基于CAN总线的复合型火灾报警探测器设计方案

　　火灾探测器采集的信号经单片机处理后的报警信号传给SJA1000， 再经过验收滤波后上传到CAN总线， 由CAN通信适配卡传给PC机显示， 这样，PC机就可以得到产生报警的报警器序号。同时，PC机上的数据也可通过SJA1000返传回单片机进行控制， 这个传输无需SJA1000的验收滤波。

　　CAN一般可通过中断来接发数据。

图2 系统硬件结构图

　　2.2 复合式火灾探测器

　　复合式火灾探测器结合使用感温和感烟两种电路可将两种火灾参数复合在一个探测器内。温度检测电路可使用热敏电阻， 即在一定的温度范围内， 根据测量热敏电阻阻值的变化来测量介质的温度变化。当监测点发生火灾时， 外界环境温度升高， 热敏电阻的阻值下降， 从而使得输出的电压值产生变化， 这样， 系统就可以采集电压值数据并进行A/D转换。

　　检测烟雾浓度的电路使用红外线， 当监测点发生火灾时， 外界环境中的烟雾浓度升高从而阻碍红外线的接收， 以便结合温度的变化进行火灾报警。为了增加红外线的控制距离， 红外发光二极管应工作于脉冲状态， 因为脉动光的有效传送距离与脉冲的峰值电流成正比， 因此， 只需尽量提高峰值Ip， 就能增加红外光的发射距离。提高Ip的方法是减小脉冲占空比。设计时可采用555定时器来产生方波以驱动红外线发射管发射红外线。红外线接收管接收红外线后， 接着对接收到的一定频率的信号进行比较、整形， 滤波处理，再输出一定频率范围的电压信号。利用锁相环电路对所接收到的放大信号进行锁频， 然后， 再调节RC的中心频率来“识别” 信号。无信号输入或者输入信号与中心频率不匹配时， 系统便输出高电平； 而当输入信号达到设定的中心频率时，系统便输出低电平信号。该信号直接接入AT89S52。

　　3 软件设计

　　本火灾自动报警系统的软件设计流程如图3所示。图中， 当系统启动并初始化后， 复合式火灾探测器便开始采集数据， 其中采集到的温度数值将进行A/D转换， 转换完后的温度值和烟雾逻辑值将传给单片机， 然后由单片机根据两种数据结合进行火灾判断， 再把得到的报警信号上传给CAN总线， 并由CAN通信适配卡传给PC机显示，由此实现火灾自动报警的功能。

图3 系统软件流程图

　　4 结束语

　　本文设计的火灾自动报警系统采用CAN总线控制形式， 并利用总线通信来实现总控制器和下挂在总线上的多个火灾报警控制器之间的通信。

　　本系统的硬件电路是以AT89S52单片机为主控芯片， 结合使用AD0809进行数据转换， 再使用SJA1000和TJA1050在总线上进行通信。由于本系统使用感温感烟式火灾探测器， 而这种复合式火灾探测器在原本单一火灾因素报警的基础上， 又增加了判断条件， 因而减少了火灾误判、误报的几率。