基于nRF401芯片的多路消防栓無(wú)水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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(cái)產(chǎn)安全。但在實(shí)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(mén)誤操作或管道漏水造成消防栓無(wú)水。一旦發(fā)生火災(zāi)，打開(kāi)消防栓龍頭無(wú)水，消防人員和群眾無(wú)法及時(shí)撲滅火災(zāi)，會(huì)使火災(zāi)嚴(yán)重程度升級(jí)，造成生命財(cái)產(chǎn)重大損失。為此，不但要建設(shè)一個(gè)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(yùn)行，有一個(gè)正常的給水壓力。針對(duì)這種情況，本文設(shè)計(jì)介紹一種消防給水系統(tǒng)水壓是否正常的檢測(cè)系統(tǒng)，用于檢測(cè)消防給水系統(tǒng)水壓是否正常，并給出顯示和報(bào)警。

1 系統(tǒng)組成
該系統(tǒng)由微機(jī)、通信處理模塊、單片機(jī)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(jī)由PC機(jī)構(gòu)成，位于整個(gè)系統(tǒng)的最上層，主要負(fù)責(zé)控制和管理整個(gè)系統(tǒng)中的所有通信及對(duì)收集到的各個(gè)模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
通信處理模塊由控制W77E58單片機(jī)構(gòu)成。一方面通過(guò)RS 232接口總線(xiàn)與上位機(jī)通信；另一方面利用無(wú)線(xiàn)通信芯片nRF401與消防栓信息采集模塊通信。
單片機(jī)消防栓信息采集模塊，用單片機(jī)AT89S51實(shí)現(xiàn)對(duì)消防栓信息采集和對(duì)無(wú)線(xiàn)通信芯片nRF401收發(fā)功能的控制。

2 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
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(gè)串口分別對(duì)上層和下層通信，因此主控制器使用華邦公司的W77E58單片機(jī)。

W77E58單片機(jī)內(nèi)含兩個(gè)增強(qiáng)型串口和32 KB大容量FLASH存儲(chǔ)器。指令集與51系列單片機(jī)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(xiàn)非常方便。電路所需要的外部元件僅僅是一個(gè)晶振加兩個(gè)電容驅(qū)動(dòng)片內(nèi)振蕩器、一個(gè)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(guò)RS 232總線(xiàn)接口與PC機(jī)相連，串口1則負(fù)責(zé)連接無(wú)線(xiàn)通信芯片nRF401。W77E58自帶有看門(mén)狗定時(shí)器，此定時(shí)器是一個(gè)獨(dú)立于CPU自行運(yùn)行的定時(shí)器，系統(tǒng)可通過(guò)編程將其設(shè)置為系統(tǒng)監(jiān)控器，時(shí)基發(fā)生器或事件定時(shí)器。因?yàn)閱纹瑱C(jī)的信號(hào)電平符合TTL／CMOS標(biāo)準(zhǔn)，PC機(jī)的串口典型的RS 232信號(hào)在正負(fù)電平之間擺動(dòng)，因此需要MAX202芯片實(shí)現(xiàn)電平的轉(zhuǎn)換。