基于CAN總線的火災探測系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、隨著人們防火意識的加強，火災探測報警技術受到越來越多的重視。傳統(tǒng)的火災報警系統(tǒng)多采用單一的溫度傳感器監(jiān)測現(xiàn)場環(huán)境，并采用RS-485總線進行數據通信，而這樣對火災現(xiàn)場采集的單一物理量的分析往往會因一些干擾因素而產生誤差，并且系統(tǒng)的靈活性和實時性較差。
　　 本文主要研究基于CAN總線的火災報警系統(tǒng)的設計方案和實現(xiàn)方法，使用STM32系列芯片和CAN總線設計了一套火災報警系統(tǒng)，主要包括主站控制節(jié)點和從站監(jiān)控節(jié)點兩個部分。與RS-4

2、85相比，CAN總線具有突出的可靠性、實時性和靈活性，能夠解決總線控制、沖突檢測、鏈路維護等問題。本文研究的火災報警系統(tǒng)采用溫度、煙霧和CO三種傳感器來探測火災現(xiàn)場的數據信息，對火災的判斷使用溫度、煙霧和CO氣體濃度三種信息參數，以降低系統(tǒng)誤報率。
　　 本文的設計采用主從式結構。主節(jié)點與從節(jié)點的微控制器都采用STM32F103系列芯片。為了實現(xiàn)主節(jié)點對從節(jié)點的實時監(jiān)測，在主節(jié)點和從節(jié)點處都設計有CAN通信電路模塊，由控制器內置

3、的CAN控制器和收發(fā)器82C250組成CAN通信接口。另外，主節(jié)點的外圍電路部分還包括時鐘電路功能模塊、串口通信電路模塊、SD存儲功能模塊、液晶顯示屏模塊；從節(jié)點的外圍電路部分包括傳感器信號調理放大電路、撥碼開關與EEPROM存儲功能模塊。從節(jié)點溫度傳感器采用熱敏電阻Pt100，煙霧和氣體傳感器分別采用MQ-2和MQ-9型傳感器，由于各個傳感器采集到的是現(xiàn)場火災參數信號的模擬值，因此從節(jié)點處設計了A/D轉換功能模塊以便將模擬信號轉化為數

4、字信號。設計的火災報警系統(tǒng)還具有以下特點：(1)主節(jié)點控制器有液晶顯示功能，并可以通過按鍵進行設置參數和顯示各個節(jié)點的工作信息。(2)SD存儲功能，能將火災參數信息和火災報警情況進行存儲，方便需要時查看。(3)故障檢測功能，火災報警主節(jié)點控制器能巡回監(jiān)測各個從節(jié)點的工作狀況，如果從節(jié)點不正常工作或CAN通訊中斷，能夠將出錯的節(jié)點顯示在液晶屏上。
　　 本文的目的是開發(fā)一套結構簡單、使用方便、報警準確的智能火災報警系統(tǒng)。研究和試驗