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毕业设计(2):基于MicroPython的家庭可燃气体泄露微信报警器

发布时间:2019-03-01 点击数:275

    在我们平时的生活中,经常看到因气体泄漏发生爆炸事故的新闻。房屋起火、人体中毒等此类的新闻报道层出不穷。这种情况下,人民就发明了可燃气体报警器。当工业环境、日常生活环境(如使用天然气的厨房)中可燃性气体发生泄露,可燃气体报警器检测到可燃性气体浓度达到报警器设置的报警值时,可燃气体报警器就会发出声、光报警信号,以提醒采取人员疏散、强制排风、关停设备等安全措施,防止发生爆炸、火灾、中毒事故,从而保障人身安全和生产安全。


    既然说到了可燃气体,那就科普一下常见的可燃气体。如氢气(H2)、甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)、乙烯(C2H4)、丙烯(C3H6)、丁烯(C4H8)、乙炔(C2H2)、丙炔(C3H4)、丁炔(C4H6)、磷化氢(PH3)等。


    因测试环境的要求,本次就以丁烷气体(打火机内的主要气体)的检测为目标。依然是使用TPYBoardv v102开发板为主控部分,然后增加上TPYBoard v202 WIFI开发板,作为网络通信单元,这样就可以通过调用网络接口,把报警信息传送给紧急联系人的微信中。


    系统主要的技术特点:


    监控报警系统:根据可燃气体检测模块(MQ-2)采集的气体浓度数据,判断出是否超出了安全范围内的阈值。当超出时,启动蜂鸣器报警,启动TPYBoard v202推送微信报警信息。


    微信推送系统:TPYBoardv202开发板作为网络模块,负责整个系统的网络通信功能。当收到v102的报警提示后,调用【Server酱】的微信推送接口,将报警信息推送给指定人员的微信上。


    所需器件


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    实物图:(部分主要器件)


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    程序设计


    (1)TPYBoard v102开发板实时获取可燃气体检测模块的数据,判断该值是否大于设定的阈值。当大于时,启动蜂鸣器报警,同时传递给TPYBoard v202一个报警信号;

    (2)当TPYBoard v202收到报警信号时,立即调用网络接口,将报警信息推送到联系人的微信上。


    实物连接


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    先连接电源部分。电源部分主要涉及到降压模块和按键开关。先用万用表,找出按键开关中哪两个引脚是按下导通,弹起不导通的。这里,我们假设为引脚A和引脚B。


    整体效果如下图:


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    程序调试


    接线完毕后,就要将最重要的程序放到开发板上。首先,通过USB数据线将开发板接入电脑,电脑上会出现一个类似U盘的可移动设备,名称为【TPYBFLASH】,把`程序拷贝到里面即可。

    注意:操作开发板磁盘时,板载的红色LED会亮,说明开发板正在保存操作,需等待红灯熄灭再进行其他操作。


    TPYBoard v202的程序中涉及到微信推送接口的调用,需要先注册申请该接口,同时绑定联系人的微信。具体操作步骤,详见:docs.tpyboard.com/zh/latest/tpyboard/tutorial/v202/202WEIXIN/


    演示效果


    程序调试完,拔掉USB数据线。放入18650电池,按下按键开关即可。


    到此,我们的可燃气体报警器就完成了。相比,我们在市场上常见的报警器,我们有独特的微信报警功能,也算是比较“优秀”了(哈哈哈,同九年,汝何秀)。


    这个是比较简单的雏形,大家可以再追加上更多的可燃气体检测模块,应用到更多的场合中。当然,我们也可以增加联动功能。比如:与燃气热水器、灶具、排油烟机等连接起来使用,当有燃气泄漏时,不仅可以发出报警信号,同时也可以控制煤气表的电磁阀切断气源,起到更直接的安全保护。


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