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时间:2019-02-10
《基于cmos烟雾报警器关键模块设计》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、摘要随着我国社会经济的不断发展和人民生活水平日益提高,火灾发生的概率越来越大。火灾是最普遍、最容易威胁人民财产安全和社会发展的主要灾害之一,所以,烟雾报警器装置的安装使用将会越来越普遍。由于各国采用不同标准,国内市场上的产品大多也是采用国外标准,大多烟雾报警器采用9V电池供电,不易更换,且功耗较大。本文的主要工作是基于光电感应式烟雾报警器的丁作原理,设计出3-6V电池供电的烟雾报警器的结构和芯片的整体架构,烟雾报警芯片电路丰要分为模拟电路和数字电路两部分,同时划分出芯片的各个工作模式,主要分为报警模式和测试模式。模拟电路
2、包括上电复位、比较器和放大器等模块。依据ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit,专用集成电路)设计流程,采用自项向下的设计思想,划分出数字电路的各个功能子模块,包括灵敏度检测和检烟模块cstsmt、低电压检测报警和LED驱动报警模块lstled、增益控制模块gain、警报选择模块alarmslct和测试切换模块clbSW,其中每个功能模块可以往下继续划分成若干功能子模块。在本文中,对烟雾报警器芯片的各个关键子模块采用VerilogHDL硬件描述语言进行RTL(RegisterT
3、ransferLevel,寄存器传输级)编码,然后在顶层模块中例化各个子模块。在此基础上针对设汁编写出测试平台,同时将测试激励输入至测试平台中进行模块级的功能仿真,然后实施FPGA验证,综合出门级网表并最终制作出版图。本文的创新之处在于采用了制约竞争计数码编码,降fL乇i-t’数时发生竞争的可能性。l—J时采用了高可靠性和灵敏度的烟雾检测算法。仿真和验证的结果表明,本文中’发计的烟雾报警器关键模块均能正确正常的工作。关键词:烟雾报警器光电感应式ASIC设计流程VerilogHDL制约竞争计数码AbstractWithth
4、ehiighspeeddevelopmentofChina’ssocio—economicandtheincreaseofPeople’slivingstandard,moreandmorefactorscanleadtothefiredisastenTheprobabilityofthefiredisasterisridinghigh.Thefiredisasterisbecomingoneofthefirsthazardthreateninghumansecurityoflifeandproperties.Andth
5、esmokedetectorshavebeeninstalledandusedmoreandmorewidely.However,themostdetectorswerepoweredbya9Vbatterywhichconsumedhighpower.Nowmostsmokedetectorsaredesignedwithforeignstandard.Andit’Shardtoreplaceandeasilydisabled.Therefore,basedonthephotoelectricsmokedetector
6、workingprinciple,thearchitectureofsmokedetectorIChasbeendesignedwhichwasbasedona3—6Vbatterysupply,andtheoperationalmodessuchasalarmmodeandcalibrationmodeweredividedoutinthesmokedetectorIC.ThesmokedetectorICincludedanalogcircuitanddigitalcircuit.Theanalogcircuitin
7、cludedpowerofresetcircuit,clockgeneratingcircuit,comparatorcircuit,amplifiercircuitandSOon.AccordingtotheASICdesignflowandthetop-downdesignmethodtodesignthedigitalcircuit,thetopmodulewasdividedintoseveralfunctionalsubmodules.Thedigitalcircuitwasdesignedincludingc
8、hambersensitivitytestingandalarmtestingmodule,lowpowersupplytestingandLEDalarmmodule,gainselectingmodule,alarmselectingmoduleandcalibrationswitchingmodule.Allt
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