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基于MSP430的智能安防系統(tǒng)電路設(shè)計

時間:2018-11-02 13:02:17來源: 作者: 點擊:次

　　以單片機MSP430F149 為主控芯片，設(shè)計出一款高精度、高集成度、超低功耗的智能火災(zāi)安防報警系統(tǒng)。以環(huán)境溫度、煙霧濃度作為判斷火災(zāi)的依據(jù)，完成了對火災(zāi)的預(yù)警。主要由單片機控制模塊、時鐘模塊、煙霧濃度測量模

　　以單片機MSP430F149 為主控芯片，設(shè)計出一款高精度、高集成度、超低功耗的智能火災(zāi)安防報警系統(tǒng)。以環(huán)境溫度、煙霧濃度作為判斷火災(zāi)的依據(jù)，完成了對火災(zāi)的預(yù)警。主要由單片機控制模塊、時鐘模塊、煙霧濃度測量模塊、DS18B20 溫度測量模塊、聲光報警模塊、1602液晶顯示模塊和電源構(gòu)成。并且該系統(tǒng)以MSP430F149 為下位機，完成數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理以及對現(xiàn)場裝置的控制，以 PC 機為上位機，完成各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理和對單片機的控制。設(shè)計的智能火災(zāi)報警系統(tǒng)具有較高的可靠性、穩(wěn)定性、準確度高，對不同類型的火災(zāi)都具有較高的靈敏度，達到了降低誤報率的目的。

　　溫度測量模塊設(shè)計

　　設(shè)計中采用支持“一線總線”接口、抗干擾性強、外部電路簡單、精確度高的DS18B20溫度傳感器對溫度的實時測量。其中，DS18B20 管腳2 即DQ 接在MSP430F149 的P2.0 管腳，如圖所示。

　　圖溫度測量

　　聲光報警模塊設(shè)計

　　蜂鳴器在微處理器判斷為火災(zāi)時發(fā)出報警指示音。由于單片機的I/O 口驅(qū)動能力有限，選用PNP型晶體管2N5401 組成晶體管驅(qū)動電路來驅(qū)動壓電式蜂鳴器。

　　圖聲光報警模塊圖

　　1602液晶顯示模塊設(shè)計

　　在液晶模塊上顯示時間、測量溫度、煙霧濃度等參數(shù)，以便我們更加方便的讀出目前溫度值、煙霧濃度值。

　　圖 1602 液晶顯示模塊圖

　　本設(shè)計采用 MSP430F149 作為下位機，PC 機作為上位機，通過RS-232 將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C 機上，我們可以更加方便的監(jiān)測各個測量參數(shù)。電路圖如下：

　　圖串口通信電路

　　時鐘模塊設(shè)計

　　DS1302 是DALLAS 公司推出的涓流充電時鐘芯片內(nèi)含有一個實時時鐘/日歷和31 字節(jié)靜態(tài)RAM 通過簡單的串行接口與單片機進行通信實時時鐘/日歷電路提供秒、分、時、日、日期、月、年的信息每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動調(diào)整時鐘操作可通過AM /PM 指示決定采用24 或12 小時格式。DS1302 與單片機之間能簡單地采用同步串行的方式進行通信僅需用到三個口線RES 復(fù)位、I/O 數(shù)據(jù)線、SCLK 串行時鐘。

　　圖時鐘電路

　　煙霧濃度測量模塊設(shè)計

　　本系統(tǒng)決定采用NIS-09C型離煙霧探測器，它是NEMOTO 公司專為檢測煙霧而精心設(shè)計的新型探測器。內(nèi)部使用了微量的放射性物質(zhì)镅241,傳感器本身被金屬制電極所覆蓋，放射性物質(zhì)不會泄露。NIS-09C 屬于低功耗、靈敏度高的探測器，適用于火災(zāi)報警系統(tǒng)中�；馂�(zāi)是一種在時間和空間上失去控制的燃燒所造成的災(zāi)害，由此引發(fā)的重大安全事故比比皆是，對人類生命財產(chǎn)和社會安全構(gòu)成了極大的威脅。由此可見，對火災(zāi)進行準確、及時、有效地報警顯得愈來愈重要，這是防火減災(zāi)的重要研究課題之一。該系統(tǒng)提高對火災(zāi)探測的快速性、準確性和對環(huán)境的適應(yīng)能力，有效降低火災(zāi)誤報的概率，提高了靈敏度和整個系統(tǒng)的智能化程度。

　　點評分析：

　　該系統(tǒng)以單片機MSP430F149 為核心，以環(huán)境溫度、煙霧濃度作為判斷火災(zāi)的依據(jù)，完成了對火災(zāi)的預(yù)警。主要由單片機控制模塊、時鐘模塊、煙霧濃度測量模塊、DS18B20 溫度測量模塊、聲光報警模塊、1602 液晶顯示模塊和電源構(gòu)成。MSP430F149 是一種16 位的單片機，它具有集成度高，外圍設(shè)備豐富、超低功耗等優(yōu)點，在工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。內(nèi)部集成有8 路12 位A/D 轉(zhuǎn)換器、片內(nèi)看門狗定時器、一個硬件乘法器以及48 個I/O 引腳。當然，除了MSP430系列外還有很多處理器可供安防設(shè)計用，還望能與各位讀者多交流。

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