來(lái)較為輕松。KeiluVision5擁有豐富的庫(kù)函數(shù)系統(tǒng)，用戶可以從官網(wǎng)下載所需的庫(kù)文件，并學(xué)習(xí)如何調(diào)用這些庫(kù)函數(shù)，從而快速掌握單片機(jī)編程技術(shù)。此外，KeiluVision5還提供了對(duì)編寫好的單片機(jī)程序進(jìn)行仿真的功能，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，大大提高了軟件開發(fā)效率。使用KeiluVision5作為系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境具有以下優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)大的庫(kù)函數(shù)系統(tǒng)：KeiluVision5擁有豐富的庫(kù)函數(shù)系統(tǒng)，包括了各種單片機(jī)的驅(qū)動(dòng)庫(kù)和功能庫(kù)，方便用戶進(jìn)行開發(fā)和調(diào)試。高效的編程語(yǔ)言：C語(yǔ)言相比于匯編語(yǔ)言更高效且更符合人類的語(yǔ)言邏輯，便于理解和編寫復(fù)雜的程序邏輯。方便的移植性：C語(yǔ)言更容易進(jìn)行移植，可以在不同的單片機(jī)平臺(tái)上進(jìn)行復(fù)用，提高了代碼的可移植性。仿真功能：KeiluVision5提供了單片機(jī)程序的仿真功能[16]，可以在軟件中進(jìn)行調(diào)試和錯(cuò)誤檢測(cè)，有助于提高代碼質(zhì)量和開發(fā)效率。綜上所述，使用KeiluVision5作為系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境可以提供強(qiáng)大的庫(kù)函數(shù)支持、高效的編程語(yǔ)言、方便的移植性和仿真功能，有助于開發(fā)出高質(zhì)量的環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)控與火災(zāi)防護(hù)系統(tǒng)。4.2主程序設(shè)計(jì)本系統(tǒng)在進(jìn)行工作的過(guò)程當(dāng)中，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)首先系統(tǒng)開始進(jìn)行初始化，在系統(tǒng)初始化完畢之后開始進(jìn)行外部的系統(tǒng)采集，主要是采集紅外對(duì)管模塊的引腳收縮狀態(tài)，根據(jù)人腳輸出狀態(tài)能夠判斷環(huán)境當(dāng)中是否有人員活動(dòng)，同時(shí)能夠利用液晶顯示器顯示相應(yīng)的狀態(tài)，信息包含是否開啟報(bào)警狀態(tài)以及是否，檢測(cè)到環(huán)境當(dāng)中有人員活動(dòng)，當(dāng)檢測(cè)到有人員活動(dòng)時(shí)，則能夠通過(guò)判斷是否觸發(fā)報(bào)警裝置，當(dāng)觸發(fā)報(bào)警裝置時(shí)，并且處于開啟報(bào)警狀態(tài)下，將會(huì)使用蜂鳴器系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警，，同時(shí)使用溫濕度傳感器檢測(cè)溫濕度以及利用煙霧，火焰?zhèn)鞲衅鳈z測(cè)火災(zāi)信息，利用水浸傳感器檢測(cè)是否漏水，將采集的數(shù)據(jù)通過(guò)WIFI上傳設(shè)計(jì)，下圖4.1為整個(gè)系統(tǒng)程序主要設(shè)計(jì)流程圖圖4.1主程序工作流程圖圖4.2LCD1602顯示流程圖4.3顯示軟件設(shè)計(jì)LCD的操作流程主要有如下幾個(gè)階段：第一，單片機(jī)處理器要啟動(dòng)程序，并設(shè)定LCD的操作模式，比如，確定并口接口方式和基本指令。在獲取資料前，必須先將LCD內(nèi)的命令集清理干凈，才能將所要顯示的內(nèi)容清理干凈。然后，完成了地址設(shè)定、數(shù)據(jù)寫等工作，完成了系統(tǒng)的基礎(chǔ)顯示。最終，為了達(dá)到對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)更新的目的，單片機(jī)處理器必須開啟LCD。整個(gè)流程如圖4.2所示。4.4DHT11溫濕度子程序設(shè)計(jì)進(jìn)行溫濕度采集程序設(shè)計(jì)時(shí)，需進(jìn)行以下步驟：首先，由單片機(jī)處理機(jī)將啟動(dòng)訊號(hào)傳送至溫度和濕度傳感器，由低頻進(jìn)入快速讀出，并等候主處理機(jī)發(fā)出啟動(dòng)訊號(hào)。在接收到啟動(dòng)訊號(hào)之后，該傳感器就會(huì)發(fā)出對(duì)應(yīng)的資料訊息。一旦收到開始信號(hào)后，傳感器將發(fā)送相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。在每次采集信號(hào)觸發(fā)之后，用戶可以選擇一次內(nèi)部的讀取。在讀取數(shù)據(jù)期間，總線必須得到主機(jī)的拉低，時(shí)間大于18毫秒，以確保傳感器系統(tǒng)能夠檢測(cè)到正確的起始信號(hào)。傳感器接收到起始信號(hào)后，開始發(fā)送數(shù)據(jù)，并將寄存器內(nèi)部的數(shù)據(jù)發(fā)送到計(jì)算機(jī)上，完成數(shù)據(jù)讀取功能。溫濕度采集讀取的流程如圖4.3所示。圖4.3整體設(shè)計(jì)軟件流程圖4.5手機(jī)App客戶端設(shè)計(jì)AndriodStudio是由谷歌公司和手機(jī)開發(fā)廠商合作推出的一款開源軟件工具包，可在谷歌官方下載最新的安卓開發(fā)環(huán)境，具備強(qiáng)大的UI編輯器，并支持下載多種插件滿足開發(fā)人員需求。此外，它還包含豐富的庫(kù)函數(shù)系統(tǒng)，能提高開發(fā)者的工作效率。AppInventor同樣由谷歌公司開發(fā)，是一款與AndriodStudio不同的安卓編程軟件。與編程無(wú)關(guān)，無(wú)需下載軟件，可直接在網(wǎng)頁(yè)上設(shè)計(jì)App客戶端，采用圖形可視化模塊進(jìn)行開發(fā)，只需從工具欄拖拽所需圖標(biāo)到設(shè)計(jì)界面，即可完成App結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。因此，本系統(tǒng)將使用AppInventor完成手機(jī)App客戶端的設(shè)計(jì)和開發(fā)。打開AppInventor的開發(fā)網(wǎng)站，進(jìn)入如圖4.4所示的界面，根據(jù)手機(jī)App客戶端的設(shè)計(jì)方案，新建項(xiàng)目命名為“環(huán)境和安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)”，依次從左側(cè)的“組件面板”中拖拽“標(biāo)簽”至“工作面板”，按順序從上到下鍵入“參數(shù)采集時(shí)間”、“當(dāng)前環(huán)境溫度”、“當(dāng)前環(huán)境濕度”、“當(dāng)前MQ2的值”、“當(dāng)前MQ9的值”、“當(dāng)前水侵的狀態(tài)”以及“當(dāng)前非法入侵的狀態(tài)”，并拖拽“Web客戶端”和“計(jì)時(shí)器”放在手機(jī)界面外。圖4.4AppInventor設(shè)計(jì)界面完成初始的界面設(shè)計(jì)之后，進(jìn)入“邏輯設(shè)計(jì)”進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)。這里展示了如何設(shè)置與“Web客戶端”相關(guān)的參數(shù)。將“計(jì)時(shí)器”的屬性選為“真”，計(jì)時(shí)間隔選擇“500”，將“Web客戶端”的全局變量“URL2”設(shè)置為創(chuàng)建的設(shè)備的API地址，全局變量“HEADER2”設(shè)置為OneNet云平臺(tái)中創(chuàng)建的設(shè)備的APIKey密鑰，從而實(shí)現(xiàn)手機(jī)App客戶端的數(shù)據(jù)對(duì)接，如圖4.5所示。完成初始的界面設(shè)計(jì)之后，進(jìn)入“邏輯設(shè)計(jì)”進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)。這里展示了如何設(shè)置與“Web客戶端”相關(guān)的參數(shù)。將“計(jì)時(shí)器”的屬性選為“真”，計(jì)時(shí)間隔選擇“500”，將“Web客戶端”的全局變量“URL2”設(shè)置為創(chuàng)建的設(shè)備的API地址，全局變量“HEADER2”設(shè)置為創(chuàng)建的設(shè)備的APIKey密鑰，從而實(shí)現(xiàn)手機(jī)App客戶端的數(shù)據(jù)對(duì)接，如圖4.5所示。圖4.5邏輯設(shè)計(jì)依次創(chuàng)建局部變量，使得從OneNet云平臺(tái)獲取的數(shù)據(jù)顯示在APP中指定的區(qū)域。通過(guò)在鍵值列表“data_1”中查找“value”從Json文件中獲取最新溫度數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)手機(jī)APP對(duì)OneNet云平臺(tái)上顯示的溫度數(shù)據(jù)的映射。類似的操作可以完成其他模塊的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程環(huán)境數(shù)據(jù)信息、窗戶關(guān)合信息以及風(fēng)扇開關(guān)信息的觀測(cè)。在完成手機(jī)App客戶端的邏輯設(shè)計(jì)之后，通過(guò)掃碼下載并安裝設(shè)計(jì)好的App客戶端，如果沒(méi)有報(bào)錯(cuò)信息則說(shuō)明功能正常運(yùn)行。在完成手機(jī)App客戶端的邏輯設(shè)計(jì)之后，通過(guò)掃碼下載并安裝設(shè)計(jì)好的App客戶端，若沒(méi)有報(bào)錯(cuò)信息則說(shuō)明功能正常運(yùn)行。依次創(chuàng)建局部變量，使得從OneNet云平臺(tái)獲取的數(shù)據(jù)顯示在APP中規(guī)定的區(qū)域，標(biāo)簽在鍵值列表“data_1”通過(guò)查找“value”從Json文件中獲得最新溫度數(shù)據(jù)，手機(jī)APP便可映射OneNet云平臺(tái)上顯示的溫度數(shù)據(jù)，其余模塊采用類似的操作完成設(shè)置，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程觀測(cè)環(huán)境數(shù)據(jù)信息、窗戶關(guān)合信息以及風(fēng)扇開關(guān)信息。在完成手機(jī)App客戶端的邏輯設(shè)計(jì)之后，通過(guò)掃碼下載安裝設(shè)計(jì)好的App客戶端，運(yùn)行無(wú)報(bào)錯(cuò)信息說(shuō)明功能運(yùn)行正常。4.6應(yīng)用主頁(yè)面設(shè)計(jì)手機(jī)客戶端首先是登錄注冊(cè)界面，用戶在首次使用是需要進(jìn)行注冊(cè)，輸入密碼后，可以在登錄界面進(jìn)入軟件。成功登錄后就是系統(tǒng)的主界面，主界面的底部是導(dǎo)航欄，分別是不同功能模塊對(duì)應(yīng)的圖標(biāo)和字體，用戶點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)的空間即可進(jìn)入界面，在數(shù)據(jù)顯示界面也有三個(gè)圖標(biāo)，分別是溫度、濕度、煙霧，入侵，水侵，用戶點(diǎn)擊其中一個(gè)就可以看到對(duì)應(yīng)的參數(shù)的數(shù)據(jù)和相應(yīng)的圖標(biāo)，圖標(biāo)默認(rèn)顯示方式是折線圖，對(duì)于特殊的參數(shù)也提供了曲線圖或者其他的顯示方式，這種顯示方式可以快速的讓用戶獲得需要的信息。圖4.6是主界面示意圖。圖4.6應(yīng)用主界面

第5章系統(tǒng)測(cè)試5.1硬件測(cè)試設(shè)計(jì)基于STM32文物古跡保護(hù)遺址環(huán)境和安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要使用許多元器件，因此為確保電路焊接準(zhǔn)確性，應(yīng)先繪制電路原理圖。使用AD原理圖繪制軟件將各模塊進(jìn)行電路連接，使其能與單片機(jī)進(jìn)行通信。在連接完畢硬件電路原理圖后，按照電路原理圖焊接部分模塊。根據(jù)從左到右、從上到下的順序，將各模塊焊接，并連接到電源上。在通電前，需檢測(cè)各連接點(diǎn)的焊接狀況，避免漏焊現(xiàn)象。同時(shí)，供電時(shí)還需檢測(cè)各模塊是否正常工作，如出現(xiàn)異?？赡軐?dǎo)致器件損壞。逐步檢驗(yàn)后，該系統(tǒng)可滿足設(shè)計(jì)需求，并能通過(guò)手機(jī)終端進(jìn)行控制。價(jià)比高的元器件，確保電路穩(wěn)定性、安全性和耐用性。然后，在繪制電路原理圖之前，應(yīng)先了解各元器件的功能和特點(diǎn)，確定各模塊之間的電路連接方式，以及整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行流程。其次，在焊接模塊時(shí)，應(yīng)仔細(xì)對(duì)照電路原理圖，防止接錯(cuò)線、接反極性等情況發(fā)生，并注意焊接質(zhì)量和焊接時(shí)間，避免元器件受損。最后，在開機(jī)前進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，應(yīng)先確定各模塊的工作狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除故障，確保系統(tǒng)正常運(yùn)行。綜上所述，基于STM32文物古跡保護(hù)遺址環(huán)境和安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要嚴(yán)格按照電路原理圖進(jìn)行元器件的選擇、電路的連接和模塊的焊接，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。在使用過(guò)程中，需經(jīng)常進(jìn)行檢測(cè)和維護(hù)，及時(shí)排除故障，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行；同時(shí)，也要不斷更新技術(shù)和知識(shí)，提高自己的專業(yè)水平，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求和變化。5.2軟件測(cè)試5.2.1軟件開發(fā)環(huán)境在軟件開發(fā)過(guò)程中，使用專門的軟件進(jìn)行開發(fā)是必不可少的。針對(duì)此需求，本系統(tǒng)選擇了KEIL5作為開發(fā)工具。KEIL5是一款專門應(yīng)用于STM32單片機(jī)開發(fā)的軟件。該軟件支持C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言進(jìn)行程序編寫。在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)，KEIL5還可以快速進(jìn)行底層開發(fā)，并且提供在線仿真功能。通過(guò)將其與單片機(jī)連接，可以實(shí)時(shí)查看單片機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，讀取單片機(jī)內(nèi)部寄存器，且在程序調(diào)試方面具有重要作用。在本系統(tǒng)的軟件開發(fā)過(guò)程中，KEIL5起到了關(guān)鍵作用。它支持多種編程語(yǔ)言，包括C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言，這使得我們可以根據(jù)需求進(jìn)行靈活選擇。同時(shí)，它能夠快速進(jìn)行底層開發(fā)，這使我們可以更快地完成代碼開發(fā)。在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)，KEIL5還提供在線仿真功能，這是一個(gè)非常有用的特性，可以幫助我們及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題。特別是在與單片機(jī)連接后，KEIL5可以實(shí)時(shí)查看單片機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，并且能夠讀取單片機(jī)內(nèi)部的寄存器，這大大提高了調(diào)試效率，使我們能夠更快地找出問(wèn)題。因此，KEIL5在軟件開發(fā)過(guò)程中具有不可替代的作用。總之，KEIL5是一款功能強(qiáng)大、易于使用的軟件開發(fā)工具。它支持多種編程語(yǔ)言，能夠快速進(jìn)行底層開發(fā)，并提供在線仿真功能。特別是在與單片機(jī)連接后，KEIL5可以實(shí)時(shí)查看單片機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，并且能夠讀取單片機(jī)內(nèi)部的寄存器，這大大提高了調(diào)試效率。因此，它在本系統(tǒng)的軟件開發(fā)過(guò)程中起到了關(guān)鍵作用。5.2.2代碼調(diào)試為了實(shí)現(xiàn)這一功能，必須對(duì)該功能進(jìn)行編程，其中所用到的是keil5。本系統(tǒng)的編程以C語(yǔ)言為主體，以模塊為核心，各模塊均需獨(dú)立開發(fā)出相應(yīng)的子程序。在對(duì)每一個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試之后，還必須對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。藉由模擬連結(jié)回路，我們可以觀察資料傳送有無(wú)順利。當(dāng)我們的編碼有問(wèn)題的時(shí)候，我們必須要做好準(zhǔn)備，并且要在最短的時(shí)間內(nèi)解決這個(gè)問(wèn)題。最后，對(duì)該方案進(jìn)行了反復(fù)的校驗(yàn)，并對(duì)其進(jìn)行了反復(fù)的校驗(yàn)與修正，最終實(shí)現(xiàn)了整個(gè)方案的完善。在本系統(tǒng)的開發(fā)過(guò)程中，編程軟件keil5扮演了關(guān)鍵角色。該軟件采用C語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，擁有豐富的功能和工具，讓我們可以輕松地進(jìn)行代碼編寫和調(diào)試。采用模塊化設(shè)計(jì)方式，可以使程序結(jié)構(gòu)更清晰，易于維護(hù)和修改。在調(diào)試過(guò)程中，我們需要對(duì)每個(gè)部分進(jìn)行子程序調(diào)試，并進(jìn)行整體程序的調(diào)試。通過(guò)將仿真鏈接電路，我們可以實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸情況，并及時(shí)解決問(wèn)題。在后期，還需要進(jìn)行驗(yàn)證，不斷完善和修改代碼，確保系統(tǒng)功能正常穩(wěn)定運(yùn)行?？傊琸eil5是一款功能強(qiáng)大、易于使用的編程軟件，能夠幫助我們完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)。通過(guò)采用C語(yǔ)言和模塊化設(shè)計(jì)方式，讓我們可以輕松地進(jìn)行代碼編寫和調(diào)試。在調(diào)試過(guò)程中，我們需要仔細(xì)排查每個(gè)部分的問(wèn)題，并及時(shí)解決。在后期，還需要進(jìn)行驗(yàn)證和修改，確保系統(tǒng)功能正常穩(wěn)定運(yùn)行。圖5.1編程界面5.3模塊測(cè)試5.3.1液晶顯示器當(dāng)接通能源后，液晶顯示器開始顯示當(dāng)前溫度以及提前設(shè)置好的閾值、濕度及閾值、煙霧濃度及閾值。閾值可通過(guò)按鍵調(diào)節(jié)。如圖5.2液晶顯示器。圖5.2液晶顯示器5.3.2DHT11溫濕度傳感器采集空氣中溫度以及濕度，并將數(shù)據(jù)通過(guò)液晶顯示器顯示出來(lái)，并上傳上位機(jī)，當(dāng)采集到溫度大于閾值或濕度小于閾值時(shí)，觸發(fā)報(bào)警系統(tǒng)，蜂鳴器警報(bào)及燈光預(yù)警。5.3.3火焰?zhèn)鞲衅饔没鹧婵拷鼈鞲衅?，?dāng)火焰?zhèn)鞲衅鞯墓怆娫骷z測(cè)到有火焰發(fā)出的光時(shí)，觸發(fā)報(bào)警系統(tǒng)，蜂鳴器警報(bào)及燈光預(yù)警。5.3.4煙霧傳感器用打火機(jī)靠近傳感器模擬有毒氣體，當(dāng)煙霧傳感器檢測(cè)到空氣中的煙霧，甲醛，丙烯等多種有害氣體，會(huì)在液晶顯示器上顯示濃度，并上傳上位機(jī)，當(dāng)濃度超過(guò)設(shè)置的閾值時(shí)，觸發(fā)報(bào)警系統(tǒng)，蜂鳴器警報(bào)及燈光預(yù)警。如圖5.2煙霧傳感器工作狀態(tài)。圖5.2煙霧傳感器工作狀態(tài)5.3.5水浸傳感器用濕紙巾接觸傳感器模擬水浸，當(dāng)水浸傳感器檢測(cè)到有水浸，會(huì)立刻觸發(fā)報(bào)警系統(tǒng)，蜂鳴器警報(bào)及燈光預(yù)警。并將傳感器編號(hào)上傳至上位機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。如圖5.3上位機(jī)默認(rèn)88，當(dāng)觸發(fā)報(bào)警上位機(jī)顯示12。