ADI便携式一氧化碳检测设计方案

在工业生产中，气体中毒事件时有发生，市场对便携式有毒气体检测方案的需求趋势迅速增加。本文介绍一种基于ADI的 ADuCM360 MCU的一氧化碳气体检测方案，该方案具有具有功耗低、交叉灵敏度低、长期稳定性出色等特点，非常适合电池供电的便携式应用。

时常发生的有毒气体中毒事件，引起了人们对人生安全和健康的重视。有毒气体检测器小巧轻便，方便随身携带，可以检测暴露在环境中的危险气体 CO 的浓度，清晰地读出气体浓度、峰值和高、低浓度报警水平。如果当前气体高、低浓度值超出预设限度值时，仪器以声、光报警提醒用户。多数便携式低功耗有毒气体检测器都是以电化学传感器为基础的，涵盖工业环境中的多数常见气体，比如一氧化碳(CO)、二氧化硫(SO2)、硫化氢(H2S)、和二氧化氮(NO2)。

本参考设计提供了一个基于ADI公司 ADuCM360 MCU的一氧化碳气体检测方案，包含完整的硬件设计(原理图、PCB及BOM)，软件设计和用户接口软件。该方案具有具有功耗低、交叉灵敏度低、长期稳定性出色等特点，非常适合电池供电的便携式应用。

一、ADI一氧化碳检测方案工作原理

工作原理图

二、ADI一氧化碳检测方案硬件原理

硬件原理图

1. 信号测量 :使用电化学传感器 Alphasense CO - AF 作为前端，传感器产生的电流与 CO 浓度成正比，将传感器产生的电信号经过放大、滤波电路送到 ADC 采样端;

2. 信号采样：使用 ADuCM360 内置的 ADC 采集经过处理的信号;

3. 数据显示 :将计算得到的 CO 浓度通过 LCM 显示出来;

4. 声光报警 :当 CO 浓度达到一定范围，控制蜂鸣器发出不同频率的声音，进行报警。

5. 电源及参考电压部分：供电电压 5V,可以利用USB或者三节干电池供电。

三、软件设计流程

1. CO浓度计算 :根据采ADC集到的信号计算 CO 浓度，测量范围 0 - 1500ppm,带有自动校准功能;

2. 数据显示 :驱动LCM,将采样电压和计算得到的 CO 浓度显示出来;

3. 声光报警 :根据 CO 浓度将报警范围分 3 个等级：50 - 200ppm、201 - 400ppm、400ppm 以上;在不同等级控制蜂鸣器发出不同频率的声音，浓度越高，频率越高。

四、PCB板实物图