ZHCUBN3 December   2023 MSPM0L1303 , MSPM0L1304 , MSPM0L1305 , MSPM0L1306 , MSPM0L1343 , MSPM0L1344 , MSPM0L1345 , MSPM0L1346

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 主要系统规格
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
      1. 2.2.1 光电烟雾探测器背景 - 基于直流的信号链
      2. 2.2.2 基于调制的烟雾检测信号链
      3. 2.2.3 光学检测 AFE 设计
        1. 2.2.3.1 TIA
        2. 2.2.3.2 BPF
        3. 2.2.3.3 解调器和积分器
        4. 2.2.3.4 LED 驱动器
      4. 2.2.4 光学和机械设计
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1 MSPM0L1306
      2. 2.3.2 TLV9062S
      3. 2.3.3 TPS7A24
      4. 2.3.4 TS5A623157
      5. 2.3.5 SN74LVC1G66
      6. 2.3.6 HDC2010
  9. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 硬件要求
      1. 3.1.1 电源
      2. 3.1.2 通信接口
      3. 3.1.3 接头
    2. 3.2 软件要求
      1. 3.2.1 固件入门
      2. 3.2.2 测量和烟雾探测
      3. 3.2.3 附加演示功能
      4. 3.2.4 烟雾探测器 GUI
    3. 3.3 测试设置
      1. 3.3.1 UL217 烟箱和防火测试设置
      2. 3.3.2 环境光测试设置
      3. 3.3.3 空气质量检测测试设置
    4. 3.4 测试结果
      1. 3.4.1 UL217 测试结果
      2. 3.4.2 环境光测试结果
      3. 3.4.3 空气质量检测测试结果
      4. 3.4.4 电源测试结果
      5. 3.4.5 防火室烟雾测试
  10. 4设计和文档支持
    1. 4.1 设计文件
      1. 4.1.1 原理图
      2. 4.1.2 BOM
      3. 4.1.3 CAD 文件
    2. 4.2 工具与软件
    3. 4.3 文档支持
    4. 4.4 支持资源
    5. 4.5 商标
  11. 5作者简介

测量和烟雾探测

本节介绍烟雾探测器模块的参考软件设计。图 3-5 显示了上电检测序列。

接通电源后,烟雾探测器进入 8 秒校准状态,从而获取用于检测的基线信号。在校准状态期间,必须将烟雾探测器放置在清洁空气环境中,来确保正确执行校准。始终可以通过下电上电或使用提供的软件复位功能或硬件复位按钮来实现重新校准。只有使用预定义的检测算法和阈值来正确检测烟雾时,才需要校准。如果只对原始信号感兴趣,则无需校准。

校准后,以占空比方式执行烟雾检测。在睡眠阶段,M01306L 的所有检测电路以及外设均禁用,且 M01306L 处于待机模式以节省能源。图 3-6 显示了该占空比检测方案。可以根据需要动态更新检测周期,从而实现节能或提高检测性能。

GUID-20231020-SS0I-N0M3-D5GK-RBHTDQ7Q8DHQ-low.svg图 3-5 带校准的上电检测序列
GUID-20231020-SS0I-D5QN-D1BD-LC9HTTS6M4L8-low.svg图 3-6 烟雾检测时序图简化视图

图 3-7 显示了在 M0L1306 中编程的简化烟雾探测算法。软件中定义了两种功耗模式:低功耗模式和高功耗模式。烟雾探测器在通电和校准状态后从低功耗模式开始。低功耗模式的脉冲数量少,检测速率低。设置预警阈值 TH0 来确定是否运行高功率模式和实际烟雾探测。在高功率模式下,采用更多的脉冲数和高检测速率。表 3-1 显示了低功耗和高功耗模式的默认配置。红外信号超过 TH0 阈值后,便会根据红外和蓝光信号计算自适应阈值 THadp。如果红外信号超过 THadp 阈值,则警报计数会递增。在连续警报计数递增 NALARM 次之后,会触发烟雾探测警报。

GUID-20231020-SS0I-PJWP-P2CZ-KRF0RV0JWMBW-low.svg图 3-7 内置烟雾检测算法的流程图
表 3-1 不同功耗模式的配置
参数 低功耗模式 高功耗模式
检测周期 10 1
脉冲数 16 300

参考设计软件还提供了 sasi_user_config.h 文件中的用户配置参数。表 3-2 提供了可配置参数的详细信息。

如果禁用 UART 数据传输,则将测量周期参数 SASI_RTC_PRD_MS 设置为不小于 0.173 × SASI_N_VSIG_PULSES + 5。如果启用了 UART 数据传输,则将 SASI_RTC_PRD_MS 设置为不小于 400,确保数据传输的安全。

可以根据每种模式下的功率和噪声要求来确定 SASI_N_VSIG_PULSES 选择。增大 SASI_N_VSIG_PULSES 的值会导致噪声降低和功耗增加。支持的 SASI_N_VSIG_PULSES 的最小值和最大值分别为 4 和 300。

N_CAL_START 由信号链在启动或复位后的建立时间决定。确保 N_CAL_START 不小于 5000/SASI_RTC_PRD0_MS 的建立时间至少为 5 秒。

对于启动校准模式,可以将 SASI_RTC_PRD0_MS 和 SASI_N_VSIG_PULSES0 分别设置为与 SASI_RTC_PRD2_MS 和 SASI_N_VSIG_PULSES2 不同的值。但是,为了提供可靠的烟雾检测,请将 SASI_RTC_PRD0_MS 和 SASI_N_VSIG_PULSES0 设置为与相应的高功率模式检测参数 SASI_RTC_PRD2_MS 和 SASI_N_VSIG_PULSES2 相等。

表 3-2 用户可配置的参数
参数名称 说明 默认值

SASI_RTC_PRD0_MS

启动校准的测量周期,以毫秒为单位

1000

SASI_RTC_PRD1_MS

低功耗模式检测的测量周期,以毫秒为单位

10000

SASI_RTC_PRD2_MS

高功耗模式检测的测量周期,以毫秒为单位

1000

SASI_N_VSIG_PULSES0

启动校准的信号脉冲数

300

SASI_N_VSIG_PULSES1

低功耗模式检测的信号脉冲数

16

SASI_N_VSIG_PULSES2

高功耗模式检测的信号脉冲数

300

N_CAL_START

启动或复位后且在校准前要跳过的测量次数

6