基于ZigBee技術(shù)的無線智能家用燃?xì)鈭?bào)警系統(tǒng)

TGS6812由易燃?xì)怏w敏感的元件D和對(duì)易燃?xì)怏w不敏感的基準(zhǔn)元件C組成。當(dāng)可燃?xì)怏w存在時(shí)，將在D檢測(cè)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(yīng)被改變。測(cè)量這個(gè)電壓值，通過計(jì)算可以求得可燃?xì)怏w的濃度。當(dāng)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(yīng)用LM158設(shè)計(jì)差動(dòng)增益可調(diào)的放大電路來抑制零點(diǎn)漂移，具體設(shè)計(jì)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(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(duì)溫度影響進(jìn)行補(bǔ)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(jìn)行轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)的濃度計(jì)算。
2．4 電話機(jī)模塊
本系統(tǒng)采用某電子公司的電話芯片設(shè)計(jì)的電話機(jī)模塊，模塊上集成了51內(nèi)核的處理器，擁有獨(dú)立的電話接口，具備DTMF信號(hào)檢測(cè)功能，振鈴檢測(cè)功能，信號(hào)音檢測(cè)功能，可以通過繼電器的釋放與否來模擬電話的摘掛機(jī)。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(hào)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(jī)模塊會(huì)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(jī)模塊，從而撥打電話報(bào)警，減少系統(tǒng)的復(fù)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(jié)束后，ISD1110自動(dòng)進(jìn)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(yǔ)音信息。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)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(yǔ)音報(bào)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(jìn)行數(shù)據(jù)初始化，啟動(dòng)stack組建網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)組建成功后等待其他節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)。如果沒有事件觸發(fā)，系統(tǒng)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(shù)據(jù)接收事件。如果不是數(shù)據(jù)觸發(fā)事件，則進(jìn)入相應(yīng)的中斷程序進(jìn)行處理；如果是數(shù)據(jù)接收事件觸發(fā)，則進(jìn)行數(shù)據(jù)處理診斷，轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)的氣體濃度，然后通過LCD顯示模塊顯示出來。判斷是否達(dá)到濃度的預(yù)警值，如果達(dá)到預(yù)警值，則啟動(dòng)語(yǔ)音模塊報(bào)警。報(bào)警結(jié)束后繼續(xù)進(jìn)入等待事件狀態(tài)。