基于單片機(jī)的分布式無線氣體監(jiān)測裝置

摘要 針對目前市場上氣體檢測設(shè)備存在檢測種類單一、可調(diào)性差、適用性較低等問題，設(shè)計(jì)了一種根據(jù)實(shí)際需要，用戶可自由選擇檢測氣體種類的無線氣體檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)由MQ系列氣體傳感器、ADC0809、STC89C52、NRF905無線收發(fā)模塊和LCD顯示等構(gòu)成。測試證明，當(dāng)傳感器檢測到氣體濃度超標(biāo)時，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動報(bào)警。
關(guān)鍵詞 單片機(jī)；多功能；分布式；無線；氣體監(jiān)測

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

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)的氣體監(jiān)測裝置以多功能、易操作、穩(wěn)定可靠為目的，實(shí)現(xiàn)多種氣體無線監(jiān)測的功能，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。首先，用戶根據(jù)具體需要，確定要監(jiān)測的氣體種類，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種不同的氣體檢測模塊。系統(tǒng)正常工作時，分機(jī)監(jiān)測各氣體傳感模塊，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，啟動無線發(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)過處理分析，送到液晶顯示，并啟動報(bào)警電路。

2 MQ系列氣體傳感模塊
在選擇傳感器時，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監(jiān)測氣體濃度信息。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，同時各個傳感器之間電路通用性強(qiáng)，能夠滿足不同場所中的氣體檢測要求。