【文章內(nèi)容簡介】 輸出電壓： 177。；電流損耗： 27pA177。3pA； 靈敏度： 177。要利用此傳感器設計良好的煙霧傳感器電路還需要了解部分NIS09C煙霧傳感器的其它特性參數(shù)，下面將進行介紹。，該表是根據(jù)UL217標準制定的（）。 NIS09C靈敏度特性煙霧濃度（%）輸出電壓（V）誤差（ΔV）0177。01177。177。2177。177。3177。177。4177。177。5177。177。 NIS09C電源電壓特性（溫度：25℃；濕度：60%RH）電源電壓（V）輸出電壓（V）6177。9177。12177。15177。18177。 NIS09C溫度特性（濕度：60%）溫度℃輸出（V）0177。25177。50177。 濕度特性（溫度：25℃）濕度（%C）輸出（V）30177。60177。90177。 。NIS09C NIS09C的實物圖 煙霧傳感器電路設計方案煙霧傳感器電路是對所監(jiān)控區(qū)域環(huán)境中的煙霧濃度信息進行采集，通過合理的方法將采集到放大調(diào)理和模數(shù)轉(zhuǎn)換后才送單片機讀取。參照上一節(jié)中對NIS09C離子式煙霧傳感器進行的詳盡闡述，利用NIS09C煙霧傳感器的參數(shù)信息對煙霧傳感器電路進行設計。 基于NIS09C傳感器的煙霧傳感器電路圖“NIS09C”字樣的芯片便是我們選用的煙霧傳感器傳感器NIS09C。將NIS09C的1腳和4腳接到+9V直流電源上，3腳接地。工作在+177。，其電平大小足以給單片機讀取，所以不需要將煙霧傳感器NIS09C輸出的模擬信號進行放大，這也是為何選用次傳感器進行設計的重要原因。將采集到的模擬信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號也是至關重要的一步，通常對模擬信號到數(shù)字信號的處理采用模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片結(jié)合軟件來實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換的，但針對本設計。單片機讀的該高電平便表示讀取到環(huán)境中煙霧濃度超過警戒線，發(fā)生了火災，接著單片機將進行驅(qū)動聲光報警等一系列操作。本系統(tǒng)采用的是MQ2可燃氣體傳感器。以其優(yōu)異的穩(wěn)定性，廣闊的測量范圍，高靈敏度等特點被廣泛的運用于家庭，工廠的氣體泄漏監(jiān)測裝置。通過設置在廚房的MQ2可燃氣體傳感器，監(jiān)視燃氣管道、灶具有無燃氣泄漏。如有燃氣泄漏家庭控制器發(fā)出報警信號，并聯(lián)動關閉燃氣管道上的電磁閥。因MQ2型氣敏原件對不同種類，不同濃度的氣體有不同的阻值。因此在使用此類型氣敏元件時，靈敏度的調(diào)整是很重要的。建議使用1000PPM氫氣或1000PPM者丁烷校準傳感特性參數(shù)：電源電壓是6V（DC），+，加熱電壓是5V，加熱功耗900mW。工作環(huán)境：電源電壓是612V（DC）， 溫度：080℃， 保存溫度：1070℃。 MQ2可燃氣體傳感器電路圖 方案一：采用蜂鳴器和發(fā)光二極管共同構(gòu)成聲光報警電路，這種方案材料容易取得，而且廉價，占用的I/O口資源較少。 方案二：采用ISD公司生產(chǎn)的專業(yè)語音芯片ISD4004和發(fā)光二極管相配合的方案。ISD4004語音芯片采用SPI總線進行操作，需要外加獨立鍵盤進行錄音，程序控制簡單，占用的I/O口資源較少，而且存儲空間相對較大，價格便宜。 方案三：采用BMP5008系列語音模塊和發(fā)光二極管相互組合的方式。采用專用錄音控制芯片（BLR3808）外加SPI接口的NOR FLASH，可以獲得從30秒－32分鐘的錄音容量，且錄音信息掉電后不會丟失?？赏饨佣喾N音源錄音，音質(zhì)好，音量可調(diào)，可靠性和抗干擾性能強，操作簡單，但是占用的I/O口資源相對較多，程序精簡，但價格較貴。綜上考慮，考慮到從機I/O口資源相對緊張，操作簡單價格低廉的原因，所以確定方案一為最佳的方式。 蜂鳴器和發(fā)光二極管電路圖蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應用于計算機、打印機、復印機、報警器、電子玩具、汽車電子設備、電話機、定時器電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。蜂鳴器在電路中用字母“H”或“HA”（舊標準用“FM”、“LB”、“JD”等）發(fā)光二極管的核心部分是由P型半導體和N型半導體組成的晶片，在P型半導體和N型半導體之間有一個過渡層，稱為PN結(jié)。在某些半導體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電式發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱LED。 當它處于正向工作狀態(tài)時（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽極流向陰極時，半導體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強弱與電流有關。方案：采用帶字庫的LCD顯示。12864液晶能顯示圖形漢字，顯示信息豐富。接口電路簡單，可以和單片機直接相連，可以采用串行傳輸，節(jié)省了I/O口資源。LCD的全中文界面顯示，使得顯示內(nèi)容豐富，易于人機交流。帶中文字庫的128X64 是一種具有4 位/8 位并行、2 線或3 線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國標一級、二級簡體 中文字庫的點陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為12864, 內(nèi)置8192 個16*16 點漢字，和128 個16*8 點ASCII 字符 、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機交互圖形界面。可以顯示84 行1616 點 陣的漢字. 。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點陣液晶 顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡潔得多，且該模塊的價格也略低于相同點陣的圖形液晶模塊。 12864液晶電路圖 TC35模塊簡介TC35是西門子公司推出的一種完整的無線GSM模塊，主要由GSM基帶處理器、GSM射頻模塊、供電模塊（ASIC）、閃存、ZIF連接器、天線接口、SIM卡支架七部分組成。它可以快速、安全可靠地實現(xiàn)系統(tǒng)方案中的數(shù)據(jù)傳輸、短消息服務（Short Message Service）?！?。該模塊有AT指令集接口，支持文本和PDU模式的短消息第三組的二類傳真等。此外，該模塊還具有電話簿功能、多方通話、漫游檢測等功能。常用工作模式有省電模式、IDLE、TALK等模式。通過獨特的40管腳ZIF連接器，實現(xiàn)電源連接、指令、數(shù)據(jù)、語音信號、及控制信號的雙向傳輸。基帶處理器作為TC35的核心，主要處理GSM終端內(nèi)的語音、數(shù)據(jù)信號，并涵蓋了蜂窩射頻設備中所有的模擬和數(shù)字功能。在不需要額外硬件電路的前提下，可支持FR、HR和EFR語音編碼。 TC35的實物圖 TC35模塊與系統(tǒng)主機連接方式TC35模塊主要通過串口與系統(tǒng)主機進行連接，從而系統(tǒng)主機實現(xiàn)對TC35模塊的控制。雖然TC35的串口提供了許多控制線，但由于考慮到設計接口的簡單性。對TC35模塊通信的控制可以通過軟件來實現(xiàn)，采用軟件實現(xiàn)控制具有使用靈活等特點，也很好地避免了過多硬件信號的檢測。對于TC35的其它管腳在不使用的時候，如果該管腳為輸出時，一般將該管腳懸空；如果該管腳為輸入管腳，則需要將該管腳通過10Ω的電阻上拉。另外由于/IGT管腳是控制TC35模塊工作的管腳，所以需要將該管腳上拉，并且將該管腳與單片機進行連接，從而可以通過單片機來控制TC35模塊的工作狀態(tài)。在設計時需要考慮TC35模塊的電源管腳并連在一起，由于TC35是一個功能完全的模塊，因此這里不需要做任何的信號處理和射頻處理。此外，TC35?？斓腎GT管腳是啟動腳，與單片機的ALE管腳相連接。系統(tǒng)加電后為使TC35i進入工作狀態(tài),必須在ALE管腳加一個大于100ms的低脈沖,電平下降持續(xù)時間不可超過1ms。以下為TC35模塊的接口設計。主機MAX232電平轉(zhuǎn)換芯片TC35模塊電源 系統(tǒng)主機與TC35I的連接 NRFCC1100無線收發(fā)模塊 模塊性能及特點 NRFCC1100工作在433/868/915MHZ的ISM頻段由一個完全集成的頻率調(diào)制器、一個帶調(diào)節(jié)器的接收器、一個功率放大器、一個晶體振蕩器和一個調(diào)節(jié)器組成。工作特點是自動產(chǎn)生前導碼和CRC可以很容易通過SPI接口進行編程配置，電流消耗低。從機的傳感器檢測的所有信號都是通過NRFCC1100進行發(fā)送的，使主機能夠?qū)崟r收到從機的相關信息，當有火災和偷盜發(fā)生時，NRFCC110向主機發(fā)送報警信號，使得緊急事件能夠被及時處理，確保了宿舍人員是人身財物安全。無火災和偷盜情況時，樓長可以通過NRFCC1100發(fā)送的數(shù)據(jù)，查看每個宿舍的情況，方便控制和管理。(1) 433MHz免費ISM頻段免許可證使用 (2) 最高工作速率500kbps，支持2FSK、GFSK和MSK調(diào)制方式 (3) 可軟件修改波特率參數(shù)： 高波特率：更快的數(shù)據(jù)傳輸速率 低波特率：更強的抗干擾性和穿透能力 (4) 高靈敏度（，1％數(shù)據(jù)包誤碼率） (5) 內(nèi)置硬件CRC 檢錯和點對多點通信地址控制 (6) 較低的電流消耗（RX中，，433MHz） (7) 可編程控制的輸出功率，對所有的支持頻率可達+10dBm (8) 支持低功率電磁波激活功能 (9) 支持傳輸前自動清理信道訪問（CCA），即載波偵聽系統(tǒng) (10) 快速頻率變動合成器帶來的合適的頻率跳躍系統(tǒng) (11) 模塊可軟件設地址，軟件編程非常方便 (12) 標準DIP間距接口，便于嵌入式應用 (13) 單獨的64字節(jié)RX和TX數(shù)據(jù)FIFO NRFCC1100無線收發(fā)模塊 接口電路 NRFCC1100無線收發(fā)模塊接口電路(1) VCC腳接電壓范圍為 ，不能在這個區(qū)間之外，超過。 (2) 除電源VCC和接地端，其余腳都可以直接和普通的5V單片機IO口直接相連，無需電平轉(zhuǎn)換。當然對3V左右的單片機更加適用了。 (3) 硬件上面沒有SPI的單片機也可以控制本模塊，用普通單片機IO口模擬SPI不需要單片機真正的串口介入，只需要普通的單片機IO口就可以了，當然用串口也可以了。 (4) 9腳，10腳為接地腳,需要和母板的邏輯地連接起來 (5) 排針間距為100mil,標準DIP插針，如果需要其他封裝接口，比如密腳插針，或者其他形式的接口，可以聯(lián)系我們定做。 (6) 與51系列單片機P0口連接時候，需要加10K的上拉電阻,與其余口連接不需要。 (7) 其他系列的單片機，如果是5V的，請參考該系列單片機IO口輸出電流大小，如果超過10mA，需要串聯(lián)電阻分壓，否則容易燒毀模塊! 如，可以直接和RF1100模塊的IO口線連接。 模塊結(jié)構(gòu)和引腳說明 CC1100 單片無線收發(fā)器工作在433/868/915MHZ 的ISM 頻段由一個完全集成的頻率調(diào)制器一個帶解調(diào)器的接收器一個功率放大器一個晶體震蕩器和一個調(diào)節(jié)器組成。工作特點是自動產(chǎn)生前導碼 和 CRC 可以很容易通過SPI 接口進行編程配置，電流消耗低。 CC1100引腳說明圖引腳編號 引腳名 引腳類型 描述 1,2VCC 電源輸入 3 SI數(shù)字輸入連續(xù)配置接口，數(shù)據(jù)輸入 4 SCLK 數(shù)字輸入連續(xù)配置接口，時鐘輸入5 SO(GD01)數(shù)字輸出 連續(xù)配置接口，數(shù)據(jù)輸出 當CSn為高時為可選的一般輸出腳 6GDO2 數(shù)字輸出 一般用途的數(shù)字輸出腳： 測試信號FIFO 狀態(tài)信號時鐘輸出，從XOSC向下分割連續(xù)輸入TX數(shù)據(jù) 7 CSn 數(shù)字輸入連續(xù)配置接口，芯片選擇 8 GDO0一般用途的數(shù)字輸出腳：測試信號FIFO狀態(tài)信號時鐘輸出，從XOSC向下分割連續(xù)輸入TX數(shù)據(jù),也用作原型/產(chǎn)品測試的模擬測試I/O 9,10GND地(模擬) 模擬接地 信號放大調(diào)理電路由于NIS09C和MQ2傳感器輸出的都是模擬信號，而單片機接收的是數(shù)字信號。所以在把輸出信號傳送給單片機之前要對信號進行處理。對于傳感器輸出的模擬信號，一般要用運算放大器對其進行調(diào)理或放大，以滿足A/D轉(zhuǎn)換器對輸入模擬量幅值及極性的要求。在本系統(tǒng)中，由于MQ2的輸出信號較弱，所以在送A/D轉(zhuǎn)換器處理前要對輸出信號進行放大調(diào)理。，運算放大器接成電壓放大電路。從傳感器采集過來的微弱電壓信號，經(jīng)過電壓放大器的放大，得到較強的模擬電壓信號。采樣時，把相應的模擬電壓信號從Vin端送進放大處理后，從Vout端輸出送入采樣保持器再送A/D轉(zhuǎn)換器。 信號放大電路第4章 系統(tǒng)軟件部分 主程序及中斷程序流程圖該系統(tǒng)軟件是基于C語言程序編寫調(diào)試發(fā)送操作失敗，返回重新讀取根據(jù)指令并發(fā)送家里情況的短信系統(tǒng)上電復位各模塊初始化讀取指令判斷信號的內(nèi)容判斷指令是否正確是否否是 主程序流程圖判斷信息是否異常執(zhí)行中斷子程序發(fā)出報警短息中斷返回 中斷程序流程圖 短消息程序設計在本系統(tǒng)中，單片機通過串口0向GSM模塊發(fā)送相應的AT命令來實現(xiàn)短消息的發(fā)送和接收。在介紹具體程序之前，首先簡單介紹消息相關的