基于nRF401芯片的多路消防栓無水監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

消防給水系統(tǒng)是火災(zāi)控制重要設(shè)備，它能否正常發(fā)揮作用關(guān)系著人們的生命財產(chǎn)安全。但在實際應(yīng)用中，常出現(xiàn)消防栓被遮掩、水壓低等情況，更嚴(yán)重的是閥門誤操作或管道漏水造成消防栓無水。一旦發(fā)生火災(zāi)，打開消防栓龍頭無水，消防人員和群眾無法及時撲滅火災(zāi)，會使火災(zāi)嚴(yán)重程度升級，造成生命財產(chǎn)重大損失。為此，不但要建設(shè)一個完善的消防給水系統(tǒng)，更重要是要確保該系統(tǒng)的正常運行，有一個正常的給水壓力。針對這種情況，本文設(shè)計介紹一種消防給水系統(tǒng)水壓是否正常的檢測系統(tǒng)，用于檢測消防給水系統(tǒng)水壓是否正常，并給出顯示和報警。

1 系統(tǒng)組成
該系統(tǒng)由微機、通信處理模塊、單片機消防栓信息采集模塊等三大部分組成。系統(tǒng)的組成如圖1所示。

上位機由PC機構(gòu)成，位于整個系統(tǒng)的最上層，主要負(fù)責(zé)控制和管理整個系統(tǒng)中的所有通信及對收集到的各個模塊的數(shù)據(jù)進行處理。
通信處理模塊由控制W77E58單片機構(gòu)成。一方面通過RS 232接口總線與上位機通信；另一方面利用無線通信芯片nRF401與消防栓信息采集模塊通信。
單片機消防栓信息采集模塊，用單片機AT89S51實現(xiàn)對消防栓信息采集和對無線通信芯片nRF401收發(fā)功能的控制。

2 系統(tǒng)的硬件設(shè)計
2．1 通信處理模塊
通信處理模塊電路如圖2所示。該模塊由于要使用兩個串口分別對上層和下層通信，因此主控制器使用華邦公司的W77E58單片機。

W77E58單片機內(nèi)含兩個增強型串口和32 KB大容量FLASH存儲器。指令集與51系列單片機完全兼容，非常適合在智能化監(jiān)控系統(tǒng)中使用。W77E58的連線非常方便。電路所需要的外部元件僅僅是一個晶振加兩個電容驅(qū)動片內(nèi)振蕩器、一個連接到復(fù)位腳的電阻、電容。使用片內(nèi)上電復(fù)位電路，XTAL1，XTAL2是參考振蕩器端，晶振頻率為11．059 MHz。其中串口0通過RS 232總線接口與PC機相連，串口1則負(fù)責(zé)連接無線通信芯片nRF401。W77E58自帶有看門狗定時器，此定時器是一個獨立于CPU自行運行的定時器，系統(tǒng)可通過編程將其設(shè)置為系統(tǒng)監(jiān)控器，時基發(fā)生器或事件定時器。因為單片機的信號電平符合TTL／CMOS標(biāo)準(zhǔn)，PC機的串口典型的RS 232信號在正負(fù)電平之間擺動，因此需要MAX202芯片實現(xiàn)電平的轉(zhuǎn)換。