一種帶應(yīng)急照明功能的煙霧感知報警電路設(shè)計
加入技術(shù)交流群
5 信號數(shù)據(jù)處理
火災(zāi)現(xiàn)場的環(huán)境復(fù)雜，火災(zāi)信號也具有很大的隨機性，傳感器探測到的煙霧參數(shù)是無法預(yù)知和不確定的。環(huán)境變化和探測器系統(tǒng)內(nèi)部噪聲對煙霧參數(shù)會產(chǎn)生干擾，需要將A／D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)經(jīng)過濾波處理，并要求信號處理算法能夠適應(yīng)各種環(huán)境因素變化的影響，自動調(diào)整報警參數(shù)以達(dá)到既能快速探測火災(zāi)又有降低誤報率的目的。
模糊數(shù)學(xué)中的模糊邏輯理論較好地解決了采用精確計算和布爾邏輯難以確定的問題，因此在軟件設(shè)計中，信號數(shù)據(jù)處理程序采用了模糊邏輯算法以解決外界干擾的模糊性和報警閾值變化之間的關(guān)系，從而達(dá)到提高探測器可靠性的目的。首先對經(jīng)過A／D轉(zhuǎn)換后的煙霧信號模糊化，具體如下：當(dāng)煙霧信號值x小于閾值B0時，認(rèn)為沒有出現(xiàn)火警，當(dāng)信號值x大于閾值B1時，認(rèn)為出現(xiàn)火警，當(dāng)信號值x介于B0和B1兩個閾值之間時，認(rèn)為可能出現(xiàn)火警，并且x越大越接近B1時，火警出現(xiàn)的根據(jù)越充分。模糊化隸屬度函數(shù)如下
式中，A為反應(yīng)火災(zāi)出現(xiàn)可能性的模糊量，f(x)為相應(yīng)的隸屬度。
6 軟件系統(tǒng)設(shè)計
IAR公司的IAR Embedded Workbench是一套支持TI MSP430處理器的集成開發(fā)環(huán)境，支持匯編語言和C語言的編譯、仿真與調(diào)試。為了加強軟件的可讀性和可移植性，采用C語言開發(fā)應(yīng)用程序。
應(yīng)用程序設(shè)計采用模塊化的設(shè)計思想。整個程序包括：主程序和中斷服務(wù)子程序兩大部分。主程序由初始化模塊、煙霧信號處理模塊、應(yīng)急燈信號處理模塊三大部分組成。中斷服務(wù)子程序由煙霧信號探測及采樣模塊、應(yīng)急燈信號探測及處理模塊、低電壓檢測模塊和系統(tǒng)自檢模塊構(gòu)成。煙霧信號探測及采樣流程如圖4所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/200657.htm
在采樣程序中，由于光電傳感器及信號放大電路的上電和穩(wěn)定需要一定時間，因此在開啟A／D轉(zhuǎn)換器之前要延遲一段時間，以等待傳感器和放大電路穩(wěn)定。MSP430單片機的P1和P2端口除了具有輸入輸出功能和外部模塊功能外，端口中的每一位都具有開關(guān)中斷的功能，利用這些開關(guān)中斷的中斷服務(wù)程序可以實現(xiàn)一些額外的功能。
7 結(jié)束語
本文所設(shè)計的電路是對煙霧報警電路和應(yīng)急照明電路結(jié)合，很好的解決了引言中所提出的問題，提高了建筑的空間和電力的利用率。并且將MSP430內(nèi)嵌到煙霧報警器中，一方面增強了報警器的性能，使之更加智能化，另一方面降低了開發(fā)難度。MSP430系列單片機型號眾多，開發(fā)者可根據(jù)產(chǎn)品的功能和成本作合理的選擇。
評論