防患於未燃！Nuvoton ML51+Neoway N305智能煙霧探測方案

基於市場上目前傳統煙感採用單管LED做煙霧識別， 傳統的方式時而造成水氣與灰塵的干擾造成火災報警器誤報，時至今日市面上仍充斥著誤報頻繁的火災報警器， 在眾多非家庭式傳統煙感的運用上遠遠無法滿足環境運用的要求。 精准識別煙霧來降低煙霧報警器誤警示是目前多種行業專案必要的條件， 在國家大舉發展新基建的同時， 大型的儲能設備、充電樁、電力基站等設備，國家工信部陸續出臺關於設備的智慧監控與火災警報的國家標準。煙霧識別的困擾剋星水氣、灰塵,我們克服了。為了準確識別煙霧，新拓電子和品佳電子聯合推出了，MCU+NB Iot+多光路的MEMS感測器的智慧火災煙霧報警器。該方案主控採用新唐的低功耗單片機ML51，採用多光路煙霧識別模組方式可有效辨別水氣、灰塵與油煙等非火災煙霧，可有效避免煙霧感測器誤警報與漏警報的情況，達到真正的火災煙霧偵測，並搭配了Neoway NB-IoT無線模組N305，基於物聯網、大資料存儲和分析、雲計算、移動互聯網，結合火災探測報警行業特徵，突破傳統單一產品的銷售模式，拓展全新服務管道，提供系統化綜合報警方案。

ML51是這個系統的主控，ML51是一顆新唐的低功耗8051深度睡眠的情況下功耗可以達到1uA以下，任意IO中斷或者LIRC中斷都可以將MCU從深度睡眠中喚醒，ML51的24MHz的主頻可以滿足煙霧探測演算法流暢；N305是Neoway的一個NB Iot模組，模組在入網之後的電流只有3uA，MCU將煙感狀態傳給通訊模組N305， N305再跟上層平臺對接。多光路感測器，除了傳統的紅外LED外， 另外運用更多光線的折射、散射與透射等方式來針對煙霧體積、濃度等資訊做更多的採集，提高煙霧識別準確率。

整個方案是電池供電，會對電池電壓進行檢測，相關代碼如下圖：



在報警狀態下，按鍵起消音作用，消除聲報警以及光報警：


報警聲音的初始化如下圖

1. ML51 特點
   （1）內置Flash的增強型1T 8051內核微控制器，正常運行模式典型功耗可達80μA/MHz以及休眠模式下功耗可低於1μA；
   （2）此系列最高速可達24 MHz，並內置4 kHz低速內部振盪器；
   （3）支援寬電壓工作範圍1.8V至5.5V，工作溫度：- 40℃至105℃；
   （4）ML51備有豐富的外設，如7個通用I/O、2組串口、1組ISO-7816介面、2組I²C與1組SPI。
   2. N305 模組特點
   （1）是超低功耗 ，廣域覆蓋 ，週邊電路 簡單 ，客戶易於開發，適合用於低速率低功耗的物聯網通訊設備。
   （2）該模組採用 44 PinL CC, 14 Pin LGA 封裝 ，外型尺寸僅為 17.7 mm*15. 8 mm*2. 2 mm結構基本上能夠滿足大多數客戶對空間尺寸的要求。
   （3）網路類型Cat NB1，頻道配置HD-FDD: B3,B5,B8。
   （4）N305模組採用移芯 EC616 平臺，將電源模組，基帶模組，存儲模組和射頻模組集成於一塊晶片內，極大程度簡化了週邊電路。
   3.多光路的MEMS感測器與傳統光電檢測感測器比較
                                                    

	傳統分立式光電檢測	新一代智慧新型光電
檢測方式	獨立式紅外LED + 獨立式藍光LED	集成式光電模組
適用範圍	適合用於測量小顆粒	通用於測量各式顆粒
比較	檢測慢燃/陰燃火源的效果不佳 煙霧偵測反應時間較長、煙霧識別效果差	煙室可有效增加回應時間 煙霧偵測反應時間短、煙霧識別效果佳
產品功耗	功耗大	功耗小
適用體積	檢測空間較小	檢測空間較大
適用性	終端產品運用局限	終端產品運用適用性廣
控制板面積	面積大	面積小

 

     新拓電子有限公司是NUVOTON/芯唐公司官方授權的IDH設計中心，是一家專業提供單片機及感測器智慧應用開發推廣、軟硬體支援服務的高科技公司，公司擁有單片機軟體、硬體、智慧控制管理等強大的研發技術和服務隊伍，專注于多種感測器應用與光電等微弱信號處理技術及模式識別演算法，為客戶終端產品提供模組化方案，所推廣的專業、實用、智慧、互聯、安全的產品和方案已在各領域取得驕人的成績，得到半導體原廠的支持和認可，並和眾多行業知名客戶形成戰略合作。商業模式主要提供客戶以高效率煙室搭配煙霧識別模組方式供應與製造廠家，並提供相應的煙霧識別結果與技術支援，協助客戶落地相關的終端產品，以達到M to M的模式協助客戶規劃整體的消防系統與動力鋰電池失效監測系統，提供生命與財產最佳監控與保護。新拓電子首先在消防煙感探頭市場佈局，攜手業界資深專家，與一家國內一線廠家展開合作。進行模組在新一代煙感探頭的設計，終端客戶已採用新拓電子模組在新一代NB-IoT煙感偵測器上並通過國家CCCF消防認證，實現批量生產。