4  总体设计

4。1  设计总体结构

设计的总体结构主要分为数据采集模块，数据传输模块，数据接收模块和数据的显示模块如图4-1，实物图如图4-2,4-3所示。

图4-1 总体设计结构

图4-2火灾信号数据采集端

图4-3火灾信号接收端

4。2  无线传输网络方案

现常见的短距离无线通信技术主要有蓝牙、wi-fi和zigbee三种。

1。蓝牙：蓝牙技术是一种可使电子设备在10～100 m的空间范围内建立网络连接并进行数据传输或者语音通话的无线通信技术。其主要优点功耗低且传输速率快、建立连接时间短、稳定性好和安全系数高。缺点是数据的传输大小受限、设备的连接数量较少和只能保证设备的单一连接性。

2。WiFi：是一种可支持数据，图像，语音和多媒体且输出速率高达54Mb/s的短程无线传输技术，在几百米的范围内可让互联网接入者接收到无线电信号。其主要优点传输范围广覆盖半径可达100米，传输速度快、健康安全和普及率高。但是用它来组网有致命的缺点。功耗大，体积大这两个缺点使得节点不能长时间工作，如果wifi损坏整个网络多会瘫痪不适合本设计。

3。ZigBee：ZigBee是基于IEEE802。15。4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其主要优点有功耗低，对比Bluetooth与WiFi，在相同的电量下（两节五号电池）可支持设备使用六个月至两年左右的时间，而Bluetooth只能工作几周，WiFi仅能工作几小时。成本低，ZigBee专利费免收，传输速率较小且协议简单，大大降低了ZigBee设备的成本。掉线率低,由于ZigBee的避免碰撞机制，且同时为通信业务的固定带宽预留了专用的时间空隙，使得在数据传输时不会发生竞争和冲突；可自组网的功能让其每个节点模块之间都能建立起联系，接收到的信息可通过每个节点模块间的线路进行传输，使得ZigBee传输信息的可靠性大大提高了，几乎可以认为是不会掉线的。组网能力强，ZigBee的组网能力超群，建立的网络每个有60，000个节点。安全保密和灵活的工作频段等优点。

对比常见的3种无线传输技术zigbee最适合设计的需求。

4。3  传感器选择方案

离子烟雾传感器NIS-07：此烟雾传感器就是通过相当于烟敏电阻的电离室引起的电压变化来感知烟雾粒子的微电流变化装置。从而宏观表现为电离室的等效电阻增加引起电离室两端的电压增大，由此来确定空气中的烟雾状况。性能远优于气敏电阻类传感器。但是其技术复杂价格相对较高。

MQ-2半导体气体传感器：此传感器是依靠半导体气敏传感器，具有广泛的探测范围、高灵敏度、快速响应恢复、优异的稳定性、寿命长、简单的驱动电路等优点。可用于家庭和工厂的气体泄漏监测装置， 适宜于液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气、烟雾等的探测且价格便宜。来~自,优^尔-论;文*网www.youerw.com +QQ752018766-

比较这两款烟雾传感器mq-2更适合本设计要求

5  硬件设计

5。1  传感器节点的结构

组成传感器节点结构一般分为4个部分如图5-1，分别为数据的采集功能，分析处理数据功能，传输数据模块以及自己的供电系统。

图5-1 传感器节点结构

1。数据采集的功能单元由mq-2烟雾传感器来完成，采集完成后经过A/D模数转换为电信号。

2。对经过处理的健壮的信号传给单片机对其处理。这里用cc2530来完成。

3。无线传输功能，负责将数据发送出去，亦或者是转发其他节点发来的数据。