智能型剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器的設(shè)計

　　3.2.4 RS485 總線硬件電路

　　圖4 RS485 總線硬件電路。探測器與上位機(jī)采用RS485 總線通信，一臺主機(jī)可以控制多達(dá)250 臺探測器，RS485 通信系統(tǒng)采用主從式結(jié)構(gòu)，從機(jī)不主動發(fā)送命令或數(shù)據(jù)，一切都由主機(jī)控制。

　　因此在一個通訊系統(tǒng)中， 只用一臺上位機(jī)作為主機(jī)， 其它各臺從機(jī)之間不能通信，即使有信息交換也必須通過主機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)。與上位機(jī)通信硬件電路如圖4 所示。

　　圖4 RS485 總線硬件電路。

　　4　探測器的軟件設(shè)計

　　軟件完成整個探測器的功能，采用模塊化結(jié)構(gòu)化的C 語言程序設(shè)計方案，C 語言具有生成代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高， 可移植性好等優(yōu)點(diǎn)。軟件部分包括電壓、電流及漏電采樣、數(shù)據(jù)處理、報警輸出、按鍵輸入及液晶顯示等。軟件的系統(tǒng)框圖如圖5 ：

　　圖5 軟件系統(tǒng)框圖。

　　剩余電流探測報警判定是軟件設(shè)計中較重要的部分，它通過對A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、比較、判斷，并轉(zhuǎn)入相應(yīng)的子程序。如果檢測到的剩余電流值小于設(shè)定值但是大于0.8 倍的設(shè)定值時，探測器則以聲光報警的形式提醒值班人員。如果剩余電流大于設(shè)定值時，為防止干擾， 探測器對剩余電流連續(xù)檢測， 超過設(shè)定時間后跳閘。

　　與上位機(jī)之間采用Modbus 通信協(xié)議，Modbus 通信協(xié)議是目前國際智能化儀表普遍采用的主流通信協(xié)議之一。當(dāng)上位機(jī)發(fā)送通信命令至探測時，符合相應(yīng)地址碼的從機(jī)接收通信命令，并根據(jù)功能碼及相關(guān)要求讀取信息。如果CRC 校驗(yàn)無誤，則執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)，然后把執(zhí)行結(jié)果返送給主機(jī)。返回的信息中包括地址碼、功能碼、執(zhí)行后的數(shù)據(jù)以及CRC 校驗(yàn)碼。如果CRC 校驗(yàn)出錯， 就不返回任何信息。

　　5 結(jié)束語

　　采用單片機(jī)進(jìn)行剩余電流式電氣火災(zāi)探測器的智能化設(shè)計， 實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)斷路器功能的組合化和智能化， 并能夠通過總線通信技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)斷路器控制的系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化。經(jīng)過實(shí)際工作的測試，本文中的剩余電流式電氣火災(zāi)探測器達(dá)到預(yù)期的目的并通過國家消防電子質(zhì)量檢驗(yàn)了鑒定。