當(dāng)前位置:首頁 > 智能硬件 > 半導(dǎo)體
[導(dǎo)讀]介紹了一種基于AT89C52單片機和MQ-2型半導(dǎo)體電阻式煙霧傳感器的煙霧報警器設(shè)計。該煙霧報警器具有聲光報警、濃度顯示以及與上位機串口通信等功能。其結(jié)構(gòu)簡單,價格低廉,性能穩(wěn)定,具有較好的實用價值。本文引用地址

介紹了一種基于AT89C52單片機和MQ-2型半導(dǎo)體電阻式煙霧傳感器煙霧報警器設(shè)計。該煙霧報警器具有聲光報警、濃度顯示以及與上位機串口通信等功能。其結(jié)構(gòu)簡單,價格低廉,性能穩(wěn)定,具有較好的實用價值。本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/235829.htm

隨著社會高速發(fā)展,火災(zāi)對于人類的生產(chǎn)生活造成了巨大的危害。煙霧報警器是用來監(jiān)測環(huán)境中煙霧的濃度,以便人們及早發(fā)現(xiàn)事故隱患,采取有效措施,避免事故發(fā)生,確保工業(yè)生產(chǎn)和人們生活的安全。

煙霧檢測報警器由以下3部分組成:煙霧信號采集電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和單片機控制電路。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。煙霧信號采集電路由煙霧傳感器和模擬放大電路組成,將煙霧信號轉(zhuǎn)化為模擬的電信號。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將煙霧檢測電路送出的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后送入單片機。單片機對該數(shù)字信號進行濾波處理,并與預(yù)設(shè)值進行比較,如果大于則啟動報警電路發(fā)出報警聲音,反之則為正常狀態(tài)。為方便監(jiān)控,使儀器測試人員及用戶能夠直觀地觀察到環(huán)境中的可燃煙霧濃度值,可將濃度值送到顯示屏中。為使報警裝置更加完善,可以在聲音報警基礎(chǔ)上加入光閃報警,變化的光信號可以引起用戶注意,彌補嘈雜環(huán)境中聲音報警的局限。

本設(shè)計采用MQ-2型煙霧傳感器,它是由二氧化錫半導(dǎo)體氣敏材料構(gòu)成,屬于表面離子式N型半導(dǎo)體。當(dāng)處于200~300℃溫度時,二氧化錫吸附空氣中的氧,形成氧的負離子吸附,使半導(dǎo)體中的電子密度減少,從而使其電阻值增加。當(dāng)與煙霧接觸時,如果晶粒間界處的勢壘受到該煙霧的調(diào)制而變化,就會引起表面電導(dǎo)率的變化。利用這一點就可以獲得這種煙霧存在的信息。

MQ-2煙霧傳感器在最佳工作條件下,接觸同一種煙霧,其電阻值Rs隨氣體濃度變化的特性稱之為靈敏度特性,用K表示。K=Rs/Ro,其中Ro為煙霧傳感器在潔凈空氣條件下的電阻值,Rs為煙霧傳感器在一定濃度的檢測煙霧中的電阻值。雖然對于不同的煙霧,器件靈敏度特性K的值也會各有差異,但是它們都遵循同一規(guī)律:logRs=mlogC+n

式中:m為器件相對煙霧濃度變化的敏感性,又稱煙霧分離能,對于煙霧,m值為1/2~1/3;C為檢測煙霧的濃度。n與檢測煙霧,器件材料有關(guān),并隨測試溫度和材料中有無增感劑而有所不同。

MQ-2煙霧傳感器有6個引腳,其中中間的2個為電阻絲,剩下的4個引腳分別為2個輸入引腳和兩個輸出引腳。其中中間的兩個引腳為信號輸出端,其輸出為模擬電壓量,范圍為0~1 V。其連接方式如圖2所示。

該傳感器需要施加2個電壓:加熱電壓VH和測試電壓VC。其中VH用于為傳感器提供特定的工作溫度。VC則用于測定與傳感器串聯(lián)的負載電RL上的電壓。

傳感器輸出信號一般比較微弱,需要經(jīng)過前置電路對其進行放大、濾波、電平調(diào)整,滿足單片機對輸入信號的要求。

本系統(tǒng)采用的煙霧傳感器屬于電阻型,因此只需串聯(lián)一個參考電阻,再經(jīng)過一個同相比例放大電路即可發(fā)送給ADC采集。信號放大電路如圖3所示。

放大后的信號經(jīng)過地址選通,從IN0口輸入ADC0809芯片,初始化芯片后,給START端一個不少于100 nm的正脈沖開始模數(shù)轉(zhuǎn)換。當(dāng)轉(zhuǎn)換完成后,EOC端發(fā)出一個完成信號(高電平),數(shù)據(jù)通過鎖存器送給單片機P0口。ADC0809與單片機接口電路如圖4所示。

ADC0809時鐘頻率一般為500 kHz(要求時鐘頻率不高于640 kHz),單片機的時鐘頻率為11.0592 MHz,則ALE引腳的時鐘頻率約為1.84 MHz,經(jīng)過D觸發(fā)器兩次二分頻得到的頻率差不多為450 kHz,符合A/D轉(zhuǎn)換器的頻率要求。

煙霧濃度處于正常值時,P2.6口置于高電平,當(dāng)煙霧濃度達到或超出警戒值時該口置為低電平,使晶體三極管PNP導(dǎo)通。這時聲光報警電路也就全部導(dǎo)通,開始聲光報警。其電路原理圖如圖5所示。

AT89C52和MQ5' />

文中設(shè)計的煙霧報警器通過仿真達到了預(yù)期功能,其適宜于液化氣、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氫氣和煙霧等的探測,可用于家庭和工廠的氣體泄漏監(jiān)測,探測范圍廣泛,靈敏度高,穩(wěn)定性好,價格低廉且電路結(jié)構(gòu)簡單,具有較好地實用價值。

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點,本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實性等。需要轉(zhuǎn)載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請及時聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫毥谦F公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關(guān)鍵字: AWS AN BSP 數(shù)字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運行,同時企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險,如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機 衛(wèi)星通信

要點: 有效應(yīng)對環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實提質(zhì)增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競爭力 堅持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強核心競爭優(yōu)勢...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運營商 數(shù)字經(jīng)濟

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術(shù)學(xué)會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(shù)(集團)股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉