干电池厂家
免费服务热线

Free service

hotline

010-00000000
干电池厂家
热门搜索:
技术资讯
当前位置:首页 > 技术资讯

基于ZigBee技术的无线智能家用燃气报警系统

发布时间:2020-07-21 18:12:30 阅读: 来源:干电池厂家

安全防范的报警系统是确保住宅、住户安全的极为重要的途径之一,同时也是数字化家庭的重要组成部分。 遇到煤气泄漏等紧急情况时,及时对外报警求助就显得十分必要,成为人们生活中必不可少的部分。 本文设计的基于ZigBee技术的无线智能家用燃气报警系统是以CC2430为核心,与电话机网络、语音电路及可燃性气体传感器相结合,通过无线节点的布网,实时监测家用燃气气体浓度来检测是否有可燃性气体泄漏,如果有泄漏并超过安全的范围,通过ZigBee终端节点把数据传到中心协调器,通过微控制器控制电话机模块和语音模块拨打求助电话,通知家人有安全隐患,并且同时将报警信号发送给小区的监控中心。1 系统构成 本智能监测系统主要是由ZigBee无线模块、电话机模块、语音模块、数据采集模块,以及LCD显示模块组成。整个系统围绕zigBee模块组网,在整个小区内组建成网状网络。系统工作时,终端的ZigBee节点采用半功能的ZigBee节点设备,主要完成燃气气体浓度的采集及数据的发送。终端节点把数据发送给中间路由或直接发送给中央协调器,协调器会处理诊断传来的数据,如果达到了预先设定好的浓度报警阈值,就会驱动电话网络中的电话机模块拨打预先设定好的电话号码,通过模拟摘挂机的方式驱动语音模块拨打设定好的电话号码,如果电话占线或无人接听还可拨打下一个电话号码,这样连续循环拨打,直到对方摘机。如果对方摘机就会听到预先编录好的语音模块播放的相应的语音。在拨打电话号码的同时,中央处理器也会驱动蜂鸣器报警,如果有人在家的情况下,还可以直接通过按键解除报警,直接看到LCD上的数据显示结果,进而直接采取相应措施。系统总体框图如图1所示。

本文引用地址:

2 系统的硬件设计与实现 该系统主要由无线模块、电源模块、数据采集模块、电话机模块、显示模块、蜂鸣报警、语音模块等部分组成。2.1 无线数据传输模块 ZigBee技术是一种应用于短距离、低速率下的网络拓扑技术,是基于IEEE 802.15.4无线标准研制开发的。在PHY层,其频段是免费开放的,国内主要应用于2.4 GHz频段,传输距离大约100 m,传输速率大约是250 Kb/s,各个频段均采用直接序列扩频技术。为了避免其他无线通信干扰,采用碰撞避免机制,同时为需要固定带宽的通信业务预留专用时隙,避免了发送数据时的竞争和冲突。ZigBee提供了数据完整性检查功能,具有加密功能,加密算法采用通用的AES-128加密算法。本文采用以CC2430为内核的ZigBee模块,CC2430集成了RF射频模块与加强型的51模块。CC2430有低功耗模式,在没有数据发送的时候,前端节点进入休眠状态,此时的耗电量仅为几十微瓦。有中断挂起时能够很快地传输数据。针对小区的智能安防建设,采用mesh状的拓扑结构,拓扑结构模型如图2所示。Mesh拓扑结构具有自愈能力,安全性和可靠性高,其中的一个节点发生故障时不会影响整个系统工作。可以通过其他冗余路由传输给中心协调器(基站),从而能够使中心协调器有效地发送控制命令。

2.2 电源模块 电源模块主要是由TPS79533低压稳压器输出3.3 V电压,其输入电压范围是2.7~5.5 V,并具有较高的电源抑制比、超低噪声、较好的电压线性和负载瞬态效应以及较小的电压漂移。其具体电路如图3所示。

此电源模块采用5 V直流电源直接供电,通过稳压器稳压到3.3 V,也可以通过USB供电,如果作为前端节点或者受到环境因素影响,在没有方便的电气设备情况下,也可以采用3节干电池供电,在3种电源同时存在的情况下,电路会直接以最高电压输入为电源,其他则被屏蔽。此电路融合了3种电源的应用,节点在任何场合随意放置。通过TPS79533转换3.3V工作电压:在输入和GND之间增加上O.1μF和47μF并联的旁路电容,47μF的电容可稳定输出,使输入电平更加平滑。0.1μF的小电容与GND相连,对高频信号提供了一个对地通路。这样,通过O.1 μF和47μF两只电容的并联作为旁路电容可以获得更大的滤波频段,增强稳定性,提高噪声和纹波抑制。同样,在输出和GND之间也要增加同样的并联电容,使输出更稳定,并且可以获得稳定纯净的电压输出。由于稳压器的内部参考电压的噪声是稳压器本身噪声的主要来源。TPS79 533的PASS引脚通过一个250 kΩ电阻连接到参考电压上。这样内部250 kΩ的电阻连同外部连接的O.01 μF的电容构成一个低通滤波器来减少参考电压的噪声和输出噪声。

碧莲盛官网

乌鲁木齐碧莲盛电话

上海碧莲盛官网

昆明碧莲盛医院

相关阅读