基于nRF2401智能无线火灾监控系统设计

数据采集控制节点

数据采集控制节点作为监控系统的终端部分，在本设计中被设计成模块，这些模块直接与传感器和被控灭火设备相连来完成火灾报警和控制等功能。通过无线的方式与监控终端相连，接收监控终端发给自己的信息，并把自己的信息发送给监控终端。数据采集控制节点的电路包括传感器的输入接口,输出控制接口,电源接口和无线通信芯片的接口等，其电路原理图如图2所示。

　　图2 数据采集控制节点电路原理图

　　数据采集控制节点的电路主要包括传感器的输入接口,输出控制接口,电源接口和无线通信芯片nRF2401的接口等。数据采集控制节点通过无线通信芯片nRF2401和监控终端进行通信，数据采集控制节点的无线通信接口由配置选通线(CS、CE、PWR_UP)，通道1(DATA1、CLK1、DR1)和通道2(DOUT2、CLK2、DR2)三部分组成。CS、CE和PWR_UP负责无线通信芯片nRF2401工作模式的配置，nRF2401工作模式有四种：收发模式、配置模式、空闲模式和关机模式。通道1(DATA1、CLK1、DR1)和通道2(DOUT2、CLK2、DR2)是无线通信芯片nRF2401和单片机AT89C2051之间的数据通道，本设计选用通道1(DATA1、CLK1、DR1)作为无线通信芯片nRF2401和单片机AT89C2051之间的数据通道。CLK1是单片机AT89C2051向无线通信芯片nRF2401的时钟输出线，DR1是无线通信芯片nRF2401向单片机AT89C2051发送的中断信号接口，当无线通信芯片nRF2401有数据准备向单片机AT89C2051发送时，DR1产生高电平，则三极管N2导通，单片机AT89C2051引脚P3.3变为低电平，产生中断，单片机AT89C51置接收模式，无线通信芯片nRF2401通过DATA1向单片机AT89C2051发送数据。

　　控制输出采用四路继电器输出，为了防止干扰，采用光电隔离器将输入与输出相互隔离,也将输入和输出端与单片机AT89C2051隔开。无线网络节点的单片机通过光电隔离器和继电器控制输出， 其中P1.X是单片机AT89C2051引脚P1.4、P1.5、P1.6和P1.7，当P1.X置低时，光电隔离器导通，继电器线圈导通，则继电器触点动作，完成控制动作。