基于stm32的火灾报警系统（开源）

媒介：

 源代码下载链接：

• https://download.csdn.net/download/m0_74712453/90071668
  

功能演示

 

     基于stm32的火灾检测系统
  简介

这是最近别人让我帮他做的一个毕业设计，总体来说非常简单，半天都不需要就可以实现，我做完之后，计划开源在这里让各人进行学习，我们先看一下他的使命书吧:
   系统以STM32微控制器为焦点，通过集成多种火灾探测传感器、通信模块和报警装置，构建了一个完备的火灾报警系统。系统架构重要包罗以下几个部分：
  - **主控芯片**：STM32F103系列微控制器，负责处理全部逻辑和控制使命。
- **火灾探测传感器**：包罗烟雾传感器、火焰传感器、温度传感器等，用于及时监测楼宇内的火灾隐患。
- **通信模块**：通过Wi-Fi或以太网等通信方式，实现系统与云端服务器或当地监控中心的数据交互。
- **报警装置**：包罗声光报警器、短信报警器、电话拨号器等，用于在火灾发生时发出警报信号。
- **用户界面**：通过LCD表现屏或手机APP，提供友好的用户操作界面和及时信息表现。
   硬件资料

#	Description	Comment	Quantity
1	STM32F103C8T6最小系统板	/	1
2	0.96寸OLED屏幕	/	1
3	MQ2烟雾传感器	MQ2	1
4	温度传感器	DS18B20	1
5	火焰传感器	3线	1
6	有源蜂鸣器	HYT-1205	1
7	三极管	SS8050	1
8	发光二极管	LED_TH-R_3mm	1
9	电阻 4.7K	R0603	1
10	电阻 1K	R0603	1
11	排母 3P	PM254-1-03-Z-8.5	2
12	排母 4P	PM254-1-04-Z-8.5	2
13	排母 2*4P	2.54mm,2×4Doublerowfemale	1
14	排母 20P	PM254-1-20-Z-8.5	2
15	esp8266	01s	1

PCB图以及原理图 

软件分析 

工程文件

   Start：存放stm32配置的起始文件、内核相关文件、系统文件。
  Library：存放stm32f103的标准库文件。
  User：存放用户文件。
  Hardware：存放硬件文件，包罗蜂鸣器、LED、MQ2、DS18B20、fire、OLED......
  System：存放用户写的一些系统文件，例如延时、时钟配置、串口配置以及相关宏界说。
  Gizwits以及Utils：与联网配置有关的文件。
  软件流程 
1、引用相关驱动的头文件，界说好相关的变量以及宏，声明好界说的函数
   #include "stm32f10x.h"                  // Device header
  #include "Delay.h"
  #include "Timer.h"
  #include "led.h"
  #include "MQ2.h"
  #include "ds18b20.h"
  #include "bsp_buzzer.h"
  #include "fire.h"
  #include "usart.h"
  #include "OLED.h"
  #include "gizwits_product.h"
  
  #define Refresh_Sensor_time 2000 //2000ms刷新一次传感器数值
  
  u8 BaoJin=0;//bit 0-7 bit0:温度，bit1:烟雾，bit2:火焰 bit为0表示该项正常，为1该项报警
  u16 Sensor_time=Refresh_Sensor_time;
  short real_template=0;//温度值
  u32 nongdu=0;//气体浓度
  u8 huoyan_state=1;//火焰状态 1:未检测到火焰 0:检测到火焰
  short template_Max=500;//温度最大值，超过报警,50.0摄氏度
  u32 nongdu_Max=1050000000;//浓度最大值，超过报警
  2、模块上电等待稳定（由于传感器在刚刚上电的时候，还没稳定下来，可能会造成读数非常，我们这里延时20s，让传感器数值稳定一下）
   OLED_Init();
  OLED_ShowString(2,1,"initialing...");
  for(int i=0;i<20;i++)
  {
  delay_ms(1000);
  }
  OLED_Clear();
   3、模块初始化（初始化各个使用到的模块，配置好对应的定时器和串口。）
   /*模块初始化*/
  LED_Init();
  ADC_Sensor_Init();
  DS18B20_Init();
  FIRE_CONFIG();
  Buzzer_Init();
  Timer_Init();//定时器4，1ms进入一次停止
  uart1_init(9600);//初始化串口1，与esp8266通讯
  Timer2_Init();//初始化定时器2，为机智云提供1ms心跳
   4、网络配置（调用机智云官方的函数，进行协议的初始化，并且将芯片毗连到我们手机）
   /*机智云初始化*/
  userInit();
  gizwitsInit();
  
  /*一件配网模式*/
  gizwitsSetMode(2);
   5、表现主界面，避免循环中不断表现重复的内容，浪费单片机资源
   /*表现主界面*/
  Show_ZJM();
  6、进入循环，开始不断执行循环中的内容，也就是项目的重点部分。
7、刷新传感器数值，表现在oled上，并且根据数值判定此时报警状态（通过定时器4进行定时，2s读取一次传感器数值，避免读取过快，传感器失灵，并将读取到的数值进行判定，如果数值非常，将BaoJin变量对应位置1，外貌对应环境因素报警）
   void Get_Sensor(void)//获取传感器值
  {
  
  if(Sensor_time==0)
  {
  TIM_Cmd(TIM4,DISABLE);
  TIM_SetCounter(TIM4,0);
  real_template=DS18B20_Get_Temp();//获取温度值
  get_mq2_value((float *)&nongdu);//获取气体浓度
  huoyan_state=fire_check();//获取火焰状态
  OLED_ShowNum(1,6,real_template/10,2);//表现温度
  OLED_ShowChar(1,8,'.');
  OLED_ShowNum(1,9,real_template%100%10,1);
  OLED_ShowNum(2,6,nongdu/1000000,4);//表现气体浓度
  
  Sensor_time=Refresh_Sensor_time;
  TIM_Cmd(TIM4,ENABLE);
  }
  if(real_template>template_Max)
  {
  BaoJin|=0x01;
  }
  else
  {
  BaoJin&=0xfe;
  }
  if(nongdu>nongdu_Max)
  {
  BaoJin|=0x02;
  }
  else
  {
  BaoJin&=0xfd;
  }
  if(huoyan_state==0)
  {
  BaoJin|=0x04;
  }
  else
  {
  BaoJin&=0xfb;
  }
  
  }
   8、根据报警状态，进行对应的处理（通过BaoJin这个全局变量，判定是否报警，如果报警，就会启动蜂鸣器以及打开led，并且在对应报警项里面表现报警，如果不报警，则关闭蜂鸣器以及led，并把报警标志去掉）
   void Baojin_Handle(void)//报警处理
  {
  if(BaoJin==0)//状况正常
  {
  BUZZER_OFF;//关闭蜂鸣器
  LED_TIP_OFF;//确保灯是关闭状态
  }
  else
  {
  BUZZER_ON;//打开蜂鸣器
  }
  
  if(BaoJin&0x01)//温度报警
  {
  OLED_ShowF16x16(1,13,7);
  OLED_ShowF16x16(1,15,8);
  }
  else
  {
  OLED_ShowString(1,13,"    ");
  }
  
  if(BaoJin&0x02)//烟雾报警
  {
  OLED_ShowF16x16(2,13,7);
  OLED_ShowF16x16(2,15,8);
  }
  else
  {
  OLED_ShowString(2,13,"    ");
  
  }
  
  if(BaoJin&0x04)//火焰报警
  {
  OLED_ShowF16x16(3,6,7);
  OLED_ShowF16x16(3,8,8);
  }
  else //表现正常
  {
  OLED_ShowF16x16(3,6,9);
  OLED_ShowF16x16(3,8,10);
  }
  }
   9、网络参数更新，对数据点的数值变量进行赋值操作（将传感器读取到的数值刷新到网络参数上面，协议当检测到数值发生变化后，会把数值刷新得手机APP上面，实现手机app查看室内环境参数）
   void userHandle(void)
  {
      currentDataPoint.valueBaoJin = BaoJin;//Add Sensor Data Collection
      currentDataPoint.valuereal_template =real_template/10;//Add Sensor Data Collection
      currentDataPoint.valuenongdu =nongdu/1000000;//Add Sensor Data Collection
  }
  10、联网，上传数据，接收下发数据,这个项目不需要处理上面发下来发数据，这个函数着实没用，但是为了配置网络步调的完备性，这里照旧添加上去了。
具体源码

 main.c

1. #include "stm32f10x.h"                  // Device header
2. #include "Delay.h"
3. #include "Timer.h"
4. #include "led.h"
5. #include "MQ2.h"
6. #include "ds18b20.h"
7. #include "bsp_buzzer.h"
8. #include "fire.h"
9. #include "usart.h"
10. #include "OLED.h"
11. #include "gizwits_product.h"
13. #define Refresh_Sensor_time 2000 //2000ms刷新一次传感器数值
15. u8 BaoJin=0;//bit 0-7 bit0:温度，bit1:烟雾，bit2:火焰 bit为0表示该项正常，为1该项报警
16. u16 Sensor_time=Refresh_Sensor_time;
17. short real_template=0;//温度值
18. u32 nongdu=0;//气体浓度
19. u8 huoyan_state=1;//火焰状态 1:未检测到火焰 0:检测到火焰
20. short template_Max=500;//温度最大值，超过报警,50.0摄氏度
21. u32 nongdu_Max=1050000000;//浓度最大值，超过报警
23. void Show_ZJM(void);//显示主界面
24. void Baojin_Handle(void);//报警处理
25. void Get_Sensor(void);//获取传感器值,并判断报警状态
27. int main(void)
28. {
29.         OLED_Init();
30.         OLED_ShowString(2,1,"initialing...");
31.         for(int i=0;i<20;i++)
32.         {
33.                 delay_ms(1000);
34.         }
35.         OLED_Clear();
36.        
37.         /*模块初始化*/
38.         LED_Init();
39.         ADC_Sensor_Init();
40.         DS18B20_Init();
41.         FIRE_CONFIG();
42.         Buzzer_Init();
43.         Timer_Init();//定时器4，1ms进入一次中断
44.         uart1_init(9600);//初始化串口1，与esp8266通讯
45.         Timer2_Init();//初始化定时器2，为机智云提供1ms心跳
46.         /*机智云初始化*/
47.         userInit();
48.         gizwitsInit();
49.        
50.        
51.         /*显示主界面*/
52.         Show_ZJM();
53.        
54.         while (1)
55.         {
56.                 /*刷新传感器数值，显示在oled上，并且根据数值判断此时报警状态*/
57.                 Get_Sensor();
58.                 /*根据报警状态，进行对应的处理*/
59.                 Baojin_Handle();
60.                 /*联网，上传数据，接收下发数据,这个项目不需要处理上面发下来发数据，这个函数其实没用*/
61.                 gizwitsHandle((dataPoint_t *)&currentDataPoint);
62.         }
63. }
64. //温(0) 度(1) 烟(2) 雾(3) 火(4) 焰(5) ℃(6) 报(7) 警(8) 正(9) 常(10) 异(11)
65. void Show_ZJM(void)//显示主界面
66. {
67.         OLED_Clear();
68.        
69.         //温度:    ℃
70.         OLED_ShowF16x16(1,1,0);
71.         OLED_ShowChar(1,5,':');
72.         OLED_ShowF16x16(1,10,6);
73.        
74.         //烟雾:   ppm
75.         OLED_ShowF16x16(2,1,2);
76.         OLED_ShowChar(2,5,':');
77.         OLED_ShowString(2,10,"ppm");
78.        
79.         //火焰:
80.         OLED_ShowF16x16(3,1,4);
81.         OLED_ShowF16x16(3,3,5);
82.         OLED_ShowChar(3,5,':');
83. }
85. void Baojin_Handle(void)//报警处理
86. {
87.         if(BaoJin==0)//状况正常
88.         {
89.                 BUZZER_OFF;//关闭蜂鸣器
90.                 LED_TIP_OFF;//确保灯是关闭状态
91.         }
92.         else
93.         {
94.                 BUZZER_ON;//打开蜂鸣器
95.         }
96.        
97.         if(BaoJin&0x01)//温度报警
98.         {
99.                 OLED_ShowF16x16(1,13,7);
100.                 OLED_ShowF16x16(1,15,8);
101.         }
102.         else
103.         {
104.                 OLED_ShowString(1,13,"    ");
105.         }
106.        
107.         if(BaoJin&0x02)//烟雾报警
108.         {
109.                 OLED_ShowF16x16(2,13,7);
110.                 OLED_ShowF16x16(2,15,8);
111.         }
112.         else
113.         {
114.                 OLED_ShowString(2,13,"    ");
115.        
116.         }
117.        
118.         if(BaoJin&0x04)//火焰报警
119.         {
120.                 OLED_ShowF16x16(3,6,7);
121.                 OLED_ShowF16x16(3,8,8);
122.         }
123.         else //显示正常
124.         {
125.                 OLED_ShowF16x16(3,6,9);
126.                 OLED_ShowF16x16(3,8,10);
127.         }
128.        
129. }
130. void Get_Sensor(void)//获取传感器值
131. {
132.        
133.         if(Sensor_time==0)
134.         {
135.                 TIM_Cmd(TIM4,DISABLE);
136.                 TIM_SetCounter(TIM4,0);
138.                 Sensor_time=Refresh_Sensor_time;
139.                 TIM_Cmd(TIM4,ENABLE);
140.         }
141.         if(real_template>template_Max)
142.         {       
143.                 BaoJin|=0x01;
144.         }
145.         else
146.         {
147.                 BaoJin&=0xfe;
148.         }
149.         if(nongdu>nongdu_Max)
150.         {
151.                 BaoJin|=0x02;
152.         }
153.         else
154.         {
155.                 BaoJin&=0xfd;
156.         }
157.         if(huoyan_state==0)
158.         {
159.                 BaoJin|=0x04;
160.         }
161.         else
162.         {
163.                 BaoJin&=0xfb;
164.         }
165.                
166. }

复制代码

总结

着实你只要学过一点stm32，以上资料完全够你手动复刻，去购买我硬件清单的对应模块，然后找到商家要驱动代码，移植到你的工程，然后调用相应的函数到我给你的main.c里面，关于网络配置这一块，读者需要自己去查阅机智云官方的指导书进行学习，不外着实这个项目将联网这几个函数删掉也完全可以，联网只是为了让这个项目高级那么一点罢了，只要看懂我这些，自己去找对应模块代码移植，这个项目就可以轻而易举的复刻出来了，希望我这篇文章可以帮助到你，如果需要完备的工程，可以私信我。

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