[经验]

适用于学校的低成本智能防火防盗报警系统

程菊莲

2019-7-22 11:36:32

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1 系统组成及工作原理中国ICPDF网

2 硬件电路设计及相关理论分析

2.1 传感器检测及声光报警电路

烟雾传感器的内部电阻是随着烟雾的浓度的变化而变化，因此要将其转化为变化的电压信号，在此通过电压比较器LM339和几个相应的分压电阻构成，具体电路设计如图2所示。在通电状态下测得传感器的内阻是130 kΩ左右，在烟雾较浓时内阻为6 kΩ左右，在无烟时比较器的负端输入为2.5 V左右，正端为1.2 V左右，有烟雾时负端为2.5 V，正端为3～5 V，此电路能很好地实现电平的转换。热释电红外传感器采用RE200B和信号处理元件BISS0001及少量外接元件组成，电路如图3所示。

2.2 RS 485通信电路

3 软件程序设计

4 通信协议

4.1 波特率设置及通信方式的选择

4.2 数据校验方式的确定

CRC校验和的计算是一种循环计算。从数学角度看，CRC校验和是用生成多项式(算法规则)去除一个多项式(由数据块表示)，CRC校验为相除后所得的余项。CRC校验是对要传送的一个数据块附加一些校验位，这些校验位(CRC校验位)由该数据块算出，并随同数据块一并传送。在接收端，对收到的数据块重新按规定的算法计算CRC校验和，从而可以判别数据传输过程是否出错。

为保证数据传输的可靠性和准确性，本设计采用的数据帧格式如表1所示。其中，前2个字节为起始同步信号，地址码占用1个字节(0～255)，用它来标示不同床位号;待发数据包括：烟雾传感器信号(1 B)、红外传感器信号(1 B)、热释电传感器信号(1 B)和采集时间(7 B);校验码为8位的CRC校验码。传输顺序为：烟雾传感器信号、红外传感器信号、热释电传感器信号(高位在前，低位在后)、采集时间(依次为：秒、分、小时、日、月、年);当发送应答命令时，待发数据为2 B的0xCC或者0xBB。

本系统的RS 485总线通信采用轮询的方法。主机向RS 485总线上发送各个从机的地址，对各个从机依次询问查看从机部分是否有警报。如果某从机有警报，就会通过RS 485总线发送指令报告给主机，然后主机和该从机通信，从机发送数据包，主机接受并解析该数据包，并作出相应处理。主机会不断的查询各个从机的状况，做到实时监控。

本系统经测试，传感器性能稳定，热释电传感器检测距离能达到5～8 m，烟雾传感器能够很好地实现防火功能;红外传感器很灵敏，可以有效地检测出人员的进出情况;RS 485总线能够很好地实现主机与从机之间的通信，做到实时监控。各个模块能够很好地链接在一起，有较高的稳定性。经过多次调试，该系统实现了设计要求。整体效果令人满意。

本文所述的宿舍智能化防火防盗报警系统为宿舍安防提供了一条可行途径。该系统利用多传感器检测，通过RS 485总线自动实现对外求助，具有智能化、自动化特点，系统具有较为广阔的应用前景，对于日趋提高的安防要求，在系统今后的进一步改进中，可通过在探测器上加微处理器的方法，进行实时监测。对于大学生宿舍的安全建设具有重要意义。