基于ZigBee的高層建筑無線火災(zāi)報警系統(tǒng)
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VH用于維持敏感素子處于與對象氣體(CO氣體)相適應(yīng)的特定溫度而施加在集成的加熱器上，VC則用于測定與傳感器串聯(lián)的負載電阻RL上的兩端電壓VOUT，當傳感器探測到一氧化碳氣體時，傳感器的內(nèi)阻RS變小，輸出電壓VOUT迅速上升，即一氧化碳氣體濃度達到一定程度時，對應(yīng)RS阻值會隨之變化。CO傳感器與終端節(jié)點連接如圖3所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/154154.htm
溫度傳感器采用單總線智能溫度傳感器DS18B20，該器件為單片結(jié)構(gòu)、體積小，外部只有3個引腳。與傳統(tǒng)的熱敏電阻相比，DS18B20不需運算放大器，可直接讀出被測溫度，并根據(jù)實際要求通過編程來實現(xiàn)9～12位的數(shù)字值讀數(shù)。而且具有微型化、低功耗、高性能、易于微處理器連接和抗干擾能力強等優(yōu)點，即適合與單片機構(gòu)成智能溫度檢測系統(tǒng)。溫度傳感器與終端節(jié)點連接如圖4所示。
2．2 協(xié)調(diào)器節(jié)點硬件設(shè)計
協(xié)調(diào)器接收數(shù)據(jù)后，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的規(guī)則，判斷是否有火災(zāi)發(fā)生，其外圍電路包括：蜂鳴器電路、狀態(tài)指示燈電路、液晶顯示電路等。
(1)蜂鳴器電路。CC2430的P1.3口輸出的是控制信號，Q1相當于一個電子開關(guān)，用于控制蜂鳴器的供電通斷。當P1.3口輸出高電平時，Q1飽和導(dǎo)通，LS1通電工作發(fā)出聲響，當P1.3口輸出為低電平時，Q1截止，蜂鳴器斷電，停止工作。如圖5所示。
(2)狀態(tài)指示燈電路。協(xié)調(diào)器節(jié)點外圍電路包括兩個狀態(tài)指示燈，分別用于表示收發(fā)狀態(tài)和火災(zāi)報警狀態(tài)。CC2430所有的I／O口可單獨設(shè)置為通用I／O口，或外設(shè)特殊功能I／O口。其中P1_0，P1_1口具備20 mA的電流驅(qū)動能力，為高輸出I／O口，其他I／O口均具備4 mA的電流驅(qū)動能力。因此，采用CC2430的P1_0，P1_1口與兩個LED燈連接，并在二者之間連接上270 Ω的保護電阻，發(fā)光二極管低電平有效，當I／O輸出為低電平時，LED燈亮。如圖6所示。
(3)液晶顯示電路。采用Nokia3310液晶顯示屏來顯示房間號，報警上限TH，實測溫度和CO濃度信息。Nokia3310為84×48點陣液晶屏，工作電壓為3．3 V，其與CC2430的SPI接口相連，如圖7所示，文中采用PCD8544作為其控制驅(qū)動芯片，PCD8544是一塊低功耗的CMOS LCD控制驅(qū)動器，適用于電池供電系統(tǒng)，芯片集成了LCD電壓發(fā)生器、LCD偏置電壓發(fā)生器、振蕩器。PCD與CC2430的接口使用串行總線。
2．3 電源設(shè)計
由于CC2430芯片的休眠模式功耗較低，其供電電壓范圍為2．0～3．6 V，并且兩種傳感器均采用5 V直流電源，因此終端節(jié)點采用2節(jié)干電池供電，并通過AH805升壓穩(wěn)壓器將電壓升至5 V，即數(shù)據(jù)采集部分電源提供3 V和5 V電壓，其中3 V為CC2430芯片供電，5 V電壓為傳感器電路供電。
而協(xié)調(diào)器節(jié)點是無線網(wǎng)絡(luò)的中心，不適用低功耗休眠模式，需要長期供電，協(xié)調(diào)器節(jié)點采用交流供電方式，電源部分主要由變壓器、整流橋、濾波電路、穩(wěn)壓管等部分構(gòu)成，輸出電壓為±5 V的直流電壓，再經(jīng)過線性穩(wěn)壓芯片LP2985～3．3 V后輸出3．3 V電壓為協(xié)調(diào)器芯片CC2430供電。其電源原理圖如圖8所示。
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