图3.9 基于NIS-09C传感器的烟雾传感器电路图
图3.9中标识有“NIS-09C”字样的芯片便是我们选用的烟雾传感器传感器NIS-09C。将NIS-09C的1脚和4脚接到+9V直流电源上，3脚接地。工作在+9V直流电压下时2脚将输出5.6V±0.4V的电压，其电平大小足以给单片机读取，所以不需要将烟雾传感器NIS-09C输出的模拟信号进行放大，这也是为何选用次传感器进行设计的重要原因。将采集到的模拟信号转化成数字信号也是至关重要的一步，通常对模拟信号到数字信号的处理采用模数转换芯片结合软件来实现A/D转换的，但针对本设计，。单片机读的该高电平便表示读取到环境中烟雾浓度超过警戒线，发生了火灾，接着单片机将进行驱动声光报警等一系列操作。
3.7可燃气体泄漏传感器及其特性参数
本系统采用的是MQ-2可燃气体传感器。以其优异的稳定性，广阔的测量范围，高灵敏度等特点被广泛的运用于家庭，工厂的气体泄漏监测装置。通过设置在厨房的MQ-2可燃气体传感器，监视燃气管道、灶具有无燃气泄漏。如有燃气泄漏家庭控制器发出报警信号，并联动关闭燃气管道上的电磁阀。
因MQ-2型气敏原件对不同种类，不同浓度的气体有不同的阻值。因此在使用此类型气敏元件时，灵敏度的调整是很重要的。建议使用1000PPM氢气或1000PPM者丁烷校准传感
特性参数：
电源电压是6V（DC）， 输出电压是0.8+0.2V， 加热电压是5V， 加热功耗900mW。
工作环境：电源电压是6-12V（DC）， 温度：0-80℃，
2 保存温度：-10-70℃。 AR?31 AMQ2AVCCHBB100K100KUIA23LM358P1.3 H5.1K100KMQ_2电路图19
图3.10 MQ-2可燃气体传感器电路图
3.8声光报警模块
方案一：采用蜂鸣器和发光二极管共同构成声光报警电路，这种方案材料容易取得，而且廉价，占用的I/O口资源较少。
方案二：采用ISD公司生产的专业语音芯片ISD4004和发光二极管相配合的方案。ISD4004语音芯片采用SPI总线进行操作，需要外加独立键盘进行录音，程序控制简单，占用的I/O口资源较少，而且存储空间相对较大，价格便宜。 方案三：采用BMP5008系列语音模块和发光二极管相互组合的方式。采用专用录音控制芯片（BLR3808）外加SPI接口的NOR FLASH，可以获得从30秒－32
2分钟的录音容量，且录音信息掉电后不会丢失。可外接多种音源录音，音质好，34音量可调，可靠性和抗干扰性能强，操作简单，但是占用的I/O口资源相对较多，程序精简，但价格较贵。 综上考虑，考虑到从机I/O口资源相对紧张，操作简单价格低廉的原因，所以确定方案一为最佳的方式。 VCC BELLP3.6R25.1K8550VCCD1R4VCCLED1KP3.7 图3.11 蜂鸣器和发光二极管电路图 蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器电子产品中作发声器件。蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。蜂鸣器在电路中用字母“H”或“HA”（旧标准用“FM”、“LB”、“JD”等）发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为PN结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种2利用注入式电式发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。 当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶
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34 3体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。 3.9显示模块 方案：采用带字库的LCD显示。12864液晶能显示图形汉字，显示信息丰富。接口电路简单，可以和单片机直接相连，可以采用串行传输，节省了I/O口资源。LCD的全中文界面显示，使得显示内容丰富，易于人机交流。带中文字库的128X64 是一种具有4 位/8 位并行、2 线或3 线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体 中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为128×64, 内置8192 个16*16 点汉字，和128 个16*8 点ASCII 字符 集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示8×4 行16×16 点 阵的汉字. 也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶 显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。 12864液晶显示电路10K2 5V 1 图3.12 12864液晶电路图 3.10通信模块 3.10.1 TC35模块简介 DCBTC35是西门子公司推出的一种完整的无线GSM模块，主要由GSM基带处理器、GSM射频模块、供电模块（ASIC）、闪存、ZIF连接器、天线接口、SIM卡支架七部分组成。它可以快速、安全可靠地实现系统方案中的数据传输、短消息服务（Short Message Service）。模块的工作电压为3.3～4.8V。该模块有AT指令集接口，支持文本和PDU模式的短消息第三组的二类传真等。此外，该模块还具有电话簿功能、多方通话、漫游检测等功能。常用工作模式有省电模式、IDLE、TALK等模式。通过独特的40管脚ZIF连接器，实
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VSSVDDV0RSWRENBB0BB1BB2BB3BB4BB5BB6BB7CS1CS2REST-VOLED+LED-125V34P3.05P3.16P3.27P4.08P4.19P4.210P4.311P4.412P4.513P4.614P4.715P6.216175V18RLCD-12864
现电源连接、指令、数据、语音信号、及控制信号的双向传输。基带处理器作为TC35的核心，主要处理GSM终端内的语音、数据信号，并涵盖了蜂窝射频设备中所有的模拟和数字功能。在不需要额外硬件电路的前提下，可支持FR、HR和EFR语音编码。
图3.13 TC35的实物图
3.10.2 TC35模块与系统主机连接方式
TC35模块主要通过串口与系统主机进行连接，从而系统主机实现对TC35模块的控制。虽然TC35的串口提供了许多控制线，但由于考虑到设计接口的简单性。对TC35模块通信的控制可以通过软件来实现，采用软件实现控制具有使用灵活等特点，也很好地避免了过多硬件信号的检测。对于TC35的其它管脚在不使用的时候，如果该管脚为输出时，一般将该管脚悬空；如果该管脚为输入管脚，则需要将该管脚通过10Ω的电阻上拉。另外由于/IGT管脚是控制TC35模块工作的管脚，所以需要将该管脚上拉，并且将该管脚与单片机进行连接，从而可以通过单片机来控制TC35模块的工作状态。在设计时需要考虑TC35模块的电源管脚并连在一起，由于TC35是一个功能完全的模块，因此这里不需要做任何的信号处理和射频处理。此外，TC35模快的IGT管脚是启动脚，与单片机的ALE管脚相连接。系统加电后为使TC35i进入工作状态,必须在ALE管脚加一个大于100ms的低脉冲,电平下降持续时间不可超过1ms。以下为TC35模块的接口设计。电路如图3.14所示。
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主机 MAX232电平转换芯片 T C 3 5 模 块 电源
图3.14 系统主机与TC35I的连接
3.11 NRFCC1100无线收发模块 3.11.1 模块性能及特点
NRFCC1100工作在433/868/915MHZ的ISM频段由一个完全集成的频率调制器、一个带调节器的接收器、一个功率放大器、一个晶体振荡器和一个调节器组成。工作特点是自动产生前导码和CRC可以很容易通过SPI接口进行编程配置，电流消耗低。
从机的传感器检测的所有信号都是通过NRFCC1100进行发送的，使主机能够实时收到从机的相关信息，当有火灾和偷盗发生时，NRFCC110向主机发送报警信号，使得紧急事件能够被及时处理，确保了宿舍人员是人身财物安全。无火灾和偷盗情况时，楼长可以通过NRFCC1100发送的数据，查看每个宿舍的情况，方便控制和管理。
(1) 433MHz免费ISM频段免许可证使用
(2) 最高工作速率500kbps，支持2-FSK、GFSK和MSK调制方式 (3) 可软件修改波特率参数： 高波特率：更快的数据传输速率 低波特率：更强的抗干扰性和穿透能力
(4) 高灵敏度（1.2kbps下-110dBm，1％数据包误码率） (5) 内置硬件CRC 检错和点对多点通信地址控制
(6) 较低的电流消耗（RX中，15.6mA，2.4kbps，433MHz） (7) 可编程控制的输出功率，对所有的支持频率可达+10dBm
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