基于ZigBee技術的無線智能家用燃氣報警系統

TGS6812由易燃氣體敏感的元件D和對易燃氣體不敏感的基準元件C組成。當可燃氣體存在時，將在D檢測元件上燃燒，造成溫度上升，D元件的電阻將會增加，從而使輸出電壓相應被改變。測量這個電壓值，通過計算可以求得可燃氣體的濃度。當在空氣中時，受到環境溫度的影響，傳感器也會有零點輸出，所以應用LM158設計差動增益可調的放大電路來抑制零點漂移，具體設計電路如圖5所示。

通過調節變位器R4，使后面由以LM158構成的差動放大電路的差動輸入為0，可以減少環境沮度造成的誤差，進一步對溫度影響進行補償。通過調節電位器R11可以使輸出穩定在0～3 V，便于進行轉化成標準的濃度計算。
2．4 電話機模塊
本系統采用某電子公司的電話芯片設計的電話機模塊，模塊上集成了51內核的處理器，擁有獨立的電話接口，具備DTMF信號檢測功能，振鈴檢測功能，信號音檢測功能，可以通過繼電器的釋放與否來模擬電話的摘掛機。模塊內部固化了完整的串口協議指令，例如撥打電話號碼，中心協調器可以通過串口直接發送“ATD+110+enter”，如果撥打成功，電話機模塊會通過串口反饋給協調器“OK”，否則反饋“ERR-OR”。這種協議可以方便中心協調器通過串口發送協議指令控制電話機模塊，從而撥打電話報警，減少系統的復雜性。
2．5 語音模塊
語音模塊采用ISD1110語音芯片，其單片錄放時間10 s，并具有唯一的錄音控制和邊緣／電平觸發兩種放音控制，大大提高控制的靈活性。在錄放操作結束后，ISD1110自動進入低功耗節電模式，其片內有EEPROM單元信息可在無需后備電源的情況下保存錄好的語音信息。

3 系統軟件設計
本系統的軟件設計部分主要是由以CC2430為核心的MCU的中心協調器組建mesh網絡部分、數據處理診斷部分和電話語音報警部分構成。
3．1 系統主程序
主程序流程圖如圖6所示。

主程序流程主要是MCU進行數據初始化，啟動stack組建網絡，當網絡組建成功后等待其他節點加入網絡。如果沒有事件觸發，系統則進入休眠省電狀態；如果有觸發事件發生，則進一步判斷是否是數據接收事件。如果不是數據觸發事件，則進入相應的中斷程序進行處理；如果是數據接收事件觸發，則進行數據處理診斷，轉化成標準的氣體濃度，然后通過LCD顯示模塊顯示出來。判斷是否達到濃度的預警值，如果達到預警值，則啟動語音模塊報警。報警結束后繼續進入等待事件狀態。