基于單片機(jī)的分布式無(wú)線(xiàn)氣體監(jiān)測(cè)裝置

摘要 針對(duì)目前市場(chǎng)上氣體檢測(cè)設(shè)備存在檢測(cè)種類(lèi)單一、可調(diào)性差、適用性較低等問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種根據(jù)實(shí)際需要，用戶(hù)可自由選擇檢測(cè)氣體種類(lèi)的無(wú)線(xiàn)氣體檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)由MQ系列氣體傳感器、ADC0809、STC89C52、NRF905無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊和LCD顯示等構(gòu)成。測(cè)試證明，當(dāng)傳感器檢測(cè)到氣體濃度超標(biāo)時(shí)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警。
關(guān)鍵詞 單片機(jī)；多功能；分布式；無(wú)線(xiàn)；氣體監(jiān)測(cè)

目前，在實(shí)際生產(chǎn)、生活的諸多領(lǐng)域中，氣體檢測(cè)都有著廣泛的應(yīng)用，它不僅適用于石油、化工、冶金等工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，也同樣適用于家庭、商場(chǎng)、加油站等各種生活服務(wù)場(chǎng)所。不過(guò)，正是因?yàn)槠溥m用領(lǐng)域較多，而帶來(lái)了一系列問(wèn)題。例如，有些場(chǎng)合由于環(huán)境復(fù)雜，線(xiàn)路鋪
設(shè)、檢修十分困難，而且線(xiàn)路故障、老化等不可見(jiàn)因素的存在，也成為了安全隱患。其次，不同的領(lǐng)域?qū)τ跈z測(cè)氣體的類(lèi)型需求也不同，市場(chǎng)上出現(xiàn)了多種類(lèi)型的氣體檢測(cè)裝置，雖然也可達(dá)到用戶(hù)要求，但是這無(wú)疑提高了成本，降低了裝置的適用性，造成資源浪費(fèi)。針對(duì)這些問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種可靠的能夠讓用戶(hù)自行選擇檢測(cè)氣體種類(lèi)的分布式無(wú)線(xiàn)氣體檢測(cè)裝置，用來(lái)應(yīng)對(duì)復(fù)雜高危的工作環(huán)境，解決有線(xiàn)傳輸帶來(lái)的布線(xiàn)困難、故障檢查困難等缺點(diǎn)，最大程度上滿(mǎn)足不同用戶(hù)的需求，提高系統(tǒng)的適應(yīng)性和監(jiān)測(cè)能力。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)的氣體監(jiān)測(cè)裝置以多功能、易操作、穩(wěn)定可靠為目的，實(shí)現(xiàn)多種氣體無(wú)線(xiàn)監(jiān)測(cè)的功能，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。首先，用戶(hù)根據(jù)具體需要，確定要監(jiān)測(cè)的氣體種類(lèi)，選擇特定的傳感模塊，并接入到分機(jī)指定的接口，系統(tǒng)設(shè)計(jì)最多可接入8種不同的氣體檢測(cè)模塊。系統(tǒng)正常工作時(shí)，分機(jī)監(jiān)測(cè)各氣體傳感模塊，一旦發(fā)現(xiàn)某氣體濃度超標(biāo)，單片機(jī)接收到相應(yīng)氣體傳感器發(fā)出的信號(hào)，啟動(dòng)無(wú)線(xiàn)發(fā)射單元，向主機(jī)發(fā)送信息。主機(jī)接收到的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)處理分析，送到液晶顯示，并啟動(dòng)報(bào)警電路。

2 MQ系列氣體傳感模塊
在選擇傳感器時(shí)，一定要考慮到穩(wěn)定性、靈敏度、選擇性和抗腐蝕性，系統(tǒng)采用MQ系列的氣體傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)氣體濃度信息。MQ系列氣體傳感器是氣敏傳感器，其具有很高的靈敏度良好的選擇性、長(zhǎng)期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性。MQ型氣敏傳感器由微型陶瓷管和敏感層，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的腔體內(nèi)，加熱器為氣敏元件的工作提供了必要的工作條件。該系列氣敏傳感器類(lèi)型全面，包括MQ-2煙霧傳感器、MQ-3酒精傳感器、MQ-4甲烷傳感器、MQ-5液化氣傳感器、MQ-8氫氣傳感器等多種氣敏傳感器，同時(shí)各個(gè)傳感器之間電路通用性強(qiáng)，能夠滿(mǎn)足不同場(chǎng)所中的氣體檢測(cè)要求。