一種帶應(yīng)急照明功能的煙霧感知報(bào)警電路設(shè)計(jì)
作者：
時(shí)間：2011-08-22
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
收藏
加入技術(shù)交流群
掃碼加入
和技術(shù)大咖面對(duì)面交流
海量資料庫(kù)查詢(xún)
5 信號(hào)數(shù)據(jù)處理
火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境復(fù)雜，火災(zāi)信號(hào)也具有很大的隨機(jī)性，傳感器探測(cè)到的煙霧參數(shù)是無(wú)法預(yù)知和不確定的。環(huán)境變化和探測(cè)器系統(tǒng)內(nèi)部噪聲對(duì)煙霧參數(shù)會(huì)產(chǎn)生干擾，需要將A／D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)濾波處理，并要求信號(hào)處理算法能夠適應(yīng)各種環(huán)境因素變化的影響，自動(dòng)調(diào)整報(bào)警參數(shù)以達(dá)到既能快速探測(cè)火災(zāi)又有降低誤報(bào)率的目的。
模糊數(shù)學(xué)中的模糊邏輯理論較好地解決了采用精確計(jì)算和布爾邏輯難以確定的問(wèn)題，因此在軟件設(shè)計(jì)中，信號(hào)數(shù)據(jù)處理程序采用了模糊邏輯算法以解決外界干擾的模糊性和報(bào)警閾值變化之間的關(guān)系，從而達(dá)到提高探測(cè)器可靠性的目的。首先對(duì)經(jīng)過(guò)A／D轉(zhuǎn)換后的煙霧信號(hào)模糊化，具體如下：當(dāng)煙霧信號(hào)值x小于閾值B0時(shí)，認(rèn)為沒(méi)有出現(xiàn)火警，當(dāng)信號(hào)值x大于閾值B1時(shí)，認(rèn)為出現(xiàn)火警，當(dāng)信號(hào)值x介于B0和B1兩個(gè)閾值之間時(shí)，認(rèn)為可能出現(xiàn)火警，并且x越大越接近B1時(shí)，火警出現(xiàn)的根據(jù)越充分。模糊化隸屬度函數(shù)如下
式中，A為反應(yīng)火災(zāi)出現(xiàn)可能性的模糊量，f(x)為相應(yīng)的隸屬度。
6 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
IAR公司的IAR Embedded Workbench是一套支持TI MSP430處理器的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，支持匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言的編譯、仿真與調(diào)試。為了加強(qiáng)軟件的可讀性和可移植性，采用C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序。
應(yīng)用程序設(shè)計(jì)采用模塊化的設(shè)計(jì)思想。整個(gè)程序包括：主程序和中斷服務(wù)子程序兩大部分。主程序由初始化模塊、煙霧信號(hào)處理模塊、應(yīng)急燈信號(hào)處理模塊三大部分組成。中斷服務(wù)子程序由煙霧信號(hào)探測(cè)及采樣模塊、應(yīng)急燈信號(hào)探測(cè)及處理模塊、低電壓檢測(cè)模塊和系統(tǒng)自檢模塊構(gòu)成。煙霧信號(hào)探測(cè)及采樣流程如圖4所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/200657.htm
在采樣程序中，由于光電傳感器及信號(hào)放大電路的上電和穩(wěn)定需要一定時(shí)間，因此在開(kāi)啟A／D轉(zhuǎn)換器之前要延遲一段時(shí)間，以等待傳感器和放大電路穩(wěn)定。MSP430單片機(jī)的P1和P2端口除了具有輸入輸出功能和外部模塊功能外，端口中的每一位都具有開(kāi)關(guān)中斷的功能，利用這些開(kāi)關(guān)中斷的中斷服務(wù)程序可以實(shí)現(xiàn)一些額外的功能。
7 結(jié)束語(yǔ)
本文所設(shè)計(jì)的電路是對(duì)煙霧報(bào)警電路和應(yīng)急照明電路結(jié)合，很好的解決了引言中所提出的問(wèn)題，提高了建筑的空間和電力的利用率。并且將MSP430內(nèi)嵌到煙霧報(bào)警器中，一方面增強(qiáng)了報(bào)警器的性能，使之更加智能化，另一方面降低了開(kāi)發(fā)難度。MSP430系列單片機(jī)型號(hào)眾多，開(kāi)發(fā)者可根據(jù)產(chǎn)品的功能和成本作合理的選擇。
評(píng)論