煙霧檢測的火災自動(dòng)探測報警系統設計
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接收控制部分的結構圖如圖3所示。此部分主要實(shí)現信號的接收和報警功能。nRF401從PCB天線(xiàn)上接收到調頻信號時(shí)，單片機置TXEN端為低電平，功率放大器被關(guān)斷從而進(jìn)入接收狀態(tài)。調頻信號依次經(jīng)低噪聲放大器放大，經(jīng)混頻器變成中頻(其作用是抵消本機發(fā)送器與接收器之間的高頻干擾)，再經(jīng)帶通濾波器濾波和調制器解調后，成為數據輸出。這時(shí)單片機切換到發(fā)射模式，回送握手信號，nRF401把得到的數據輸送給單片機，經(jīng)處理后利用P0(段碼)和P1(位碼)口采用動(dòng)態(tài)顯示輸出到兩位數碼管上顯示(火情來(lái)源地信息：房間編號)，同時(shí)驅動(dòng)報警器報警。相比檢測發(fā)射端電路，接收控制端電路更簡(jiǎn)單。各引腳接線(xiàn)方式兩者基本相同，只是軟件實(shí)現稍有不同。接收控制端電路可直接采用多位LED顯示，不用擴展任何接口。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/156422.htm
3 系統硬件設計
整個(gè)系統可以分為兩個(gè)模塊：檢測發(fā)射模塊和接收控制模塊。檢測發(fā)射模塊又可分為檢測部分(包括聲光報警及啟動(dòng)滅火裝置)、單片機控制部分以及射頻發(fā)射部分；而接收控制模塊又可以分為接收部分、單片機處理部分、聲光報警部分和顯示部分。
3．1 單片機外圍電路
本系統中，單片機的主要功能是進(jìn)行外部器件的控制與報警，在數據處理方面主要是以中斷方式進(jìn)行數據的串行傳輸。在整個(gè)系統中它是控制核心，在檢測發(fā)射端和接收控制端都必須用到。本系統選用一種帶4 KB閃爍可編程可擦除，高性能CMOS八位微處理器AT89C51作為控制器件。檢測發(fā)射端單片機控制部分硬件電路包括看門(mén)狗復位電路、晶振電路，以及手動(dòng)報警按鈕等附屬單片機電路。P1．0口連接了手動(dòng)報警按鈕，只要有人提前發(fā)現火災，不用等待系統自動(dòng)報警，可以直接按下此報警按鈕進(jìn)行報警。單片機的其他接口連接發(fā)射芯片nRF401部分的電路。單片機在此電路中的作用主要是完成一些數據的接收，通過(guò)外部中斷1(INT1)檢測系統是否發(fā)生火災，并且隨時(shí)接收外部直接報警按鈕的輸入信號，一旦有火災發(fā)生(即外部中斷1有中斷)和P1．0口為低電平，則通過(guò)串口傳送到接收端。在接收控制端也用單片機進(jìn)行數據處理和報警，電路的結構基本相似，包括看門(mén)狗復位電路、晶振電路，以及2位數碼管顯示部分和報警模塊。其功能主要是完成數據的接收、報警和顯示。
3．2 檢測報警電路
由MC14468構成的煙霧檢測報警電路如圖4所示。MC14468的1腳(檢測輸出端)直接連接單片機的中斷口。當檢測到煙霧時(shí)，其輸出的高電平通過(guò)中斷控制單片機內部定時(shí)器T0工作，定時(shí)90 ms，T0溢出中斷，進(jìn)入中斷服務(wù)程序，通過(guò)串口發(fā)送數據(房間號或之前對該系統設置的有意義編碼)給單片射頻收發(fā)器nRF401。
MC14468自身的100 mV的滯后電壓會(huì )防止其他外界因素(如飛蟲(chóng))造成的誤報警，輔以單片機產(chǎn)生90 ms的延時(shí)，更能提高系統的可靠性。 nRF401的串行口直接和單片機的串行口連接(DIN接TXD，DOUT接RXD)，TXEN端的高／低電平由軟件設置，可實(shí)現nRF401發(fā)射模式與接收模式之間的相互切換。當需要發(fā)射數據時(shí)，由晶振電路產(chǎn)生的4 MHz頻率作為其內部鎖相環(huán)的基準頻率，經(jīng)鎖相環(huán)和壓控振蕩器進(jìn)行N倍頻后，最后經(jīng)功率放大器放大后從PCB天線(xiàn)上發(fā)射出去。該裝置采用9 V疊層電池供電，其中Rt和Ct分別為振蕩電阻和振蕩電容。LED采用高亮度發(fā)光二極管，R1為限流電阻。T2為壓電陶瓷蜂鳴器(或壓電揚聲器)。T1為離子源，采用镅241，其放射性強度低至0．8μCi(即0．8微居里)，不會(huì )對人體造成傷害，也不會(huì )污染環(huán)境。R4和R5為分壓電阻。在此系統中MC14468的第2腳(I／O)接有繼電器，這是為自動(dòng)啟動(dòng)滅火裝置而設計的。只要煙霧傳感器檢測到煙霧，不但可以給單片機提供中斷信號，而且能夠自動(dòng)通過(guò)繼電器啟動(dòng)滅火的設備(此滅火設備可以是水龍頭開(kāi)關(guān)等，具體視實(shí)際情況而定)。
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