在火災初期，物品因為燃燒不充分的情況下，往往會產生大量的煙霧，如果安裝有效的煙霧探測器，便可以在第一時間內檢測出室內煙霧濃度變化，發出本地報警，從而在火勢還沒有蔓延開的情況下告知人群及時地開啟消防水閥，在火災初期就能夠及時控制火勢，將危險扼殺在搖籃里。

煙霧探測器是首批物聯網 (IoT) 設備之一，它們靠一塊電池運行10年，無需頻繁更換電池，可在斷電期間正常工作。

下圖所示的是一個典型的現代煙霧報警器系統框圖，它包括一塊電池、多個DC/DC轉換器，一個微控制器、射頻通信電路、一個傳感器（其架構可能多種多樣）和一個壓電蜂鳴器。在大多數報警器中，有源電路僅在0.05％的時間內對空氣進行采樣，這意味著系統在99.95％的時間內以靜態模式運行。

無線煙霧報警器系統設計框圖

煙霧報警器工作原理：當沒有煙霧時，紅外發射器發射的光不會被紅外接收器接收。當煙霧的濃度達到一定值時，煙霧顆粒的散射將觸發紅外接收器。檢測器每2秒檢測一次煙霧，當煙霧濃度低于閾值時，MCU進入休眠模式（15kHz內部晶振模式工作）。當煙霧的濃度達到報警值時，煙霧報警器進入報警模式，LED燈閃爍和蜂鳴器鳴叫。

在煙霧報警器模塊中，MCU的功耗是電能的主要消耗渠道，對于該設備而言，降低能耗可以最大程度保證煙霧報警器實時監測空氣中的煙霧狀況、延長使用壽命。而MCU的存儲容量、處理速度、無線性能、模擬電路、電源轉換器和傳感器等因素都會影響MCU的整體能耗。因此，在煙霧報警器的設計過程中，MCU的選型至關重要。

本文推薦海速芯的8位微控制器TM52FE8276作為煙霧報警器的主控芯片，該器件非常適用于煙霧報警器等對功耗要求高的系統中。

TM52FE8276是一個新的、快速的8051架構，與業界標準8051指令集完全兼容的8位單片機，并保持了8051外圍的功能模塊。通常情況下，TM52執行指令，比傳統的8051架構快六倍。

TM52FE8276大運行頻率16MHz，該處理器經過優化具有很低的功耗，提高工作效率和報警靈敏度（高處理速度）。

在內存容量方面，TM52FE8276的SRAM容量最大為1024字節，FLASH容量最大可達16KB。因此，TM52FE8276的內存相對來說比較高，其內存容量足夠存儲消費電子產品的數據信息，能夠存儲一定數量的煙霧報警信息，且兼具成本效益；

其次，CPU的能耗大小在很大程度上取決于外設，因此開發人員需要考慮的另外一個是板載外設。TM52FE8276集成資源豐富，還提供了豐富的外設接口，包括I2C、UART、SPI，芯片集成了12位ADC，可用于煙霧傳感器的模擬信號檢測，進一步提升了煙霧報警器的設計集成度。

微控制器功能框圖

綜上所述，家庭用煙霧報警器在普通家庭中的普及尤為重要，能夠有效預防和消除火災隱患。海速芯提供的8位微控制器TM52FE8276以低功耗、高處理速度、豐富的外設接口等優勢，為煙霧報警器提供理想的解決方案。