基于烟雾检测火灾自动报警系统(2).pdf
万方数据其应用电路如图4 所示。由于采用低发射功率和高接收灵敏度的设计方案，因此不受无线电管理条例的限制，无须办理许可证。n R F 4 0 1 的引入是本系统的突出特点之一，它极大的提高了系统的实时性，这对安全系统是相当重要的。单片机采用8 0 5 1，它不但是M C l 4 4 6 8 与n R F 4 0 1 之间的桥梁，还起着控制各芯片时钟周期相互配合的作用，这也是相当重要的一环。由于本系统整体结构简单，软件容易实现，因此不需要对8 0 5 l 进行特别的扩展。三、发射部分M c 系列芯片M c l 4 4 6 8 为离子型烟雾检测报警芯片，是目前市场上很流行的集火灾检测与报警于一体的智能传感器。当检测到烟雾颗粒时，它能驱动其外围连接的压电陶瓷蜂鸣器或压电式扬声器发出报警声，与此同时，还驱动发光二极管(L E D)以1 H z 的频率闪烁发光，利用声光报警达到烟雾报警的最佳效果。M C l 4 4 6 8 的l 脚(检测输出端)直接联接单片机的I N T 0，当检测到烟雾时，其输出的高电平通过I N T 0 控制单片机内部定时器T 0 工作，定时9 0 m s，T 0 溢出中断，进入中断服务程序，通过串口发送数据(房间号或之前对该系统的有意义编码)给单片射频收发器n R F 4 0 1。在检测到烟雾时，M C l 4 4 6 8 自身的1 0 0m V的滞后电压会防止其他外界因素(如飞虫)造成的误报警，辅以单片机产生9 0m s 的延时，更能提高系统的可靠性。爹爹蕊瀚黪篱爹滤篷燃爹每次T 0 记时开始时，要由软件重新置初值，从而不会由于9 0m s 期间M C l 4 4 6 8 管脚l 上的信号消失或变低而导致下次运行出错。n R F 4 0 l 的串行口直接和单片机的串行口连接(D I N 接T x D，D O u T 接R x D)，T x E N 端的高低电平由软件设置，可实现n I 江4 0 1 发射模式与接收模式之间的相互切换。当需要发射数据时，由晶振电路产生的4M H z 频率作为其内部锁相环的基准频率，经锁相环和压控震荡器进行倍频后，中心频率尼成为4 3 3 9 2M H z 或4 3 4 3 3M H z(双频道)，调制后，户而赫1 5k H z(该芯片调制度为1 5k H z)，最后经功率放大器放大后从P C B 天线上发射出去。四、接收部分n R F 4 0 l 从P c B 天线上接收到调频信号时，单片机置T x E N 端为低电平，功率放大器被关断从而进入接收状态。调频信号依次经低噪声放大器放大，经混频器(其作用是抵消本机发送器与接收器之间的高频干扰)变成中频，再经带通滤波器滤波和调制器解调后，成为数据输出。这时单片机切换到发射模式，回送握手信号，n R F 4 0 1 把得到的数据输送给单片机，经处理后从P l 口输出到L E D 上显示(火情来源地信息)，同时驱动报警器报警。相比于检测发射端电路，接收控制端电路更简单。各管脚引线方法两者基本相同，只是软件实现稍有不同。它可直接采用多位L E D 显示，不用扩展任何接口。五、系统软件设计 万方数据特写初始化主要是指对定时器工作方式寄存器、中断允许寄存器、串口工作方式寄存器等的设定。当检测到有烟雾时，先由定时器T 0 定时9 0m s，在此期间，如一直能检测到烟雾，确认有火情存在，T 0 溢出中断，开始发送数据(可以是火情地址编码)，经由n R F 4 0 l 的P C B 天线发射出去。I N T 0 被设置为下降沿触发，如果9 0m s 期间M C l 4 4 6 8 管脚1 信号消失或变低，都会引起外部I N T 0 中断，计数器重新置初值。当接收控制端接收到收据时，回送握手信号，以示发送下一帧数据，同时控制压电陶瓷蜂鸣器报警，并控制L E D 显示数据；如没接收到，即检测发射端没接收到应答信号，则重新发送，直到接收到为止。T x E N 端的高低电平由软件设置，可实现n R F 4 0 1 发射模式与接收模式之间的相互切换。程序主要采用汇编语言，运用自上而下的设计思想，总体分为两部分，如流程图5 所示。整个软件系统有主程序和中断程序、显示程序、延时程序等子程序。主程序主要是对系统的初始化以及检测处理，中断程序主要是发送数据并通过n R F 4 0 1 发射出去，显示模块实现的功能是接收数据并送L E D 显示，同时启动报警，延时程序是为了n R F 4 0 1 的发射模式与接收模式之间相互切换时序的需要。六、结论综上所述，由M C l 4 4 6 8、8 0 5 1、n R F 4 0 1 三大芯片组成的火灾自动报警系统，具有功能强、灵活性高、可靠性好、抗干扰能力强、实时性高等优点，系统整体结构简单、容易实现、实用方便，符合安全系统的要求。参考文献：1 沙占友集成化智能传感器原理与应用 M 北京：电子工业出版社，2 0 0 4 2 余锡存，曹国华单片机原理及接口技术 M 西安：西安电子科技大学出版社，2 0 0 2传感器世界2 0 0 4 1 2w W 眦8 e n s O n n d c o m c n图5 程序流程图A u t O m a t i cF i r eA l a r mS y s t e mB a s e do nS m o k eD e t e c t i o nA b s t r a c t：T h ea u t o m a t i cf i r ea l a ms y s t e mi sd i s c u s s e dw h i c hc o n s i s t so fai r o n t)，p es m o k ed e t e c t o rN C14 4 6 8 am i c m c o n t r o l l e r8 0 51a n dar a d i o 骶q u e n c yt r a I l s c e i V e rn R F 4 01 B e c a u s eo fn R F 4 01b e i n gi n t r o d u c e di n t ow h i c ha d o p t st h er a d i oc o m 舢n i c a t i o nt e c h n o l o g ya 1 1 dt h eF S Kt e c h I l o l o g y，t h es y s t e mi si m p m v e di I l c r e a s i n 9 1 yi nt h ep e r f o n n a n c e s，s u c ha sr e a l t i m e 如n c t i o na 1 1 dh i g hr e s p o n s i b i l i 够K e y w o r d s：M C l 4 4 6 8；8 0 5 1；n R F 4 0 1；F S K；f l r ea l a n I l作者简介：胡皓，硕士，教授，主要从事电子电气技术，控制理论及其应用等方面的研究。通信地址：陕西省宝鸡市宝鸡文理学院电子电气工程系邮编：7 2 1 0 0 7E m a i l：h u l l a 0 1 1 1 1 2 6 3 n e t王兴，宝鸡文理学院电子电气工程系学生通信地址：陕西省宝鸡市宝鸡文理学院电子电气工程系邮编：7 2 1 0 0 7本文编辑：李晓延读者服务卡编号0 0 8 口 万方数据基于烟雾检测火灾自动报警系统基于烟雾检测火灾自动报警系统作者：胡皓，王兴作者单位：陕西省宝鸡市宝鸡文理学院电子电气工程系刊名：传感器世界英文刊名：SENSOR WORLD年，卷(期)：2004，10(12)被引用次数：6次 参考文献(2条)参考文献(2条)1.沙占友 集成化智能传感器原理与应用 20042.余锡存.曹国华 单片机原理及接口技术 2002 相似文献(1条)相似文献(1条)1.期刊论文 陈悦.刁若菲.刘志伟.常鸿飞.CHEN YUE.DIAO RUOFEI.LIU ZHIWEI.CHANG HONGFEI 烟雾检测火灾报警系统的设计-微计算机信息2007,23(23)本文讨论了基于MC14468离子型烟雾检测报警器、单片机8051、单片射频收发器构成的火灾自动报警系统.由于引入了无线通信技术和以调制解调技术为核心的nRF401射频收发器,使系统的性能大大提高,尤其是使系统报警更具实时性和可靠性.引证文献(4条)引证文献(4条)1.刘伟鹏 无线火灾自动报警系统的设计与应用研讨期刊论文-山西建筑 2010(4)2.李小玲 基于动态图像分析的油田生产监控系统期刊论文-西南石油大学学报（自然科学版）2009(2)3.刘文钊.张景元.李晓剑 ARM在变电站监控系统前端控制器中的应用期刊论文-山东理工大学学报（自然科学版）2009(1)4.任少华 基于ZigBee的远程抄表系统收发功能模块的研制学位论文硕士 2006 本文链接：http:/
