基于ZigBee技術(shù)的無線智能家用燃氣報警系統(tǒng)
加入技術(shù)交流群
2．3 數(shù)據(jù)采集模塊
采用催化燃燒式氣體傳感器TGS6812，TGS6812適用于檢測氫氣、甲烷和液化石油氣等可燃性氣體，傳感器精度高、持久耐用、穩(wěn)定可靠、響應快速和線性輸出的良好特性。所以TGS6812是檢測家用燃氣的良好解決方案，其內(nèi)部大致結(jié)構(gòu)框圖如圖4所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/156747.htm
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，將在D檢測元件上燃燒，造成溫度上升，D元件的電阻將會增加，從而使輸出電壓相應被改變。測量這個電壓值，通過計算可以求得可燃氣體的濃度。當在空氣中時，受到環(huán)境溫度的影響，傳感器也會有零點輸出，所以應用LM158設(shè)計差動增益可調(diào)的放大電路來抑制零點漂移，具體設(shè)計電路如圖5所示。
通過調(diào)節(jié)變位器R4，使后面由以LM158構(gòu)成的差動放大電路的差動輸入為0，可以減少環(huán)境沮度造成的誤差，進一步對溫度影響進行補償。通過調(diào)節(jié)電位器R11可以使輸出穩(wěn)定在0～3 V，便于進行轉(zhuǎn)化成標準的濃度計算。
2．4 電話機模塊
本系統(tǒng)采用某電子公司的電話芯片設(shè)計的電話機模塊，模塊上集成了51內(nèi)核的處理器，擁有獨立的電話接口，具備DTMF信號檢測功能，振鈴檢測功能，信號音檢測功能，可以通過繼電器的釋放與否來模擬電話的摘掛機。模塊內(nèi)部固化了完整的串口協(xié)議指令，例如撥打電話號碼，中心協(xié)調(diào)器可以通過串口直接發(fā)送“ATD+110+enter”，如果撥打成功，電話機模塊會通過串口反饋給協(xié)調(diào)器“OK”，否則反饋“ERR-OR”。這種協(xié)議可以方便中心協(xié)調(diào)器通過串口發(fā)送協(xié)議指令控制電話機模塊，從而撥打電話報警，減少系統(tǒng)的復雜性。
2．5 語音模塊
語音模塊采用ISD1110語音芯片，其單片錄放時間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(jié)束后，ISD1110自動進入低功耗節(jié)電模式，其片內(nèi)有EEPROM單元信息可在無需后備電源的情況下保存錄好的語音信息。
3 系統(tǒng)軟件設(shè)計
本系統(tǒng)的軟件設(shè)計部分主要是由以CC2430為核心的MCU的中心協(xié)調(diào)器組建mesh網(wǎng)絡(luò)部分、數(shù)據(jù)處理診斷部分和電話語音報警部分構(gòu)成。
3．1 系統(tǒng)主程序
主程序流程圖如圖6所示。
主程序流程主要是MCU進行數(shù)據(jù)初始化，啟動stack組建網(wǎng)絡(luò)，當網(wǎng)絡(luò)組建成功后等待其他節(jié)點加入網(wǎng)絡(luò)。如果沒有事件觸發(fā)，系統(tǒng)則進入休眠省電狀態(tài)；如果有觸發(fā)事件發(fā)生，則進一步判斷是否是數(shù)據(jù)接收事件。如果不是數(shù)據(jù)觸發(fā)事件，則進入相應的中斷程序進行處理；如果是數(shù)據(jù)接收事件觸發(fā)，則進行數(shù)據(jù)處理診斷，轉(zhuǎn)化成標準的氣體濃度，然后通過LCD顯示模塊顯示出來。判斷是否達到濃度的預警值，如果達到預警值，則啟動語音模塊報警。報警結(jié)束后繼續(xù)進入等待事件狀態(tài)。
評論