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1、第26卷第2期2009年6月广东工业大学学报JournalofGuangdongUniversityofTechnologyVo.l26No.2June2009基于LonWorks技术的网络化红外探测器的研制及应用徐月华(广东机电职业技术学院高职研究所,广东广州510515)摘要:借助楼宇中成熟的Lonworks技术,将Neuron芯片植入红外探测器中,研制出LonWorks节点模块,开发出具有信息处理和自检测等功能的网络化智能红外探测器,组成了网络化教室用电监控系统,实现智能化、网络化控管,达到了节约能源、科学用电的目的.给出了网
2、络化红外探测器的结构框图和硬、软件设计以及网络化教室用电监控系统组成.关键词:LonWorks技术;网络化传感器;红外探测器中图分类号:TP212.11文献标识码:A文章编号:1007-7162(2009)02-0079-04红外探测器的一个重要指标是探测器的误报或漏报率.普通的红外探测器采用触点输出,当区域内有移动红外物体时探测器触点闭合或打开,立即发出报警信号,容易出现误报或漏报的现象.同时,在大空间多个红外探测器联合探测时,布线施工困难,监测范围、信息受到限制[1-2].采用具有网络接口的红外探测器可根据环境的变化,动态调
3、整有关控制参数,有效减少探测器的误报或漏报现象.同时由于网络化红外探测器借助以太网和现场总线技术,改变传统传感器、控制器、执行器之间复杂的现场联接方式,提高测控系统的智能化程度,而大大突破传统红外探测器的使用局限,图1网络化红外探测器结构框图1.2探测器电路板的研制图2是热释红外探测器电路图.此探测器电路板包括被动红外探测器、低频信号放大电路、信号处理与保持电路、信号输出等电路.扩展红外探测器的功能[3-5].1.2.1被动红外探测器1网络化红外探测器硬件设计Lonworks技术是智能楼宇中的主流技术,通过提供Neuron芯片、
4、LonTalk协议、LonMark互操作标准、Lonworks收发器、LonBuilder开发工具、Lonworks网络服务体系架构LNS和NeuronC编程语言等完整被动红外探测器根据物体温度不同释放的红外波波长不同来工作,将一定波长(本产品为8~12um之间的)红外信号变化转变为电信号,即在被动红外探测器的探测区内,当无人体移动时,热释电红外感应器感应到的只是背景温度,当人体进人探测区,热释电红外感应器感应到的是人体温度与背景平台[6-7],为研制各类控制产品,组建现场总线控制温度的差异信号,此差异温度,经后续电路检测处理网
5、络提供了极大的便利.1.1网络化红外探测器结构框图如图1所示,网络化探测器由探测器电路、Neu-ron芯片、输入输出接口、存储器复位电路、时钟电路等组成.为了方便调试与推广,分别制作成LON控制板和探测器电路板,分别实现信号采集和网络化后便可产生报警信号.1.2.2低频信号放大部分传感器PIR1检测到红外信号后,将信号通过电阻R1后送到反相比例放大器LM358_A中进行信号放大.信号放大后输出分为两路,一路送至信号处理电路,一路送至比较器LM339中,方便测试.接口等功能.收稿日期:2009-02-16基金项目:广东省科技计划项目(2
6、004B10101036)作者简介:徐月华(1965-),女,高级工程师,主要研究方向为智能控制.80广东工业大学学报第26卷图2热释红外探测器电路图1.2.3信号处理与保持电路经过一次放大后的信号经过R18送到LM358_B.LM358及其外围电路构成延时放大电路,放大交流信号有温度补偿功能.放大后信号由LM358的7脚输出到一个比较器LM339中,以进行比较判断.最后由LM339的2脚经R7输出.保持电路由R7后面的两个LM339运放(接成比较器)和一个二极管组成.1.2.4输出电路输出电路主要由继电器组成.保持
7、电路中LM339的13、14脚输出控制继电器的闭合和断开,最后的信号由R15/R20(电路制作时只用一个电阻,用于选择常闭或者常开)输出.其中C18可以起到防止误触发的作用,D2用以保护继电路.1.3LonWorks控制板设计LonWorks控制板由Neuron控制芯片、通信收发器、存储器、时钟振荡器、I/O接口等组成,其核心为神经元控制芯片,如图3所示.图3LonWorks控制板电路图第2期徐月华,等:基于LonWorks技术的网络化红外探测器的研制及应用811.3.1神经元控制芯片Neuron芯片(选用MC143150)内部有片
8、内存储器、网络通信接口、I/O口驱动电路、两个硬件定时/计数器和3个CPU处理器,各部分由16位地址总线和8位数据线连接.其中3个CPU分别为CPU-1是介质访问处理器,CPU-2是网络处理器,CPU-3是
