基于ZigBee技術(shù)的無(wú)線(xiàn)智能家用燃氣報警系統

TGS6812由易燃氣體敏感的元件D和對易燃氣體不敏感的基準元件C組成。當可燃氣體存在時(shí)，將在D檢測元件上燃燒，造成溫度上升，D元件的電阻將會(huì )增加，從而使輸出電壓相應被改變。測量這個(gè)電壓值，通過(guò)計算可以求得可燃氣體的濃度。當在空氣中時(shí)，受到環(huán)境溫度的影響，傳感器也會(huì )有零點(diǎn)輸出，所以應用LM158設計差動(dòng)增益可調的放大電路來(lái)抑制零點(diǎn)漂移，具體設計電路如圖5所示。

通過(guò)調節變位器R4，使后面由以L(fǎng)M158構成的差動(dòng)放大電路的差動(dòng)輸入為0，可以減少環(huán)境沮度造成的誤差，進(jìn)一步對溫度影響進(jìn)行補償。通過(guò)調節電位器R11可以使輸出穩定在0～3 V，便于進(jìn)行轉化成標準的濃度計算。
2．4 電話(huà)機模塊
本系統采用某電子公司的電話(huà)芯片設計的電話(huà)機模塊，模塊上集成了51內核的處理器，擁有獨立的電話(huà)接口，具備DTMF信號檢測功能，振鈴檢測功能，信號音檢測功能，可以通過(guò)繼電器的釋放與否來(lái)模擬電話(huà)的摘掛機。模塊內部固化了完整的串口協(xié)議指令，例如撥打電話(huà)號碼，中心協(xié)調器可以通過(guò)串口直接發(fā)送“ATD+110+enter”，如果撥打成功，電話(huà)機模塊會(huì )通過(guò)串口反饋給協(xié)調器“OK”，否則反饋“ERR-OR”。這種協(xié)議可以方便中心協(xié)調器通過(guò)串口發(fā)送協(xié)議指令控制電話(huà)機模塊，從而撥打電話(huà)報警，減少系統的復雜性。
2．5 語(yǔ)音模塊
語(yǔ)音模塊采用ISD1110語(yǔ)音芯片，其單片錄放時(shí)間10 s，并具有唯一的錄音控制和邊緣／電平觸發(fā)兩種放音控制，大大提高控制的靈活性。在錄放操作結束后，ISD1110自動(dòng)進(jìn)入低功耗節電模式，其片內有EEPROM單元信息可在無(wú)需后備電源的情況下保存錄好的語(yǔ)音信息。

3 系統軟件設計
本系統的軟件設計部分主要是由以CC2430為核心的MCU的中心協(xié)調器組建mesh網(wǎng)絡(luò )部分、數據處理診斷部分和電話(huà)語(yǔ)音報警部分構成。
3．1 系統主程序
主程序流程圖如圖6所示。

主程序流程主要是MCU進(jìn)行數據初始化，啟動(dòng)stack組建網(wǎng)絡(luò )，當網(wǎng)絡(luò )組建成功后等待其他節點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò )。如果沒(méi)有事件觸發(fā)，系統則進(jìn)入休眠省電狀態(tài)；如果有觸發(fā)事件發(fā)生，則進(jìn)一步判斷是否是數據接收事件。如果不是數據觸發(fā)事件，則進(jìn)入相應的中斷程序進(jìn)行處理；如果是數據接收事件觸發(fā)，則進(jìn)行數據處理診斷，轉化成標準的氣體濃度，然后通過(guò)LCD顯示模塊顯示出來(lái)。判斷是否達到濃度的預警值，如果達到預警值，則啟動(dòng)語(yǔ)音模塊報警。報警結束后繼續進(jìn)入等待事件狀態(tài)。