摘 要

在平时的日常生活生产中，需要对各种潜在的危险状况进行监测，而最为重要的便是对可燃气体的监测，能够拥有一个安全的生活环境，一直是一个被人们密切关注的热点话题，随着5G时代的到来，物联网技术的快速发展，在平日的生活中也能处处发现物联网的存在，把其利用到需要的地方，成了当前需要达到的目的。对于可燃气体的监测，最易实现的就是可燃气体检测报警器，目前市场上存在的可燃气体报警器存在许多缺陷，如不能即时报警通知，选型的合理等。因此针对这些缺点，本文设计了基于STM32单片机的管道燃气安全检测安防平台的设计，这个设计采用了嵌入式芯片作为主控系统，搭载了不同系列的传感器进行实时的数据采集，采用显示屏显示出来，并通过物联网模块上传数据到云平台上，方便用户及时查询情况，采取应对措施，以达到安防的目的。

关键词：物联网；NB-IOT模块；云平台

Abstract

In normal daily life and production, it is necessary to monitor all kinds of potential dangerous conditions, and the most important thing is to monitor combustible gas, to have a safe living environment, which has been a hot topic that people pay close attention to. With the coming of 5g era, the rapid development of Internet of things technology, the existence of Internet of things can be found everywhere in daily life At present, it is necessary to make use of it where it is needed. For the combustible gas monitoring, the most easy to achieve is the combustible gas detection alarm. At present, there are many defects in the combustible gas alarm in the market, such as the failure of immediate alarm notification, reasonable selection, etc. Therefore, in view of these shortcomings, this paper designs a pipeline gas safety detection and protection platform based on STM32 single-chip microcomputer. This design uses embedded chip as the main control system, carries different series of sensors for real-time data collection, uses the display screen to display, and uploads data to the cloud platform through the Internet of things module, which is convenient for users to query the situation in time , take countermeasures to achieve the purpose of security.

Keywords：Internet of things; nb-iot module; cloud platform

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 国内外发展状况 1

1.3 本文的结构 2

第2章 总体方案的设计 4

2.1 总体电路的框架及论证 4

2.2 整体结构与采集流程 5

2.3 设计思路与选择方案 7

2.3.1 主控芯片的选择 7

2.3.2 云平台的选择 9

第3章 系统的设计与实现 11

3.1 电路硬件设计 11

3.1.1 单片机最小系统 11

3.1.2 一氧化碳和温度采集模块 13

3.1.3 OLED显示模块 16

3.1.4 蜂鸣器报警模块 17

3.1.5 物联网模块 18

3.2 云平台及传输协议的使用 20

3.2.1 Onenet云平台概述 20

3.2.2 Onenet云平台的使用 21

3.2.3 传输协议的选择与使用 21

第4章 系统的硬件调试及测试 24

4.1 调试准备 24

4.1.1 OLED的显示与阈值设定 24

4.1.2 云平台数据的显示界面 25

4.2 系统的初步调试 26

4.3 系统的数据分析 27

第5章 总结与展望 29

5.1 总结 29

5.2 展望 30

参考文献 31

附录 32

致谢 33

第1章 绪论

在当今社会中，科技的发展速度已经远远地超过了预期，对于人们日常生活带来了许多便利，但同时也因此导致了各种岗位慢慢地由人工转向智能，就业竞争的压力变得也越来越大，所以一个安全舒适的生活环境也被越来越多的人所重视。在这个高速发展的社会中，安全舒适的生活环境被认为是继续工作生活的基础，在工作时候面对领导的压力，在生活中面对生存的压力，唯一能够让人感到心安的保障便是安全舒适的生活环境，在这样的生活环境中可以来调整自己的心态，虽然感觉到疲乏与困苦，但是仍有着向上奋进的动力，而这也都是基于最基本的安全与让自己放松的舒适环境，因此安全舒适的生活环境得到了人们的广泛关注。除此之外，对于管道燃气的检测往往即时性十分重要，当燃气泄漏的同一时间，如果不能够对其进行处理，则很有可能会造成十分严重的后果，所以能够无时无刻，无论在什么地方，都能够对燃气进行监测，是安全问题不可避免的需求，也是构成安全舒适环境不可缺少的一部分，这也逐渐在引起人们的重视。

1.1 研究背景及意义

在这个时代中，我们的技术得到了不断的发展，对于管道燃气的监测方法也越来越多，新的技术也在不断地涌现，尤其是以物联网为基础的管道燃气的监测更为直观，简便。在最近几年，对于室内的工作环境普遍增多，尤其是对于计算机以及电子行业的工作者来说，在一个较为密闭的工作房间里面编写一天的代码或者是构建一天的电路板等都是十分常见的，而对他们健康潜在危险最大的便是燃气的泄漏。

燃气的主要成分是一氧化碳，一氧化碳自身没有颜色没有特殊的气味，但是却对人体有着极大的威胁。尤其是对于室内的工作者来说，对于通风不太好的环境，对于燃气的泄漏更加应当注意防护，这也是极大的潜在威胁。