于CAN总线的火灾报警系统的设计与实现

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文件名称：于CAN总线的火灾报警系统的设计与实现
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更新时间：2014-03-31 03:45:47
CAN总线 火灾报警系统 随着人们防火意识的增强，火灾探测报警技术越来越受到人们的重视。传统的火灾报警系统多采用RS-485总线作为通信方式，并采用单一的温度传感器监测现场环境，在灭火执行装置中使用玻璃球洒水喷头。对火灾现场采集的单一物理量的分析往往会因一些干扰因素而产生误差，并且该灭火装置使用之后必须重新更换，费时费力。 本文主要研究基于CAN总线的火灾报警系统的设计方案和实现方法。与RS-485相比，CAN总线具有突出的可靠性、实时性和灵活性，能够解决总线控制、冲突检测、链路维护等问题。本文研究的火灾报警系统采用温度和烟雾两种传感器来探测火灾现场的数据信息，对火灾的判断使用温度和烟雾浓度两种信息参数。并且，本系统使用电子灭火执行装置，当某处探测到的环境数据超过传感器的阈值时，执行装置开始运转，并且该装置可多次重复使用，避免了一次性使用造成的浪费。 本文的设计采用主从式结构。主节点与从节点的MCU都采用AT89S52芯片。为了实现主节点对从节点的实时监测，在主节点和从节点处都设计有CAN通信电路模块，由控制器SJA1000和收发器82C250组成CAN通信接口。另外，主节点的外围电路部分包括时钟电路功能模块、EEPROM存储电路模块、串口通信电路模块、译码电路功能模块、液晶显示屏模块；从节点的外围电路部分包括传感器与执行装置功能模块。主节点时钟芯片选用DS12887，EEPROM存储芯片选用AT24C16，显示屏采用FM12232B液晶模块。从节点温度传感器采用数字传感器DS18820，烟雾传感器采用NIS-09C型离子式。本系统设置温度传感器的阈值为70℃；设置烟雾传感器的阈值为3％，即火灾现场气体中烟雾(CO2，CO)浓度达到气体总量的3％。由于烟雾探头采集到的是火灾现场烟雾浓度的模拟值，从节点处设计了A/D转换功能模块以便将模拟信号转化为数字信号。灭火执行装置采用YHBY-25-42型永磁式二相四拍步进电机，利用步进电机的转动控制水阀喷水。