基于MQ-2与GSM的CO监测报警系统的设计

时间:2022-03-17作者:佚名

据世界卫生组织公布,世界上每年有超过250万人死于CO中毒,我国每年也发生10万多宗煤气中毒事故。尤其在我国广大的农村地区,由于采用燃煤取暖的方式,一氧化碳中毒事件常有发生。目前我国针对农村市场的CO监测系统或仪器还较少,CO监测装置大多应用于煤矿等生产部门,人民的生命安全受到极大威胁。因此我们急需设计出一款针对农村市场的CO监测装置。此装置应该具有稳定性高,价格合理,安装方便等特点以利于在农村地区推广。

1 系统总体方案

本系统采用单片机为微控核心。首先,通过CO传感器收集环境中的CO数据信息。CO传感器将采集到的模拟信号通过AD转换器转化为数字信号后传送给单片机,单片机经逻辑处理判断是否越限,越限本地声光报警并由LCD液晶显示报警线路、实时浓度,通过GSM模块向指定电话发送报警短信,系统的报警阈值,电话号码可通过按键进行设定。系统结构框图如图1所示。

2 系统硬件设计

本系统主控芯片选用宏晶公司生产的STC89C52单片机,其具有使用普遍、价格合理等优点,是目前同类技术中性价比较高的产品。STC 89C52的P0口用于与LCD1602数据传输,P1口用于接收AD转换器的数据以及对液晶1602的控制,串口RXD、TXD与TC35i通信,其余管脚用在按键和声光报警等。下面对各部分器件及其电路设计作简要阐述:

2.1 CO传感器模块

CO传感器是系统中的重要部件,传感器的性能直接决定了监测结果的好坏。市场上的CO传感器分为两种,半导体式与电化学式。电化学传感器的灵敏度比半导体传感器要高,并且功耗低更稳定。因此本系统选用了电化学CO传感器MQ-2,其使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2)。当传感器所处环境中存在CO气体时,传感器的电导率随空气中CO浓度的增加而增大。使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与CO浓度相对应的输出信号。MQ-2应用电路如图2,其中S1为MQ-2。

MQ-2采集的模拟信号要经过AD转换器处理后发送给单片机,将MQ-2的输出端OUT与AD转换器的输入通道ADO连接。

2.2 AD转换器模块

系统选用美国TI公司生产的10位AD转换器TLC1543。它具有多通道、低价格的特点。TLC1543为20脚DIP封装的CMOS 10位开关电容逐次A/D逼近模数转换器。TLC1543的CS(15脚)为片选端,CS端的一个下降沿将复位内部计数器并控制和使能芯片。ADDRESS(17脚)为串行数据输入端,用来选择下一个即将被转换的模拟输入或测试电压。DATA OUT(16脚)为A/D串行输出端,它与单片机通信,可对数据长度和格式灵活编程。I/O CLOCK(18脚)时钟输入/输出提供同步时钟,系统时钟由片内产生。我们将TLC1543的15~18引脚分别与单片机的P1.0~P1.3连接。TLC1543将MO-2采集的模拟信号处理后传送给单片机。

2.3 GSM模块

系统选用西门子工业级GSM模块TC35i来发送短信,它工作在EGSM900和GSM1800双频段,电源范围为直流3.3~4.8 V。TC35i利用串口与单片机通信,所以我们将TC35i的RXD、TXD分别与单片机的TXD、RXD相连。我们用单片机的P3.4引脚控制TC35i的点火信号IGT。与单片机连接如图3所示。

2.4 液晶LCD1602模块

1602为工业字符型液晶,能够同时显示16*2即32个字符。将单片机的P0口通过上拉电阻与LCD1602的D0~D7连接并行传输数据,将LCD的R/S(数据/命令选择H/L)、R/W(读/写选择)、E(使能端)分别与单片机的P2.0、P2.1、P2.2连接实现对LCD的控制。

3 系统软件设计

系统的软件部分采用C语言编程,具有很好的模块化和移植性。我们对其中重要的模数转换,以及短信发送模块进行介绍。

气敏传感器MQ-2采集到的模拟信号以电压的形式表现出来我们要经过AD转化后才能输入单片机处理,AD转换部分的软件流程如图4所示。

相关阅读

第六届河南牛商争霸赛正式开赛,明亮照明全力以赴!工程有限公司

2020年8月2日—8月3日,第六届牛商争霸赛启动仪式(河南战区)在河南省登封市文惠山庄正式拉开序幕。 郑州明亮照明工程限公司 总经理荆明慧(辉)担任本次牛商争霸赛总裁。19家企...
2022-10-11
第六届河南牛商争霸赛正式开赛,明亮照明全力以赴!工程有限公司

景观照明能集中地展现一个城市的文化风貌

城市景观照明从照明发展到照明美,融合了艺术品和光文化理念,应具有安全、节能、环保的特点。今天,城市照明环境的目标不仅是用照明美化城市,更要从文化的角度去创造和评价...
2022-07-22
景观照明能集中地展现一个城市的文化风貌

城市夜景亮化中都有哪些组成要素?

城市夜景亮化可以帮助人们识别方向。夜景亮化可以帮助人们区分街道、道路或公园,还可以让人们在公共区域看到彼此。城市夜景亮化是城市空间结构的视觉引导,也是提升城市综合...
2022-07-22
城市夜景亮化中都有哪些组成要素?

商业街景观照明概述

商业街景观照明和整个城市的夜景是一样的,它直接反映了一个城市的科技水平、经济发展水平和整体审美水平。 商业街景观照明旨在美化人工营造的建筑环境和高科技光学技术的应用...
2022-09-29
商业街景观照明概述

大型亮化工程如何做能节约成本?

大型亮化工程 成本费的控制便是在确保施工期和品质考虑施工单位和设计方案要求的状况下减少工程成本,是现场施工管理的关键内容之一。那么,大型亮化工程项目怎样保证合理的节...
2022-09-21
大型亮化工程如何做能节约成本?

热销商品

FEITA 镊子碳纤维合成塑料防静电无尘净化塑胶手动工具镊子93302

FEITA镊子93302采用高强度碳纤维合成塑料材质,兼具轻量化与耐用性,适用于精密操作场景。其独特的防静电设计有效避免静电对电子元件的损害,广泛应用于半导体、光学、...
1.2

硅胶垫片/硅胶垫/硅胶垫片圆形/硅胶垫圈/橡胶垫片/氟胶垫片

硅胶垫片(又称硅胶垫、硅胶垫圈)是一种由硅橡胶制成的密封材料,具有优异的耐高低温(-60℃~230℃)、耐老化、绝缘和环保无毒特性,广泛用于食品、医疗、电子及家电等领域...
1

三元乙丙发泡自粘型背胶半圆平板EPDM配电柜配电箱密封条橡胶条

三元乙丙发泡自粘型背胶半圆平板EPDM密封条,专为配电柜、配电箱等电气设备设计,采用优质EPDM橡胶发泡材质,具备优异的耐候性、耐高低温(-40℃~+120℃)、抗老化及防水防...
1

正泰官方旗舰店开关插座家用暗装墙壁一开五孔面板多孔X1奶油6C白

正泰官方旗舰店推出的这款一开五孔面板,是您家庭装修的理想选择。产品采用奶油6C白色彩,简约大方,能够完美融入各种家居风格。开关功能灵敏可靠,插座孔位设计合理,满足...
5.3

正品西门子电动阀 中央空调二通电磁阀VVI46.20/2 SUA21/3 DN20

西门子电动阀VVI46.20/2SUA21/3DN20是一款高品质的正品中央空调二通电磁阀,适用于多种中央空调系统。该产品采用先进技术制造,具有卓越的性能和可靠性。其型号VVI46...
60

网站栏目