家庭安防、火灾自动报警系统毕业设计论文 - 图文(4)

第三章 火灾自动报警系统硬件设计

图3—3 晶振电路与复位电路

3.2前端信号采集电路设计

3.2.1可燃气体检测传感器信号采集电路

由于传感器发出的模拟信号比较微弱，因此需要将信号进行放大处理，并滤除杂波的干扰，将最后得到的信号输入单片机的AD转换接口，下图为信号放大和滤波电路。

图3-4 可燃气体信号采集电路

3.2.2烟雾传感器信号采集电路

我们采用的烟雾传感器为一体式烟雾传感器，输出为5V电压信号，所以无需放大

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第三章 火灾自动报警系统硬件设计 处理，只需做个简单的滤波，将干扰信号滤除即可给单片机的输入口，有烟或无烟将产生高低两种电平。

图3-5 烟雾传感器信号采集电路

3.3GSM短信模块与单片机接口电路设计

3.3.1GSM短信模块工作原理

模块要求12V/500mA供电，与计算机或单片机通过串口通信，波特率9600bps，通过SIM卡座来安装SIM卡。

GSM模块主要有已下几大功能 1.短信收发 2.语音通话功能 3.无线网络功能

通过给GSM发送AT指令来实现所有的功能，例如用单片机给其发送AT将会返回OK，代表单片机可以和GSM模块进行下一步的通信，发送AT+CMGF=1，返回OK时将短信发送模式设置为英文模式，发送AT+CMGS=”+8615822857040”\\r将会给15822857040的手机发送短信。常见指令表如下：

AT+CSMS 选择消息业务 AT+CPMS 选择短消息存储区 AT+CMGF 选择消息格式 AT+CNMI 新消息提示 AT+CMGR 读取短消息

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第三章 火灾自动报警系统硬件设计 AT+CMGL 列举短消息 AT+CMGS 发送短消息 AT+CMGW 向内存写入消息 AT+CMGD删除短消息 AT+CSCA设置短消息中心地址 AT+CSCB 选择广播消息类型 3.3.2 TTL转RS232电路

GSM模块含有一个标准的RS232接口，与单片机进行通信，RS232的低电平范围为3V~15V高电平的范围为-3V~-15V，而TTL输出低电平小于0.8V高电平大于2.4V，二者电平并不匹配，因此需要做TTL转232，采用MAX232电平转换芯片[4]，电路如图3-6所示。

图3-6 TTL和232转换电路

GSM模块与单片机连接方式如图3-7所示，此时GSM模块开发板的九针串口2 3 5 与MCU 开发板九针串口的3 2 5 连接：

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第三章 火灾自动报警系统硬件设计

图3-7 GSM与单片机串口连接图

3.4声光报警及手动报警部分硬件设计

3.4.1现场声光报警器的选择及与单片机的接口电路

声光报警器主要起火灾发生或者可燃气体泄露时的提示和现场报警作用，根据不同情况（火灾，可燃气体泄露，故障）可发出不同的声光信号。

由于蜂鸣器的工作电流比较大而单片机I/O口的拉电流相对较小，直接驱动将会对单片机的I/O造成损害，所以采用三极管作为开关，间接驱动方式。 蜂鸣器报警电路由单片机的PD6口控制，当PD6口输出高电平时三极管截止，蜂鸣器不导通，当PD6口输出低电平时三极管饱和导通，蜂鸣器发出警报声音，电路如图3-8所示：图中R7为上拉电阻，使三极管的基极在正常情况下为高电平。

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第三章 火灾自动报警系统硬件设计

图3—8 蜂鸣器驱动电路

3.4.2状态指示灯及控制键电路

设置4个状态指示灯和四个控制按键，四个指示灯D1~D4可选四种不同颜色（红，黄，绿，蓝），绿色表示正常运行，黄色表示故障状态或断电状态（可由太阳能电池应急），红色闪烁为火灾报警，蓝色闪烁为可燃气体泄露，风别由单片机的PA0~PA3口控制，四个按键S1~S4，分别控制风机的开启关断、窗户的打开关闭和手动报警，风别由单片机的PA4~PA7口控制。

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