基于cmos烟雾报警器关键模块设计

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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