一氧化碳報(bào)警器設(shè)計(jì)說明

..一氧化碳報(bào)警器的設(shè)計(jì)

一氧化碳報(bào)警器的設(shè)計(jì)一氧化碳報(bào)警器的設(shè)計(jì)

一氧化碳報(bào)警器的設(shè)計(jì)

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[摘要

摘要摘要

摘要]

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]一氧化碳〔CO是人們?nèi)粘Ｉ钌a(chǎn)中常見的一種無(wú)色無(wú)味有毒

氣體,不易被人們發(fā)現(xiàn),當(dāng)人處于CO氣體之中是十分危險(xiǎn)的,甚至威脅到生命

安全。而經(jīng)常產(chǎn)生于煤炭等碳素的燃料的燃燒不充分,危害最大的就是一氧化碳

中毒。因此,從安全、環(huán)保及經(jīng)濟(jì)上考慮,研制一種檢測(cè)可燃性氣體自動(dòng)報(bào)警和

自動(dòng)打開排器裝置的一種控制器是非常必要的。由于本設(shè)計(jì)需要用到CO傳感

器,所以在滿足基本要求的基礎(chǔ)上,電路的設(shè)計(jì)還要考慮到傳感器電路部分需要

具有良好的溫度、濕度穩(wěn)定性。

本設(shè)計(jì)是對(duì)空間的CO濃度進(jìn)行報(bào)警、控制其他器件進(jìn)行工作。采用了"探

測(cè)器+單片機(jī)控制電路"設(shè)計(jì)思路,該方案具有檢測(cè)誤差小,反應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。

選用一種十分穩(wěn)定的CO傳感器MQ7,對(duì)一定空間的一氧化碳濃度進(jìn)行檢測(cè),

采用功能和性價(jià)比較高的STC89C52單片機(jī)作為中央處理單元,對(duì)濃度信號(hào)進(jìn)行

采集、數(shù)據(jù)處理、顯示、報(bào)警及打開排氣裝置等工作。也就是說報(bào)警器對(duì)CO進(jìn)

行實(shí)時(shí)控制,當(dāng)一氧化碳的濃度超過允許值時(shí),控制電路進(jìn)行報(bào)警。

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[關(guān)鍵詞

關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞

關(guān)鍵詞]

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]一氧化碳；報(bào)警器；單片機(jī)；電化學(xué)〔氣敏傳感器

1

目錄

目錄目錄

目錄前言

前言前言

前言..............................................................................................................................................31.緒論

緒論緒論

緒論..........................................................................................................................................41.1課題研究背景

課題研究背景課題研究背景

課題研究背景......................................................................................................41.2課題研究的目的及意義

課題研究的目的及意義課題研究的目的及意義

課題研究的目的及意義...............................................................................51.3一氧化碳報(bào)警器的概述

一氧化碳報(bào)警器的概述一氧化碳報(bào)警器的概述

一氧化碳報(bào)警器的概述...............................................................................51.4設(shè)計(jì)的主要任務(wù)

設(shè)計(jì)的主要任務(wù)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)

設(shè)計(jì)的主要任務(wù)................................................................................................52.方案設(shè)計(jì)

方案設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)

方案設(shè)計(jì)..............................................................................................................................62.1設(shè)計(jì)要求

設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求

設(shè)計(jì)要求..................................................................................................................72.2初始化方案

初始化方案初始化方案

初始化方案...........................................................................................................72.2.1總體方案的選擇

總體方案的選擇總體方案的選擇

總體方案的選擇.............................................................................82.2.2MQ-7氣體傳感器

氣體傳感器氣體傳感器

氣體傳感器.......................................................................82.3系統(tǒng)的組成

系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成

系統(tǒng)的組成...........................................................................................................113.報(bào)警控制器的硬件設(shè)計(jì)

報(bào)警控制器的硬件設(shè)計(jì)報(bào)警控制器的硬件設(shè)計(jì)

報(bào)警控制器的硬件設(shè)計(jì).......................................................錯(cuò)誤

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。3.1CO報(bào)警器的設(shè)計(jì)

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。3.1.1報(bào)警器的總體結(jié)構(gòu)

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。3.1.2主控電路原理

主控電路原理主控電路原理

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。3.2STC89C52系列單片機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

系列單片機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)系列單片機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

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。3.3一氧化碳報(bào)警器電路設(shè)計(jì)

一氧化碳報(bào)警器電路設(shè)計(jì)一氧化碳報(bào)警器電路設(shè)計(jì)

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23.3.1A/D

轉(zhuǎn)換電路

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。3.3.2電源電路

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。3.3.3聲音報(bào)警

聲音報(bào)警聲音報(bào)警

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電路電路

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。3.3.4ADC0809與單片機(jī)連接

與單片機(jī)連接與單片機(jī)連接

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。3.3.5傳感器的電路

傳感器的電路傳感器的電路

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。4.報(bào)警器的軟件設(shè)計(jì)

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報(bào)警器的軟件設(shè)計(jì)...................................................................錯(cuò)誤

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。4.1STC89C52單片機(jī)調(diào)試及開發(fā)工具

單片機(jī)調(diào)試及開發(fā)工具單片機(jī)調(diào)試及開發(fā)工具

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。4.2CO氣體報(bào)警控制器軟件流程及設(shè)計(jì)

氣體報(bào)警控制器軟件流程及設(shè)計(jì)氣體報(bào)警控制器軟件流程及設(shè)計(jì)

氣體報(bào)警控制器軟件流程及設(shè)計(jì).........錯(cuò)誤

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。4.3單片機(jī)編程

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。4.4電路仿真

電路仿真電路仿真

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。5系統(tǒng)調(diào)試

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。5.1硬件的調(diào)試

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。5.1.1排除邏輯故障

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。5.1.2排除元器件故障

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。5.1.3排除電源故障

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。5.2軟件調(diào)試

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。5.3軟

軟軟

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、硬件整體調(diào)試

硬件整體調(diào)試硬件整體調(diào)試

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。6.結(jié)束語(yǔ)

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。7.參考文獻(xiàn)

參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)

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。8.附錄

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。附錄

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附錄A：

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：硬件電路總圖

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。附錄

附錄附錄

附錄B：

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：程序的相關(guān)代碼

程序的相關(guān)代碼程序的相關(guān)代碼

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3

前言

前言前言

前言當(dāng)今,單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅猛,基于單片機(jī)開發(fā)的智能化監(jiān)測(cè)控

制設(shè)備和產(chǎn)品都廣泛的應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域,促進(jìn)了生產(chǎn)技術(shù)水平的提高。單片機(jī)智

能控制電路具有延展性好,反應(yīng)快,高集成,準(zhǔn)確性高等優(yōu)點(diǎn),有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)特

定情況的快速控制。此次的一氧化碳報(bào)警器檢測(cè)系統(tǒng)正是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的一

種。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)由硬件和軟件組成。硬件是指單片機(jī)擴(kuò)展的存儲(chǔ)器、輸入/

輸出設(shè)備以及各種實(shí)現(xiàn)單片機(jī)系統(tǒng)控制要求的接口電路和有關(guān)的外圍電路芯片

或部件；軟件是指單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其特定控制功能的各種工作程序和管理程

序。只有系統(tǒng)硬件和軟件緊密配合、協(xié)調(diào)一致,才可能組成高性能的單片機(jī)應(yīng)用

系統(tǒng)。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)過程一般包括系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件

設(shè)計(jì)和系統(tǒng)調(diào)試幾個(gè)階段。這幾個(gè)系統(tǒng)開發(fā)階段并不是相互獨(dú)立、各自進(jìn)行的,

而應(yīng)根據(jù)開發(fā)的實(shí)際需要,相互協(xié)調(diào)、交叉,有機(jī)的進(jìn)行。

實(shí)現(xiàn)氣體濃度監(jiān)測(cè)離不開高性能的氣體傳感器。狹義上講,傳感器就是

能將外界信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置。隨著新技術(shù)和自動(dòng)化的發(fā)展,傳感器的使用

數(shù)量越來(lái)越大,一切現(xiàn)代儀器、設(shè)備幾乎都離不開傳感器。此次設(shè)計(jì)中所利用到

的氣體傳感器就是要測(cè)量一氧化碳?xì)怏w濃度的動(dòng)態(tài)信息,并且利用模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片

將濃度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字值,實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的檢測(cè)與報(bào)警功能。其中我們?cè)O(shè)計(jì)的方案

是通過傳感器輸出的電壓值來(lái)表示一氧化碳相應(yīng)的濃度值。,不過該設(shè)計(jì)中并沒

有將這個(gè)濃度值顯示出來(lái),只要求在氣體濃度超過給定值時(shí)候報(bào)警。

由于一氧化碳中毒是家庭小區(qū)以及礦工企業(yè)常見事故,給人們生命財(cái)產(chǎn)

帶來(lái)了極大的危害。為了能減少事故的發(fā)生,迫切需要一氧化碳報(bào)警裝置。

隨著電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,面對(duì)各種檢查對(duì)象和大量的測(cè)試點(diǎn),

需要利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將多路被測(cè)量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,再經(jīng)過單片機(jī)或微型計(jì)算機(jī)

進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)控。而此時(shí)采用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)一氧化碳報(bào)警不僅具有

采集控制方便、簡(jiǎn)單、靈活等優(yōu)點(diǎn),而且可以大幅度提高采集點(diǎn)的技術(shù)指標(biāo),從

而大大提高系統(tǒng)的可利用性。此次的設(shè)計(jì)正是把ADC0809與STC89C52單片機(jī)

4有機(jī)的結(jié)合起來(lái),實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),也符合了本設(shè)計(jì)的要求。

1.

緒論

緒論緒論

緒論1.1課題研究背景

課題研究背景課題研究背景

課題研究背景隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的提高,現(xiàn)代化、智能化的多功能建筑越來(lái)越多,對(duì)建筑的防

火安全設(shè)計(jì)要求也越來(lái)越高。近年來(lái),全國(guó)燃?xì)庑袠I(yè)發(fā)展迅猛,液化氣、天然氣、

煤制氣等城市燃?xì)庾鳛榍鍧嵞茉匆言诠ど虡I(yè)和城鎮(zhèn)居民用戶中得到廣泛應(yīng)用,特

別是隨著"西氣東輸"工程的快速進(jìn)展,燃?xì)庑袠I(yè)發(fā)展?jié)摿薮?。?西氣東輸

工程"為開端的大規(guī)模天然氣利用工程的實(shí)施,意味我國(guó)城市燃?xì)鈱⒋筇げ降倪M(jìn)

入"天然氣時(shí)代"。西氣東輸工程,在西部?jī)?yōu)勢(shì)資源和東部廣闊市場(chǎng)之間建立起

了一座"金橋",西氣東輸工程投入使用后,每年供應(yīng)長(zhǎng)江三角洲地區(qū)大量生產(chǎn)

生活所必須的天然氣。城市燃?xì)獾钠占芭c應(yīng)用無(wú)疑對(duì)改善城市的環(huán)境質(zhì)量和提高

具名的生活質(zhì)量發(fā)揮了巨大的作用。但是隨著燃?xì)獾膹V泛使用,由于燃?xì)庑孤┧?/p>

引發(fā)的爆炸、中毒和火災(zāi)事故也時(shí)有發(fā)生,這在某種程度上增加了城市的不安全

和不穩(wěn)定因素。為了使燃?xì)飧玫卦旄Ｓ诿?造福于社會(huì),減少并杜絕各種因

燃?xì)庑孤┒l(fā)的爆炸及火災(zāi)事故,各燃?xì)馐褂脝挝患熬用裼脩暨x擇一種適合的

氣體報(bào)警器實(shí)為必要之舉。

及時(shí)報(bào)警是非常重要的,在在公共場(chǎng)所或家庭里都一樣。一旦發(fā)生火災(zāi),提

早報(bào)警,可以及時(shí)將火撲滅,以免小火釀成大火災(zāi),這相當(dāng)于盡最大的努力保護(hù)

我們的生命財(cái)產(chǎn)。目前常用的有感煙、感溫和可燃?xì)怏w火災(zāi)報(bào)警器。像家庭中使

用煤氣、液化石油氣和天然氣等燃料時(shí),安裝一個(gè)可燃?xì)怏w報(bào)警器,但出現(xiàn)漏氣

或者著火時(shí),報(bào)警器能夠立即鳴笛報(bào)警,告之主人及時(shí)采取措施。

一氧化碳〔CO為無(wú)色、無(wú)味、無(wú)刺激性氣體,幾乎不溶于水,不易被活性

炭吸附。當(dāng)碳物質(zhì)燃燒不完全時(shí),可產(chǎn)生CO,如人體短時(shí)間內(nèi)吸收較高濃度的

C0,或濃度雖低,但吸時(shí)間較長(zhǎng),均可造成急性中毒。CO與血紅蛋白結(jié)合能力

超過氧和血紅蛋白的結(jié)合能力的200-300倍,當(dāng)CO與血紅蛋白結(jié)合形成的碳氧

血紅蛋白含量達(dá)到5%時(shí),就會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生慢性損害,達(dá)到60%時(shí)就會(huì)昏迷,達(dá)到

90%就會(huì)死亡。

由于發(fā)生一氧化碳中毒事件的普遍性和隱蔽性,迫切需要一種能夠很好的監(jiān)

5控室內(nèi)一氧化碳濃度的儀器,并且在一氧化碳濃度過高時(shí)能夠報(bào)警提高人們注意

力,保護(hù)人們生命財(cái)產(chǎn)安全。另外,一氧化碳還可以燃燒,但一定的空間內(nèi)充斥

了足夠量的CO時(shí),還必須避免火光的產(chǎn)生。

本文正是通過分析目前的氣體報(bào)警器的現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)制作的一氧化碳報(bào)警器,

保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。1.2

課題研究的目的及意義

課題研究的目的及意義課題研究的目的及意義

課題研究的目的及意義設(shè)計(jì)出性能更加可靠,經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的一氧化碳報(bào)警器。

目前,現(xiàn)有一氧化碳檢測(cè)儀器主要是面對(duì)工礦企業(yè)或者公共場(chǎng)所的檢測(cè),價(jià)

格高昂,對(duì)家庭也不適用。因此,本次設(shè)計(jì)所面對(duì)的廣大居民,其優(yōu)點(diǎn)在于：

〔1成本低廉并能對(duì)一氧化碳準(zhǔn)確報(bào)警

〔2該產(chǎn)品無(wú)需專業(yè)人員操作,只要放在合適位置,通電即可,連續(xù)使用、

方便簡(jiǎn)捷。

〔3能起到預(yù)防一氧化碳中毒的效果,使人們高枕無(wú)憂。該產(chǎn)品必須能夠

有效預(yù)防廣大農(nóng)村居民冬季燃煤取暖一氧化碳中毒事件發(fā)生,同時(shí)也能夠給城鎮(zhèn)

居民安全使用天然氣提供有力的保障。1.3

一氧化碳報(bào)警器的概述

一氧化碳報(bào)警器的概述一氧化碳報(bào)警器的概述

一氧化碳報(bào)警器的概述一氧化碳報(bào)警器是屬于燃?xì)鈭?bào)警器中的一種。燃?xì)鈭?bào)警器可分為可燃?xì)怏w

泄漏儀〔簡(jiǎn)稱"檢漏儀",可燃?xì)怏w報(bào)警控制器〔簡(jiǎn)稱"控制器"、可燃?xì)怏w探

測(cè)器〔簡(jiǎn)稱"探測(cè)器"、家用可燃?xì)怏w報(bào)警器〔簡(jiǎn)稱"報(bào)警器"四大系列產(chǎn)品。

報(bào)警器為居民家庭用的燃?xì)鈭?bào)警器,一般安裝在廚房或廁所,遇燃?xì)庑孤r(shí),報(bào)

警器可發(fā)出聲光報(bào)警,以提醒居民。

燃?xì)鈭?bào)警器的核心是氣體傳感器,俗稱"電子鼻"。當(dāng)氣體傳感器遇到匹配

氣體時(shí),傳感器電阻隨燃?xì)鉂舛榷兓?隨之產(chǎn)生電信號(hào),然后將電信號(hào)傳輸?shù)?/p>

報(bào)警器后繼線路進(jìn)行處理。經(jīng)過電子路線處理變成濃度成比例變化的電壓信號(hào),

由線性電路加以補(bǔ)償,使信號(hào)線性化,經(jīng)微機(jī)處理、邏輯分析,輸出各種控制信

號(hào),即當(dāng)燃?xì)鉂舛冗_(dá)到報(bào)警設(shè)定值時(shí),氣體報(bào)警器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。本文中的

一氧化碳報(bào)警器起基本工作原理也差不多。1.4

設(shè)計(jì)的主要任務(wù)

設(shè)計(jì)的主要任務(wù)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)

設(shè)計(jì)的主要任務(wù)本文利用單片機(jī)電路制作一氧化碳報(bào)警器。設(shè)計(jì)過程中最關(guān)鍵的兩個(gè)部分：

6硬件的設(shè)計(jì)和控制軟件的程序編寫。這也是在設(shè)計(jì)過程中需要解決的最關(guān)鍵的問

題。

<1>對(duì)單片機(jī)報(bào)警器系統(tǒng)進(jìn)行整體的規(guī)劃和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

<2>以STC89C52單片機(jī)為中央處理器,對(duì)硬件電路進(jìn)行設(shè)計(jì)和改進(jìn),使其功能更

加完善。系統(tǒng)硬件電路主要分為A/D轉(zhuǎn)換電路、STC89C52單片機(jī)接口電路、聲

音報(bào)警控制電路、三部分。硬件的設(shè)計(jì)需要單片機(jī)、模電及其數(shù)電的相關(guān)知

識(shí)。在解決這一問題的過程中,需要查閱大量資料,結(jié)合所學(xué)知識(shí),向老師

獲取幫助。

<3>系統(tǒng)的軟件編制。在程序的編寫過程中,將數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換后經(jīng)由單片機(jī)和已

知數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。需要對(duì)程序進(jìn)行多次調(diào)試,以獲取最佳數(shù)值。最后根據(jù)需

要調(diào)試出來(lái)實(shí)際電路即可。

2.

方案設(shè)計(jì)

方案設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)

方案設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)就是根據(jù)題目的要求而對(duì)軟硬件進(jìn)行規(guī)劃,并選擇最佳的硬件電路和軟

件程序來(lái)達(dá)到預(yù)期的目的。

硬件設(shè)計(jì)是通過對(duì)設(shè)計(jì)要求的分析,對(duì)各種元器件的了解,而得出分立元件

7與集成塊的某些連接方法,已達(dá)到設(shè)計(jì)的功能要求。并且把這些元器件焊接在一

塊電路板上。它包括對(duì)各種元器件的功能和接發(fā)；了解,以及對(duì)各種元器件的選

擇和設(shè)計(jì)方案的選擇。軟件設(shè)計(jì)是分析設(shè)計(jì)的硬件用程序?qū)崿F(xiàn)其功能,前提是將

正確的相關(guān)程序燒錄到單片機(jī)上,已達(dá)到硬件實(shí)現(xiàn)功能的要求,并且調(diào)試優(yōu)化產(chǎn)

品功能。2.1

設(shè)計(jì)要求

設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求

設(shè)計(jì)要求CO報(bào)警器應(yīng)實(shí)現(xiàn)如下功能:報(bào)警器需在一氧化碳濃度達(dá)到100ppm時(shí)啟動(dòng)報(bào)

警。

具體實(shí)現(xiàn)如下功能：

〔1系統(tǒng)要求設(shè)置正常工作狀態(tài)除正常工作狀態(tài)外,LED紅燈處于熄滅狀態(tài),

蜂鳴器處于關(guān)閉狀態(tài)。

〔2在正常工作狀態(tài)下,綠燈應(yīng)長(zhǎng)亮。當(dāng)室內(nèi)一氧化碳濃度達(dá)到100ppm時(shí)

系統(tǒng)應(yīng)啟動(dòng)蜂鳴器報(bào)警,紅燈閃爍。2.2

初始化方案

初始化方案初始化方案

初始化方案本設(shè)計(jì)研究的思路：

〔1根據(jù)該設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)的基本功能,設(shè)計(jì)大概應(yīng)該分為信號(hào)接收,信號(hào)處

理,信號(hào)控制和信號(hào)響應(yīng)四個(gè)部分。

A.信號(hào)采集接收部分即通過一氧化碳檢測(cè)房間氣體濃度,并將這種變化量

轉(zhuǎn)換成電壓或者電流等模擬量的變化。為了能準(zhǔn)且采集到氣體濃度的變化應(yīng)選用

傳感器敏感器件,為使其有效部分的檢測(cè)房間中氣體濃度,必須選用高溫一氧化

碳傳感器。

B.信號(hào)處理部分是將接收部分得到的電壓或電流等變化進(jìn)行必要放大,為

后一部分信號(hào)控制提供準(zhǔn)備。這一部分應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選用電荷放大,或比較

器等裝置,這部分電路將包含在傳感器接口電路中。

C.信號(hào)控制部分是通過預(yù)設(shè)定控制方式等實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)要求的準(zhǔn)確操作。主

要是通過已編程的單片機(jī)芯片。

D.信號(hào)響應(yīng)是通過事故處理部分實(shí)現(xiàn)控制部分的要求。用簡(jiǎn)單的蜂鳴器和

LED燈即可。

根據(jù)對(duì)上面設(shè)計(jì)系統(tǒng)的分析,我們得到該設(shè)計(jì)思想框圖如下圖2.1所示：

8

圖2.1設(shè)計(jì)思想框圖

2.2.1

總體方案的選擇

總體方案的選擇總體方案的選擇

總體方案的選擇鑒于此系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能,提出方案進(jìn)行分析。

首先,這個(gè)方案是利用一個(gè)一氧化碳?xì)饷魝鞲衅鲗?duì)空間的氣體濃度進(jìn)行檢

測(cè),將檢測(cè)到的濃度結(jié)果經(jīng)過放大器或比較電路后,實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)信號(hào)的處理,再

將結(jié)果輸入A/C芯片后進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,最后通過寫有程序的單片機(jī)STC89C52對(duì)

電路進(jìn)行智能調(diào)控,實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警。此設(shè)計(jì)十分簡(jiǎn)單,也十分實(shí)用。雖然對(duì)房間

氣體濃度的采集不是很精確,但報(bào)警方面已經(jīng)十分符合生活必須的。

這個(gè)設(shè)計(jì)所用到的主控芯片是采用常規(guī)的ADC0809和STC89C52?；诒痉桨?/p>

所需的成本比較低,又能達(dá)到比較準(zhǔn)確的測(cè)量,單片機(jī)的兼容性和性價(jià)比都很高,

因此這個(gè)方案是必然之選。通過對(duì)資料的收集,本設(shè)計(jì)將采用的傳感器是MQ-7

氣體傳感器,對(duì)一氧化碳的靈敏度高,這種傳感器可檢測(cè)多種含一氧化碳的氣體,

是一款適合多種應(yīng)用的低成本傳感器。

2.2.2MQ-7

氣體傳感器

氣體傳感器氣體傳感器

氣體傳感器特點(diǎn)

特點(diǎn)特點(diǎn)

特點(diǎn)：

：：

：*對(duì)一氧化碳有很高的靈敏度和良好的選擇性

*具有長(zhǎng)期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性

應(yīng)用

應(yīng)用應(yīng)用

應(yīng)用

用于家庭、環(huán)境的一氧化碳探測(cè)裝置,適宜于一氧化碳、煤氣等的探測(cè)

規(guī)格

規(guī)格規(guī)格

規(guī)格

A.標(biāo)準(zhǔn)的工作條件：

B.環(huán)境條件：信

號(hào)

接收

裝置

信號(hào)

處理

裝置

信號(hào)

控制

裝置

信號(hào)

響應(yīng)

裝置

9

C.靈敏度特性：

D.結(jié)構(gòu)、外形、測(cè)試電路

MQ-7氣敏傳感器的結(jié)構(gòu)如下圖1所示〔結(jié)構(gòu)A或B,由微型三氧化二鋁陶瓷

管、二氧化錫敏感層、測(cè)量電極和加熱器構(gòu)成的敏感元件固定在塑料或不銹鋼制

成的腔體內(nèi),加熱器為氣敏元件提供了必要的工作條件。填充活性炭的過濾腔體,

進(jìn)一步減弱了氮氧化物、烷類等氣體的干擾。封裝好的氣敏元件有六只管腳,其

中4個(gè)用于信號(hào)的取出,2個(gè)用于提供加熱電流。

基本測(cè)試回路圖：

10R22

RES1

A

4

A

6

B

1

B

3H

2

H

51

VCC

VCC

Vrl

基本測(cè)試回路圖

E.靈敏度特性曲線：

MQ-7型氣敏元件靈敏度特性曲線圖

上圖中給出了MQ-7型氣敏傳感器的靈敏度特性,其中溫度是20攝氏度,相對(duì)濕

度為65%,氧氣濃度為21%,RL=10k；Rs為旗艦在不同氣體不同濃度下的電阻值；

Ro為器件在潔凈空氣中的電阻值。

MQ

MQMQ

MQ-

--

-7

77

7工作原理

工作原理工作原理

工作原理：

：：

：

傳感器的表面電阻Rs是通過與其串聯(lián)的負(fù)載電阻