Tecnología de detección de humo (¡bonificación!)
El pin 1 del MC14468 (salida de detección) está conectado directamente al INT0 del microcontrolador. Cuando se detecta humo, la salida de alto nivel controla el funcionamiento del temporizador interno T0 del microcontrolador. El temporizador es de 90 ms. Cuando T0 se desborda, se ingresa el programa de servicio de interrupción y los datos (número de habitación o sistema anterior) se envían al microcontrolador. Transceptor RF nRF401 a través del puerto serie codificación significativa). Durante la detección de humo, el voltaje de histéresis de 100 mV del MC14468 puede evitar falsas alarmas causadas por otros factores externos (como insectos voladores) y el retraso de 90 ms generado por el microcontrolador puede mejorar la confiabilidad del sistema. Al comienzo de cada reloj T0, el valor inicial debe restablecerse mediante software para que la señal en el pin 1 del MC14468 no desaparezca o baje dentro de 90 ms, provocando un error en la siguiente operación.
El puerto serie de nRF401 está conectado directamente al puerto serie del microcontrolador (DIN está conectado a TXD, DOUT está conectado a RXD Al configurar el nivel alto/bajo del terminal TXEN a través del software, El modo de transmisión y el modo de recepción del nRF401 se pueden cambiar entre sí. Cuando es necesario transmitir datos, la frecuencia de 4 MHz generada por el circuito oscilador de cristal se utiliza como frecuencia de referencia de su bucle interno de bloqueo de fase. Después de la multiplicación de N por el bucle de enganche de fase y el oscilador controlado por voltaje, la frecuencia central f0 pasa a ser 433,92 MHz o 434,33 MHz (canal dual). Después de la modulación, F = F0 △ F = F0 15 kHz (el grado de modulación del chip es 15 kHz)
Cuando el nRF401 recibe la señal de FM de la antena de PCB, el microcontrolador configura el extremo TXEN en un nivel bajo , El amplificador de potencia se apaga y entra en estado de recepción. La señal de FM se amplifica mediante un amplificador de bajo ruido, a su vez se convierte en una frecuencia intermedia mediante un mezclador (su función es compensar la interferencia de alta frecuencia entre el transmisor y el receptor local) y luego se filtra mediante un filtro de paso de banda. y demodulado por un modulador para convertirse en salida de datos. En este momento, el microcontrolador cambia al modo de transmisión y devuelve la señal de protocolo de enlace. nRF401 envía los datos al microcontrolador y, después del procesamiento, se envían desde el puerto P1 al LED para su visualización (información de la fuente del incendio) y, al mismo tiempo, activa la alarma.
En comparación con el circuito de detección y transmisión, el circuito de control de recepción es más simple. El método de cableado de cada pin es básicamente el mismo, pero la implementación del software es ligeramente diferente. Se puede mostrar directamente con LED de varios dígitos sin necesidad de ampliar ninguna interfaz.
Diseño de software del sistema verbo (abreviatura de verbo)
La inicialización especifica principalmente la configuración del registro del modo de trabajo del temporizador, el registro de permiso de interrupción y el registro del modo de trabajo del puerto serie. Cuando se detecta humo, el temporizador T0 cuenta durante 90 ms. Durante este período, si se puede detectar humo todo el tiempo, se confirma que hay un incendio. El desbordamiento T0 interrumpe y comienza a enviar datos (que puede ser un código de dirección de incendio). ) a través de la antena PCB de nRF401. INT0 está configurado para activar el flanco descendente. Si la señal en el pin 1 del MC14468 desaparece o baja dentro de 90 ms, el INT0 externo se interrumpirá y el contador se restablecerá al valor inicial. Cuando el terminal de control receptor recibe el recibo, envía una señal de protocolo de enlace para indicar que se ha enviado el siguiente cuadro de datos. Al mismo tiempo, controla el zumbador cerámico piezoeléctrico para generar una alarma y controla el LED para mostrar los datos; no la recibe, detecta que el extremo emisor no ha recibido la señal y reenvía hasta recibirla. El nivel alto/bajo del terminal TXEN se puede configurar mediante software para cambiar entre el modo de transmisión y el modo de recepción nRF401.
El programa utiliza principalmente lenguaje ensamblador y adopta ideas de diseño de arriba hacia abajo. Generalmente se divide en dos partes, como se muestra en el diagrama de flujo 5. Todo el sistema de software tiene un programa principal y subrutinas como programas de interrupción, programas de visualización, programas de retraso, etc. El programa principal es principalmente para inicializar y detectar el sistema. El programa de interrupción envía datos principalmente a través de nRF401. La función del módulo de visualización es recibir datos y enviarlos a la pantalla LED, y al mismo tiempo iniciar la alarma. El programa de retardo es para satisfacer las necesidades de conmutación de tiempo entre el modo de transmisión y el modo de recepción nRF401.
En resumen, el sistema automático de alarma contra incendios compuesto por tres chips, MC14468, 8051 y nRF401, tiene las ventajas de funciones sólidas, alta flexibilidad, buena confiabilidad, gran capacidad antiinterferente y alta real- rendimiento del tiempo. La estructura general del sistema es simple, fácil de implementar, práctica y conveniente, y cumple con los requisitos de un sistema de seguridad.
Materiales de referencia:
[1] Sha Zhanyou. Principios y aplicaciones de sensores inteligentes integrados [M]. Beijing: Electronic Industry Press, 2004.
[2]Pueblo Yuxi, Cao Guohua. Principios del microcontrolador y tecnología de interfaz [M]. Xi'an: Prensa de la Universidad de Ciencia y Tecnología Electrónica de Xi'an, 2002.