基于FPGA的仓库火灾监测与报警系统设计

基于FPGA的仓库火灾监测与报警系统设计(论文11000字)
摘要:本论文设计了一种基于FPGA的火灾监测与报警系统。该系统以EP1C3为核心，包含火焰监测、火灾报警及灾情显示模块。通过FPGA将各个功能模块集合到一个体积小而且比较方便的硬件系统里，对烟雾，温度，红外浓度进行实时检测，从而实现对火灾的监测与报警；系统设有液晶显示屏，可以实时显示系统监测范围内的温度，火灾发生时可显示火灾位置，方便快速准确地进行灭火。本系统适用于仓库等小型封闭场合下的火灾预警。
关键词：FPGA;火灾监测；实时显示；报警

FPGA-based warehouse fire monitoringand alarmsystem
ABSTRACT：This paper designs an FPGA-based fire monitoring and alarm system. The system is based on EP1C3 and includes flame monitoring, fire alarm and disaster display modules. Through the FPGA, the various functional modules are assembled into a small and convenient hardware system to detect the smoke, temperature and infrared concentration in real time, so as to realize the fire monitoring and alarm; the system is provided with a liquid crystal display, which can display the system in real time. The temperature within the monitoring range can indicate the location of the fire in the event of a fire, facilitating rapid and accurate fire suppression. This system is suitable for fire warning in small closed occasions such as warehouses.
Key words:FPGA；real-time display；alarm
 

目录
1绪论    5
1.1课题研究背景及意义    5
1.2 国内外研究现状    5
1.3本系统的设计与需求功能    6
2系统的总体设计及原理    7
2.1系统的总体功能结构    7
2.2 FPGA原理    7
2.2.1 FPGA的总体概述    7
2.2.2 FPGA的基本结构    8
2.2.3 FPGA开发编程原理    8
2.3 烟雾检测原理（以MQ-2为例）    9
2.4 红外检测原理    9
2.5 火焰图像检测原理    10
3系统的硬件设计    10
3.1系统模块化    10
3.2系统的整体工作流程    11
3.3各个模块的功能实现    11
3.3.1 FPGA主控模块    11
3.3.2图像监测模块    12
3.3.3 FPGA缓存模块    13
3.3.4 时钟电路    13
3.3.5 DSP模块    14
3.3.6储存器单元    15
3.3.7 液晶显示屏    15
3.3.8红外检测模块    15
3.3.9 电源电路设计    16
3.3.10 自动灭火模块    17
4 系统的软件设计    19
4.1 A/D采集模块程序设计    19
4.2 CAN总线程序设计    20
5系统调试1    21
5.1  系统火灾监测与报警调试    21
5.2 液晶显示屏调试    22
5.3 调试分析    23
6.总结与展望    24