基于ZigBee技术的无线智能家用燃气报警系统

TGS6812由易燃气体敏感的元件D和对易燃气体不敏感的基准元件C组成。当可燃气体存在时，将在D检测元件上燃烧，造成温度上升，D元件的电阻将会增加，从而使输出电压相应被改变。测量这个电压值，通过计算可以求得可燃气体的浓度。当在空气中时，受到环境温度的影响，传感器也会有零点输出，所以应用LM158设计差动增益可调的放大电路来抑制零点漂移，具体设计电路如图5所示。

通过调节变位器R4，使后面由以LM158构成的差动放大电路的差动输入为0，可以减少环境沮度造成的误差，进一步对温度影响进行补偿。通过调节电位器R11可以使输出稳定在0～3 V，便于进行转化成标准的浓度计算。
2．4 电话机模块
本系统采用某电子公司的电话芯片设计的电话机模块，模块上集成了51内核的处理器，拥有独立的电话接口，具备DTMF信号检测功能，振铃检测功能，信号音检测功能，可以通过继电器的释放与否来模拟电话的摘挂机。模块内部固化了完整的串口协议指令，例如拨打电话号码，中心协调器可以通过串口直接发送“ATD+110+enter”，如果拨打成功，电话机模块会通过串口反馈给协调器“OK”，否则反馈“ERR-OR”。这种协议可以方便中心协调器通过串口发送协议指令控制电话机模块，从而拨打电话报警，减少系统的复杂性。
2．5 语音模块
语音模块采用ISD1110语音芯片，其单片录放时间10 s，并具有唯一的录音控制和边缘／电平触发两种放音控制，大大提高控制的灵活性。在录放操作结束后，ISD1110自动进入低功耗节电模式，其片内有EEPROM单元信息可在无需后备电源的情况下保存录好的语音信息。

3 系统软件设计
本系统的软件设计部分主要是由以CC2430为核心的MCU的中心协调器组建mesh网络部分、数据处理诊断部分和电话语音报警部分构成。
3．1 系统主程序
主程序流程图如图6所示。

主程序流程主要是MCU进行数据初始化，启动stack组建网络，当网络组建成功后等待其他节点加入网络。如果没有事件触发，系统则进入休眠省电状态；如果有触发事件发生，则进一步判断是否是数据接收事件。如果不是数据触发事件，则进入相应的中断程序进行处理；如果是数据接收事件触发，则进行数据处理诊断，转化成标准的气体浓度，然后通过LCD显示模块显示出来。判断是否达到浓度的预警值，如果达到预警值，则启动语音模块报警。报警结束后继续进入等待事件状态。