【正文】 設(shè)計(jì)，軟件邏輯框圖；（4）編寫程序，焊接簡(jiǎn)易實(shí)物，調(diào)試實(shí)物，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能。普敏煙霧傳感器MQ2可檢測(cè)多種可燃性氣體，其性能穩(wěn)定，成本低廉，是一款適合多種應(yīng)用的氣體傳感器。RF收發(fā)器技術(shù)是業(yè)界領(lǐng)先水平，具有極高的抗干擾性能和接收靈敏度，體積較小，只需要一個(gè)晶體就可以組網(wǎng)。接收端無線模塊接收到數(shù)據(jù)后，通過串口連接到PC機(jī)上，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)更大范圍的煙霧溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。若用戶選擇使用Jennic公司的無線芯片，把程序存放在外加的EEPROM內(nèi)，使用時(shí)調(diào)用較繁瑣，而且最讓用戶頭疼的是自己開發(fā)的代碼沒有安全保障，不能加密，外人很容易就盜版了自己的勞動(dòng)成果。 ZigBee數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制采用ZigBee協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，由于ZigBee協(xié)議規(guī)范中的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有多種，所以系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸確認(rèn)機(jī)制也不同。 ZigBee協(xié)議規(guī)范研究及分析ZigBee技術(shù)是近幾年快速發(fā)展起來的一種無線通訊技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)支持三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)[10]：星型結(jié)構(gòu)(Star)、樹狀結(jié)構(gòu)(Tree)和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(Mesh)。本系統(tǒng)主要有兩部分組成：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（無線終端下位機(jī)）和數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)（上位機(jī)）。將智能的無線傳感報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)用于消防領(lǐng)域，進(jìn)行建筑物內(nèi)的環(huán)境監(jiān)測(cè)[3]和救援人員車輛的定位追蹤[4]，將大大地改善傳統(tǒng)有線火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的弊端，而且人性化的智能無線傳感系統(tǒng)克服了有線通信的很多弊端，使用方便，便于維修保養(yǎng)[5]。 Sensor module。本文設(shè)計(jì)了一種基于ZigBee技術(shù)的煙霧溫度傳感系統(tǒng)，主要有兩部分組成：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（無線終端下位機(jī)）和數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)（上位機(jī)），上位機(jī)和下位機(jī)呈現(xiàn)一對(duì)多的關(guān)系。由于現(xiàn)代化的城市布局不斷擴(kuò)大，城市人口擁擠，各種電器設(shè)備在使用過程中可能出現(xiàn)可燃?xì)怏w泄露、短路、負(fù)載過大等不安全的因素，所以建筑物內(nèi)具有火災(zāi)隱患，據(jù)官方統(tǒng)計(jì)火災(zāi)的發(fā)生率呈上升趨勢(shì)[1]?，F(xiàn)在各種不同的無線通信技術(shù)正迅猛發(fā)展，從先前的廣域網(wǎng)（Internet、GSM/GPRS/3G）（WLAN ：Wireless Area Net）、基于藍(lán)牙的無線個(gè)域網(wǎng)（WPAN：Wireless Personal Area Net），再到后來的基于ZigBee的低速無線個(gè)域網(wǎng)（LRWPAN：Low RateWPAN）等[1][2]。 研究目的和意義鑒于市場(chǎng)上現(xiàn)有的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的缺陷，本設(shè)計(jì)采用TI公司的ZigBee協(xié)議棧，設(shè)計(jì)一款無線傳感系統(tǒng)，不僅可以取代傳統(tǒng)的有線傳感系統(tǒng)，降低整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的復(fù)雜度，關(guān)鍵是無線傳感系統(tǒng)在很大程度上提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了火災(zāi)預(yù)警和報(bào)警的高速反應(yīng)和快速動(dòng)作功能，極大的符合現(xiàn)今要求的節(jié)能觀念潮流[4]，社會(huì)受眾率高。無線傳感器系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)應(yīng)用需要，經(jīng)常要靈活地選擇適合的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 ZigBee節(jié)能技術(shù)探討ZigBee技術(shù)通常應(yīng)用在對(duì)帶寬要求較低的場(chǎng)合，大部分時(shí)間，其節(jié)點(diǎn)可以工作在睡眠模式[12]，從而節(jié)省了電池能量。而結(jié)合本設(shè)計(jì)中的無線傳感系統(tǒng)考慮，將采用TI公司新推出的一款無線傳感芯片CC2430[14]，相對(duì)于CC2420芯片而言，該芯片內(nèi)部集成了8051微處理器，只需要簡(jiǎn)單的外設(shè)電路，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)煙霧溫度的無線傳感功能，而且內(nèi)置ADC，無需外接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。CC2430是一片集成了多種高性能模塊的芯片，主要有延用了CC2420 RF收發(fā)器、增強(qiáng)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的8051微處理器、8KB SRAM以及32/64/128KB Flash等。美國(guó)DALLAS公司生產(chǎn)的溫度傳感器DS18B20是單總線數(shù)字式，它可以把采集到的模擬量的溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成串行的數(shù)字信號(hào)直接輸出，其轉(zhuǎn)換速度為200ms，不再需要ADC轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)可以直接接CC2430的IO口，供8051內(nèi)核處理。芯片內(nèi)部置有升壓電路，工作電壓較低，且低功耗。CC2430可以工作在不同的電源模式下，以達(dá)到低功耗運(yùn)行的目的。ADC可以執(zhí)行序列轉(zhuǎn)換，通過DMA可以直接把轉(zhuǎn)換結(jié)果移動(dòng)到存儲(chǔ)器，不需要CPU干預(yù)，但是ADCCFG寄存器會(huì)影響轉(zhuǎn)換序列。這種設(shè)計(jì)使天線的體積較小，而且起到阻抗變換的作用，CC2430無線射頻接口的最優(yōu)阻抗值為115+180jΩ，而天線部分的匹配阻抗為50Ω，每個(gè)地線引腳上串接了電容，其作用是增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力。 DS18B20溫度傳感器 煙霧采集電路設(shè)計(jì)MQ2氣敏煙霧傳感器內(nèi)部的敏感材料是微型Al2O3陶瓷管、SnO2 敏感層。 液晶顯示電路設(shè)計(jì)12864液晶顯示芯片和單片機(jī)之間的通訊方式有兩種，即并口通訊模式和串口通訊模式，若選擇串口通訊模式，可以使第15號(hào)管腳PSB接低電平，也可以將模塊上的第八號(hào)管腳和“GND”用焊錫短接。本系統(tǒng)中應(yīng)用的是三洋（LC7461）彩電遙控器，具有功能強(qiáng)、成本低、功耗低、體積小等特點(diǎn)。本設(shè)計(jì)電路原理圖由兩部分組成，即無線終端下位機(jī)整機(jī)電路圖和上位機(jī)電路圖，整機(jī)電路圖見附錄A。 數(shù)據(jù)傳送本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的煙霧溫度傳感系統(tǒng)主要功能是通過溫度傳感器DS18B20和煙霧傳感器MQ2測(cè)量各測(cè)點(diǎn)的溫度和煙霧濃度，將采集到的數(shù)據(jù)由ZigBee發(fā)送模塊發(fā)送到檢測(cè)中心的接收模塊，再經(jīng)過串口上傳到PC機(jī)。在新建的工程路徑下，生成的數(shù)據(jù)文件不能直接修改。一般來說，無線傳感系統(tǒng)的可靠性要求主要包括以下四個(gè)方面：（1） 選擇抗干擾性強(qiáng)的元器件（2） 元器件之間的聯(lián)接要求焊接精細(xì)（3） 采用硬件抗干擾技術(shù)，如濾波、屏蔽、接地等抑制干擾技術(shù)。參 考 文 獻(xiàn)[1] 張輝, 陳古典. 基于物聯(lián)網(wǎng)的城市消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 信息化研究, 2010, 36(10): 5558[2] 張翔. 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)研究[J]. 防災(zāi)科技學(xué)院學(xué)報(bào), 2011,13(1): 5155[3] 段勝安, 葛泉波, 杜明. 新型智能消防系統(tǒng)的硬件平臺(tái)構(gòu)建與研發(fā)[J]. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展, 2011,48(2): 284289[4] 施邦平. 基于ZigBee的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在滅火救援中的應(yīng)用[J]. 消防科學(xué)與技術(shù), 2009, 28(2): 24[5] 劉靜, 趙望達(dá). 基于ZigBee技術(shù)的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用, :5659[6] 周怡寤, 凌志浩, 吳勤勤. 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