传感器报告分解

南通大学课程设计报告

南通大学

传感器与检测课程设计报告书

课题名称：电机轴偏心及振动检测系统

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前言

智能家居早已成为现代社会最热门的话题之一，通过传感器技术以及网络通信

技术等手段实现对家居电器的智能控制和环境质量的监测，使其能够按照人们的意愿工作运行，摆脱实际距离对人们的的限制。智能化与远程控制是智能家居的两大特点。现在，从事智能家居研究的机构和个人越来越多，其技术也越来越成熟。 随着物联网的出现和发展，它将我们的生活拟人化了，万物成了人的同类。在这个物物相联的世界中，物品能彼此“交流”，无需人的干预。将这个世界变成一个智能化的世界。智能家居是物联网最生活化的主要应用之一：窗帘可以自动感知光线而关闭；空调变的“懂人心了”，天热它会把温度调低，室内潮湿就会自动抽湿；房间里没人会自动灭掉等等。物联网的应用非常广泛，遍及智能交通、环境保护、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测等领域。

智能家居控制系统的主要功能包括家庭设备自动控制和家庭安全防范两个方面。家庭设备自动监控主要包括电器设备的集中、遥控、远距离异地(通过电话或Internet)的监视、控制及数据采集。家庭安全防范涉及到室内有害气体监测、外来人员非法入侵、室内防火监控等许多方面。

报告的亮点

本设计报告的亮点在于均采用单片机实现各项控制，用电位器替代光敏传感器、气敏传感器等，将各个监控巧妙地结合在一起，转换为电位器和按键控制整个系统。

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目录

绪论 ?????????????????????????? 1 第一章 概述??????????????????????? 1 1.1设计要求及背景 ??????????????????? 1 1.2设计目的 ?????????????????????? 1 1.3设计原理 ?????????????????????? 2 1.4 51单片机介绍 ??????????????????? 2 第二章 家居温度检测 ?????????????????? 4 2.1 背景?????????????????????????4 2.2 方案比较 ??????????????????????4 2.2.1 模拟集成温度传感器???????????????4 2.2.2 数字单片智能温度传感器?????????????5 2.3 传感器DS 18B20简介 ?????????????????6 2.3.1 引脚介绍????????????????????7 2.3.2 DS18B20内部结构 ??????????????? 7 2.4数码管显示??????????????????????10 2.5测量原理???????????????????????10 2.6仿真图 ????????????????????????11

第三章 煤气泄漏检测模块????????????????13

3.1 背 景 ???????????????????????13 3.2电阻气敏元件简介 ???????????????????13 3.3仿真图 ????????????????????????14

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第四章 外人闯入检测模块?????????????????15 4.1 背景 ????????????????????????15 4.2 光电开关简介?????????????????????15 4.3 光电开关工作原理 ??????????????????16 4.4仿真图 ????????????????????????17 第五章 火灾烟雾检测 ??????????????????19 5.1背景 ?????????????????????????19 5.2烟雾传感器简介 ???????????????????19 5.3 烟雾信号采集?????????????????????20 5.4测量原理框图?????????????????????20 5.5仿真图????????????????????????22 第六章 总结???????????????????????22 参考文献?????????????????????????23 附件1 ?????????????????????????24 附件2 ?????????????????????????31 附件3 ?????????????????????????36 附件4 ?????????????????????????38

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绪论

智能家居控制系统基于检测技术和数字控制技术，实现对住宅内的设施以及环境质量的检测控制。检测单元完成对各种过程参数的测量，并实现必要的数据处理；数字控制系统通过软件完成对采集的信号的处理，进而控制执行机构实现对被控对象的调节。在传统的自动控制系统的基础上加入计算机控制技术，使得系统在可靠性、实时性、环境适应能力等方面得到了很大的提升，并能够完成多任务处理功能，对于不同的信号以及干扰能够做出及时的处理，提高了系统的鲁棒性。该技术不仅在智能家居得到广泛应用，还在工业控制领域发挥着越来越重要的作用。

第一章 概述

1.1设计要求及背景

随着人们的生活及其生产水平的不断提高，对生活环境的要求就显的尤为重要,如何让人们的生活更加舒适和便利的情景下应运而生出智能家居的概念。基于传感器技术、自动控制技术、网络通信技术等技术的基础，家庭自动化离人们的距离越来越近，彻底颠覆了原有的家居生活方式。智能家居以实用性为核心，兼具可靠性、易用性、人性化等特点，全面提升家居生活安全性、便利性、舒适性，并能实现节能的居住环境。

以提高家居生活的安全性、舒适度、人性化为目的，来设计一个智能家居监控系统。利用所学的传感器与检测技术知识，实现家居温度、煤气泄漏、外人闯入、火灾(烟雾)的检测（检测系统主要由传感器、放大器、采样/保持、采样/保持控制电路、A/D转换电路、数码显示、数字锁存控制电路组成）。

1.2设计目的

1、掌握温度、气敏、光电开关等相关传感器检测系统的工作原理； 2、掌握智能家居检测系统的一般设计方法； 3、掌握智能家居检测系统的性能指标和调试方法。

1.3设计原理

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通过分析，可确定需设计系统的电路原理框图如下图所示：

智能家居系统原理框图 1.4 51单片机介绍

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