武汉理工大学毕业设计（论文）
做出处理。因此本次设计使用了两个传感探测器，一个是烟雾报警器，一个是温度报警器，我们事先预设一个标准值，以免误报。例如温度标注值设为60摄氏度，当温度达到或者超过该值的时候，其作出响应，无论另一个传感探测器监测系数是否超过标准值，即这两个传感探测器采用的是或门的连接方式。其中信息采集和发送模块的流程图如图3.1，信息接收和处理模块的流程图如图3.2。
开始 各模块初始化 否 烟雾浓度超出预设值？ 是 温度超出预设值？ 是 否 发送报警信息给单片机 单片机处理后将报警信息交由通信模块 通信模块发出信息 结束 图3.1 信息的采集和发送模块流程图
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开始 各模块初始化 否 是否收到报警信息？ 是 将信息交由单片机处理 报警模块做出响应 结束
图3.2 信息接收和处理模块流程图
3.3主控模块单片机的选择
主控模块的元器件刚开始在方案刚刚形成的时候采用的是DA14580，就如同我在开题报告中的设计一样，正准备以此为基础开始相关设计的时候，就有同学向我推荐STM32单片机，他说此款单片机操作简单，功能强大。当我准备上手此款单片机的时候，一次网上的无意搜索，我发现了一款比较便宜的芯片，它就是STM8。其性价比很高，而且对于我的此次毕业设计的要求完全可以满足，因此，后面的设计也就应用了此款性价比高的单片机——STM8。当然，我主要是利用它来控制通信，和SX1278进行配合，达到基于物联网的互联。
3.4通信模块核心芯片的选择
通信模块是本次毕业设计最重点的部分，也是本次毕业设计地突出创新点。
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以前的物联网主要采用的是现在技术比较成熟，而且应用比较广泛的通信方式，例如2G通信网络GSM，以及现在的无线通信网络蓝牙通信和ZigBee通信等等。但是大家考虑一下，现在的我们早已步入4G时代，对于以前2G、3G的使用一定会随着人类的进步，越来越少，旧的技术肯定是无法适应新的时代需求的，因此他们才会被时代所淘汰。而本次毕业设计则是采用的是目前比较前沿的4G、5G网络来搭建通信系统，选取的芯片是SX1278，构建的是LoRa网络。与其他通信方式相比，选择SX1278的其他原因主要有：
由于在灵敏度方面SX1278其灵敏度高，通讯距离在相同的发射功率和其他条件下，SX1278显著增加。并且FSK和蓝牙都是短距离通讯的一种方式，并不一定适合安防系统远距离传输的设计和应用; 而且SX1278与目前应用较多地 ZIGBEE通信控制方法相较而言，在通信距离，网络的可靠性，功率的消耗和载波的频率等方面是有十分大的优势。
（1）通信的距离: SX1278在可视化条件下可以达到15km; ZIGBEE在同等条件下的最远距离仅仅只是2km。
（2）通信可靠性: ZIGBEE组合网络的方式一般采样对等无线网，组合网络的算法比较复杂，在网络通信中，其出现问题的概率十分大，而且如果网络中的哪个节点发生了故障，整个通信网络就会毫无例外的瘫痪。SX1278一方面在通讯距离上其距离远；另一方面使用的星型结构网络，组网方式简单，实现点对点的方式进行通信，在通信中某个通信节点发生通信问题，并不会影响通信中的其它各个通信支路的通信传输。
(3)功率消耗低: 在接收电流方面SX1278的接收电流比 10mA还小，但是ZigBee的接收电流却比30mA还高。
(4)载波频率: 目前国内ZIGBEE 频率都是2.4GHz，由于 2.4GHz 频率设备众多，比如Wifi，蓝牙等，ZIGBEE 通讯易于受到干扰；SX1278是434MHz 或 868MHz，在室外环境设备较少，不易受到干扰，同时集成了跳频技术，抗干扰能力强。
所以，综合上述多种优势，以及作为本次毕业设计的突出亮点，我选取了SX1278芯片所组建的LoRa网络来承担此次毕业设计的通信模块。
3.5本章小结
在形成总体方案的时候，我查阅了许多资料，无论是网上的文档，还是图书馆所藏的图书，都进行了参照，选择了这一套最优的方案。之前有一个也很不错的方案被我用目前的方案给替代了。以前的那套方案是这样的，它是以一个GSM系统为核心部件，在被监测室内安装其传感检测模块，当其检测到险情的时候，
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将信号发送给GSM模块，由它向对应的手机发送短信，以提醒相关人员及时采取措施。对比目前的方案，其主要不同点在于通信模块，以前被舍弃的方案的通信模块采用的是GSM的2/3G网络设计，对比之下采用LoRa通信（4/5G网络）原因一方面在于目前早已步入4G时代，运营商早已经进军新领域，以前的2G、3G网络正在慢慢被淘汰。另一方面现在所选的方案实现起来比较容易，而且比较实用，开销也比GSM小。单从成本上考虑，GSM至少还得再办一张电话卡，每月交其月租，才能实现通信。而LoRa网络通信成本低，功耗小，一次投入，持久使用。
在选择通信模块的时候，为什么没有选择目前使用比较广的蓝牙协议通信或者是ZigBee通信的原因也都是性能的差距。选择目前较为新的技术，虽然实现起来有很多难关需要攻克，但是其性能的优势往往是占主要的。
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