基于STM32单片机的实验室安全报警系统设计
基于STM32的远程厨房安全系统设计
电子产品世界基于STM32的远程厨房安全系统设计*Design of remote kitchen security system based on STM32赵丹丹，李 红 （平顶山学院信息工程学院，河南 平顶山 467036）摘 要：基于用户日常家庭生活安全的需要，设计了一种可靠、实用的远程厨房安全系统。
该系统以STM32单片机为核心处理器，结合烟雾传感器、火焰传感器、OLED显示屏、蜂鸣器等外围设备进行设计，并且采用WiFi模块进行无线传输，把从STM32主控芯片传输过来的数据传送到阿里云服务器，以便用户可通过登录实时查看家庭厨房环境状态。
该系统安装方便，适用于家庭厨房等场合。
关键词：STM32芯片；WiFi通信；远程控制；阿里云服务器*基金项目：本文系平顶山学院教学改革研究项目（JY19296）的研究成果0 引言21世纪以来，小区住宅的厨房都已随着社会的发展越来越现代化。
现代化厨房里的智能电器也成为人们家居生活水平的一项标准。
因油烟重、电气线路隐患大等原因引起的厨房失火事件屡见不鲜。
小区厨房火灾的发生影响的不只是一个家庭的生活，还可能会涉及小区邻居的安全。
因此，家庭厨房安全系统的设计也需不断提高[1-2]。
基于此目的，研发出一套功能更加完整、使用更加便捷、性价比更好的远程厨房安全系统，最大程度的降低居民损失。
本系统采用STM32F103C8T6芯片作为核心处理器，搭配WiFi技术实现无线传输，从而把烟雾传感器和火焰传感器实时采集到的厨房烟雾浓度和火焰传送到阿里云服务器。
再结合OLED显示屏、蜂鸣器进行数据的显示和报警。
1 远程厨房安全系统设计１．１ 系统性能目标系统设计目标主要是每个家庭厨房内的烟雾、火焰等环境状态。
现代化信息技术以及物联网技术的发展，人们的生活变得更加舒适，从而对厨房的安全性也有了更高的期待。
其总体设计主要体现在以下几个方面。
1）将厨房的远程控制优势发挥出来，使用户可通过阿里云服务器随时查看厨房内各类电器的相关参数。
基于STM32火灾报警系统设计
作者： 张伟;段萍;丁承君
作者机构： 河北工业大学机械工程学院,天津300130
出版物刊名： 科技创新与应用
页码： 43-44页
年卷期： 2016年 第27期
主题词： STM32 紫外线 烟雾感应 自动报警 ADC
摘要：在现代社会,火灾是普遍发生的,而且损失也越来越大,人们更加重视对火灾的快速预警。
现在有很多火灾预警装置,以红外线探测器和单感应器为主,但其易受热源、阳光等其他因素干扰引起误报,且具有灵敏度低的缺点。
针对这种情况,文章设计了基于STM32的火灾报警系统,采用紫外线感应和烟雾感应组合的方式,该系统具有性能稳定、灵敏度高、探测方位广等优点,火焰响应速度极快,可以探测185nm-260nm不同狭窄光谱敏感源。
该系统应用范围广,可以用在仓库、厂房、家庭等多种场合。
高校实验室环境安全智能监控系统设计
高校实验室环境安全智能监控系统设计
张慧颖 1，陈玲玲 1，吴 博 2
（1. 吉林化工学院 信息与控制工程学院，吉林 吉林 132022； 2. 新代科技（苏州）有限公司，江苏 苏州 215000）
摘 要：以 STM32 为核心，设计全智能/手动安全双模式的实验室环境智能监测系统。采集端融合多传感器采集
ZHANG Huiying1, CHEN Lingling1, WU Bo2
(1. College of Information and Control Engineering, Jilin Institute of Chemical Technology, Jilin 132022, China; 2. New Generation Technology (Suzhou) Co., Ltd., Suzhou 215000, China)
中图分类号：TP274
文献标识码：A 文章编号：1002-4956(2020)05-0268-07
Design of intelligent monitoring system for laboratory environment safety in colleges and universities
技术，实现室内环境信息的采集，控制端可实现对室内灯、窗帘、房门等控制。在安防上加入防盗报警、火灾报
警等功能后，当报警时，系统会自动采取应急安防措施，并发送语音报警信息。经过测试，该系统具有响应快、
精度高、实时性及智能性手动安全模式；环境监控系统
Abstract: Based on STM32 as the core, the intelligent monitoring system for laboratory environment with full intelligent and manual safety mode is designed. The collection end integrates multi-sensor collection technology to realize the collection of indoor environment information, and the control end can realize the control of indoor lights, curtains, doors, etc. After the anti-theft alarm, fire alarm and other functions are added to the system and when the alarm is generated, the system will automatically take emergency security measures and send voice alarm information. After testing, this system has the characteristics of fast response, high precision, real-time and intelligence, and has high practical value. Key words: STM32; full intelligent mode; manual safety mode; environmental monitoring system
基于STM32单片机的家庭安防系统设计
基于STM32单片机的家庭安防系统设计
王克勇;杨清志
【期刊名称】《河北北方学院学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2024(40)3
【摘要】为了更好地对居家环境进行安全监测与防范,以STM32F103单片机为处理核心设计了一套家庭安防系统。
系统采用各种传感器进行环境监测,并将监测信息传至单片机,进行存储、显示与报警等处理,同时通过ESP8266无线传输模块将监测信息传至互联网,实现远程监测与报警。
试验结果表明,传感器与报警系统工作正常,数据传输准确,验证了系统设计的可靠性。
【总页数】6页(P22-27)
【作者】王克勇;杨清志
【作者单位】合肥职业技术学院;亳州职业技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP212.9;TP277
【相关文献】
1.基于STM32单片机的智能家庭安防系统设计与实现
2.基于物联网的家庭安防系统设计
3.基于物联网的家庭智慧安防系统设计与实现
4.基于单片机的智能家庭安防报警系统设计研究
5.基于STC89C52的智能家庭安防报警系统设计与研究
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基于单片机的智能火灾报警系统
传感器数据处理
数据采集：实时监测环境中的烟雾浓度、温度和湿度等参数 数据处理：对采集到的数据进行滤波、去噪和阈值判断等处理，以识别是否发生火灾 数据传输：将处理后的数据通过串口或网络传输到上位机或单片机进行进一步处理 数据存储：将采集到的数据存储到本地存储器中，以便后续分析和处理
报警阈值设定与处理
功能：具有烟雾探测、温度 检测、报警输出等功能，可 实现火灾的快速响应和准确 报警，保障人员安全和财产 安全。
组成与结构
单片机作为核心 控制器，负责数 据处理和控制逻 辑
传感器模块：监 测环境温度、烟 雾浓度等参数
报警模块：实现 声光报警功能
显示模块：实时 显示监测数据和 报警信息
工作原理
电源模块：为整个系统提供稳定的电源 单片机控制模块：核心控制部分，处理传感器采集的数据并控制报警器工作 烟雾传感器模块：实时监测环境中的烟雾浓度，并将数据传输给单片机 声光报警模块：接收到单片机的报警信号后，发出声光报警
可靠性分析
测试目的：验证系统的稳定性和可靠性 测试环境：模拟真实火灾场景，进行长时间、高强度的测试 测试方法：采用多种测试手段，包括功能测试、性能测试和安全测试等 测试结果：对测试结果进行分析，找出系统存在的问题和不足，提出优化方案
06
应用场景与优势
应用场景介绍
商业大厦：智能火灾报警系统可 实时监测大厦内的火灾隐患，及 时报警并联动消防设备，保障人 员安全。
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基于单片机的智能火灾报
警系统
汇报人：XX
目录
01 02 03 04 05 06
添加目录项标题 系统概述 硬件设计 软件设计
系统测试与优化 应用场景与优势
01
添加目录项标题
基于ARM的漏电火灾报警系统的研制
基于ARM的漏电火灾报警系统的研制摘要：漏电火灾报警系统是避免电气火灾的关键部分。
设计以ST公司的ARM芯片STM32为控制器，通过剩余电流式传感器，红外测温传感器以及离子式感烟传感器在线监测漏电情况、温度及烟雾浓度等参数并实时显示。
一旦发生漏电立刻报警，并将时间、地点等信息保存到SD卡中，同时通过CAN总线将报警信息发送到监控终端。
关键词：漏电测温烟雾火灾STM32预防漏电火灾，及时报警是关键。
在漏电检测方面，仅对单一参数进行检测，灵敏度低，易受环境干扰。
本文针对这一缺点，采用多参数复合探测，分别对剩余电流、烟雾、温度等参数进行检测分析，这对于提高检测灵敏度，准确对漏电火灾进行分析报警具有重要的现实意义。
漏电火灾系统的检测需要进行大量的数据处理，传统的8位单片机自身的I/O口，RAM，ROM，总线接口等资源有限，数据处理速度不高，无法满足多传感器系统的要求。
STM32系列的32位闪存微控制器是使用ARM公司的Cortex-M3内核，它具有高性能、低成本、低功耗、实时应用的优势。
内含两个16通道的12位A/D转换器，支持SPI、USART、IIC、USB2.0等丰富的外设。
其强大的数据处理能力，能快速的处理多传感器探测到的火灾信息，并容易实现FFT（快速傅里叶变换）等高性能识别算法。
[1]设计以STM32单片机为控制器，通过对剩余电流、烟雾、温度的检测并与不同参数所设置的阈值进行对比，当参数超过合理阈值时报警，同时将事故发生的时间地点存储到SD卡中。
并通过通信接口发送到控制主机，LCD液晶实时显示当前状态。
探测器每隔固定时间自检，如果系统运行正常则将正常信息存储到SD卡中，便于以后查询。
1 总体方案设计本系统的硬件部分主要由四部分组成：检测部分、控制部分、显示存储部分以及通信部分。
检测部分的核心是漏电检测，并配合烟雾检测及温度检测，采集到的数据发送到单片机；控制部分采用单片机控制整个系统，其中包括：设置各参数报警的阈值并与采集数据比较分析，如果超出预设范围，同时进行处理动作；显示存储部分采用LCD液晶实时显示当前状态，存储部分采用SD卡记录各参数状态便于查询；通信部分的功能是实现终端与主机数据通信。
基于STM32的老年人健康监测与跌倒定位报警系统设计
基于STM32的老年人健康监测与跌倒定位报警系统设计
刘永飞
【期刊名称】《仪表技术》
【年(卷),期】2024()3
【摘要】基于STM32单片机的模块化设计,构建了一套老年人健康监测与跌倒定
位报警系统。
该系统集成了SIM800C移动通信模块和GPS定位模块,配备了体温、心率、步数等传感器,实时监测老年人的健康数据,在数据异常时快速报警;基于E4A 平台开发了远程云监测应用程序,实时监测老年人的身体状态;在老人意外摔倒且在
一定时间内未能起身时,会自动呼叫被绑定监护人的手机,并发送短信显示老人的位
置和状态。
实验结果表明,该系统能较好地保障老年人的健康,能正确识别大部分跌
倒状态,虚警报率和漏警报率较低,可有效判别跌倒和日常生活行为,具有较高的稳定性和可靠性。
【总页数】5页(P29-32)
【作者】刘永飞
【作者单位】洛阳职业技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP368.1
【相关文献】
1.基于Arduino单片机的便携式老年人跌倒报警系统设计
2.基于 STM32的无线
火灾定位报警系统设计3.基于STM32的中老年人跌倒监测装置研究4.基于
STM32及北斗定位的老年人自动监护报警系统5.基于STM32的老年人跌倒报警装置的实现方案
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基于单片机的火灾烟雾温度报警器的设计与制作
01 设计思路
03 参考内容
目录
02 制作流程
内容摘要
随着科技的不断发展，火灾监测和报警技术也在不断进步。本次演示将介绍 一种基于单片机的火灾烟雾温度报警器，这种报警器具有智能化、灵敏度高、可 靠性强的特点，对于预防和及时发现火灾具有重要的意义。
设计思路
1、硬件设计：
温度传感器：温度传感器用于检测环境的温度。常用的温度传感器有DS18B20、 PT100等。
1、硬件设计：
电源模块：电源模块为整个报警器提供电力。为了确保报警器的稳定运行， 一般需要使用稳定的电源，并考虑备用电源。
1、硬件设计：
蜂鸣器：蜂鸣器用于发出警报声，提醒人们火灾的发生。 LED灯：LED灯用于发出闪烁的灯光，以吸引人们的注意。
四、总结与展望
本次演示介绍了烟雾温度火灾报警器的设计，包括硬件和软件部分。这种报 警器能够在火灾发生初期及时发现并发出警报，对于预防火灾的发生具有重要意 义。然而，随着物联网等技术的发展，未来的火灾报警器将会更加智能化、网络 化，能够更好地满足人们的需求。
谢谢观看
4、调试与优化
2、恶劣环境测试在高温、高湿、沙尘等恶劣环境下，测试报警器是否能够正 常工作，以保证在实际器置于高温高湿的环境中，长时间运行测试其性能 稳定性及寿命。
4、调试与优化
4、互换性测试用不同的单片机和其他传感器进行替换，测试报警器是否具有 良好的互换性，便于维修和升级。
设计思路
基于单片机的火灾烟雾温度报警器主要由传感器、单片机和报警装置三部分 组成。传感器包括烟雾传感器和温度传感器，用于监测火灾烟雾和温度；单片机 用于处理传感器采集的数据，并控制报警装置；报警装置包括声光报警和通讯模 块，用于提醒人员及时发现火灾。
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基于STM32单片机的实验室安全报警系统设计
【摘要】面对高校实验室安全管理的更高要求，本文提供了实验室安全报警系统的设计方案.系统的设计综合运用了单片机、传感器、GSM等技术。
文中对系统使用到的相关模块和知识进行了介绍.并对系统功能和软硬件设计进行了说明。
【关键词】STM32单片机；安全报警；传感器；GSM
随着物联网技术的兴起和发展，人们对生产生活要求的提高。
以计算机为工具，微控制器为核心，采用单片机、GSM、传感器等技术和方法实现的“智能家居”、“智能楼宇”乃至“智慧城市”等类似概念被越来越多的提出以至付诸实现，给公司企业、家庭、学校等楼宇部门在工作效率、生活质量以及安全防护等方面都带来了不小的进步。
无论在日常生活还是在企事业单位的生产生活中、安全防范与监控始终占有着重要的地位。
而随着在校大学生的综合素质愈发受到重视，实验室作为高校实践教学的重要场所，承担的教学和实践任务也越来越大，对其建设质量的要求也越来越高。
由于实验室建设环境的复杂化、实验室仪器造价和精密程度的提高、承担的教学任务量的增大，如何有效的对实验室的环境信息进行采集、对突发的安全状况进行实时的监控并进行相应处理，是各专业实验室管理人员面临的共同课题。
由于管理员不能实现全天候的在岗维护和监控，传统的完全依靠人的管理方式已经不足以满足高效管理的需求，这就必须借助各种技术手段去协助实验室的管理人员去更好的完成管理任务。
而类似于智能家居或智能楼宇实现方案的“实验室安全报警系统”可以很好的实现这一要求。
本设计基于STM32单片机，采用了GSM、传感器等技术。
能够对实验室环境数据进行实时监控，并具有短信报警功能。
主要面向高校实验室的管理人员或技术人员，以操作简便、界面简洁、功能实用、安全稳定为设计出发点，对各实验室进行有效的安全监控，提高实验室管理人员工作效率，减小工作负担，最终提高实验室安全系数。
从以上分析可知，本研究具有重要的实际应用价值。
1.系统相关模块与知识
1.1 STM32单片机
STM32系列单片机采用ARM32位Cortex-M3 CPU，采用独有的节能技术，内置A/D转换器、DMA控制器、定时/计数器等功能部件，硬件资源丰富、运行速度快、性价比较高，广泛应用于消费电子、楼宇安防、网络互连、工业控制等领域。
因此本设计主控芯片所采用的是STM32系列的STM32F103VE。
实现对传感器、GSM、液晶显示等模块的控制。
1.2 TC35 GSM模块
TC35是西门子公司推出的新一代无线通信GSM模块，可以快速安全可靠地实现数据、语音传输、短消息服务和传真。
模块可以工作在900MHz和1800MHz
两个频段，有AT命令集接口，支持文本和PDU模式的短消息。
此外，该模块还具有电话簿功能、多方通话，漫游检测功能，常用工作模式有省电模式、IDLE、TALK等模式。
TC35模块主要由GSM基带处理器、GSM射频模块、供电模块（ASIC）、闪存、ZIF连接器、天线接口六部分组成。
作为TC35的核心，基带处理器主要处理GSM终端内的语音、数据信号，并涵盖了蜂窝射频设备中的所有的模拟和数字功能。
在不需要额外硬件电路的前提下，可支持FR、HR和EFR 语音信道编码。
本设计采用集成的TC35模块，包含了主芯片和相应的外围电路。
通过它与单片机系统相连接，完成与监测者通过短信进行发送实验室采集数据或接收查询指令的功能。
1.3 传感器模块
传感器模块依据琼州学院电子信息工程实验中心实验室需要监控的各个环境指标，使用了风速传感器、温度传感器、烟雾传感器、门窗监测四个模块：
1.3.1 风速传感器
风速传感器对实验室室外风速进行测量。
传感器模块使用JL-FS2三杯式风速传感器，信号输出方式为电压输出，测量范围为0～30m/s。
通过输出0～5V 电压、交由单片机内部集成的A/D转换模块处理，最终得出风速等级、由程序决定发出预警。
1.3.2 温度传感器
温度传感器对实验室室内环境温度进行测量。
使用DS18B20可编程数字温度传感器，测温范围-55～+125℃，以0.5℃递增。
测温范围和精度符合设计要求。
使用单总线方式与单片机进行数据通信。
当测量温度高于或低于设定要求时，系统发出预警。
1.3.3 烟雾传感器
烟雾传感器使用MQ-2气体传感器。
对可燃气体和烟雾进行监测，主要作用是对实验室内部可能发生的火警或气体泄漏进行预警。
该传感器具有开关信号（TTL）输出和模拟信号输出，其中模拟信号可以监测浓度，开关信号可以控制单片机是否发出报警指示。
1.3.4 门窗检测
门窗状态检测使用PT2262/PT2272编解码芯片、完成对门窗开关状态的监控。
当门窗异常打开时，门磁传感器触发PT2262发出编码信号，PT2272接收信号，反映到到单片机中进行处理，从而检测实验室门窗异常情况。
1.3.5 keil MDK开发环境
Keil MDK是目前ARM内核单片机开发的主流工具。
Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些功能组合在一起。
它的界面和常用的微软VC++的界面相似，界面友好，易学易用，在调试程序，软件仿真方面也有很强大的功能。
本设计选用keil MDK 4.1.4作为开发工具，主要使用C语言对单片机进行设计编程，完成系统功能。
2.系统软硬件实现
2.1 系统硬件实现
系统以STM32单片机为控制核心，风速传感器、温度传感器、烟雾传感器以及门窗状态检测模块与单片机I/O口进行连接，采集实验室环境信息，交由液晶显示模块进行显示，当某一项测量数据超出安全范围时，自动触发与单片机通过串口相连GSM模块，向管理员手机发送短消息，提醒管理员对实验室突发安全状况进行处理。
管理员也可以通过向GSM模块发送短信，了解实验室安全状况，这时GSM模块将发送当前采集数据给管理员手机。
系统总体框图如图1所示。
2.2 系统软件实现
系统采用Keil MDK开发工具，使用C语言进行程序设计，程序采用模块化编程。
各个模块函数独立封装，在主函数中被调用。
主函数流程图如图2所示。
3.结束语
本文结合单片机、传感器、GSM等相关知识，实验室安全报警系统进行了系统软硬件设计。
目前，该系统已经处于实验室中的实际安装测试阶段，各项功能和技术指标正在进一步完善中。
相信，本设计对于实验室安全报警与环境监控将起到积极帮助，同时随着系统功能的进一步完善、可监控的环境数据进一步增加，本设计在各高校实验室、乃至其他单位的安防领域会有着广泛的应用前景。
参考文献
[1]李晨，王巍.基于TC35I GSM模块的功能调试系统设计[J].科技广场，2010（1）：94-95.
[2]张胜，徐晓冰，龚良武，曾斌斌.利用AT89S52单片机实现的GSM短信的防火报警系统设计[J].高科技产品研发，2010（1）：46.
[3]张逢雪，王香婷，王通生，徐广瑞.基于STM32单片机的无线智能家居控制系统[J].自动化技术与应用，2011（8）：49-50.。