基于單片機的分布式無(wú)線(xiàn)氣體監測裝置

摘要 針對目前市場(chǎng)上氣體檢測設備存在檢測種類(lèi)單一、可調性差、適用性較低等問(wèn)題，設計了一種根據實(shí)際需要，用戶(hù)可自由選擇檢測氣體種類(lèi)的無(wú)線(xiàn)氣體檢測系統。該系統由MQ系列氣體傳感器、ADC0809、STC89C52、NRF905無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊和LCD顯示等構成。測試證明，當傳感器檢測到氣體濃度超標時(shí)，實(shí)現系統自動(dòng)報警。
關(guān)鍵詞 單片機；多功能；分布式；無(wú)線(xiàn)；氣體監測

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(zhù)廣泛的應用，它不僅適用于石油、化工、冶金等工業(yè)現場(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)，正是因為其適用領(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)境復雜，線(xiàn)路鋪
設、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)域對于檢測氣體的類(lèi)型需求也不同，市場(chǎng)上出現了多種類(lèi)型的氣體檢測裝置，雖然也可達到用戶(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。針對這些問(wèn)題，設計了一種可靠的能夠讓用戶(hù)自行選擇檢測氣體種類(lèi)的分布式無(wú)線(xiàn)氣體檢測裝置，用來(lái)應對復雜高危的工作環(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，提高系統的適應性和監測能力。

1 系統設計
設計的氣體監測裝置以多功能、易操作、穩定可靠為目的，實(shí)現多種氣體無(wú)線(xiàn)監測的功能，系統結構框圖如圖1所示。首先，用戶(hù)根據具體需要，確定要監測的氣體種類(lèi)，選擇特定的傳感模塊，并接入到分機指定的接口，系統設計最多可接入8種不同的氣體檢測模塊。系統正常工作時(shí)，分機監測各氣體傳感模塊，一旦發(fā)現某氣體濃度超標，單片機接收到相應氣體傳感器發(fā)出的信號，啟動(dòng)無(wú)線(xiàn)發(fā)射單元，向主機發(fā)送信息。主機接收到的數據，經(jīng)過(guò)處理分析，送到液晶顯示，并啟動(dòng)報警電路。

2 MQ系列氣體傳感模塊
在選擇傳感器時(shí)，一定要考慮到穩定性、靈敏度、選擇性和抗腐蝕性，系統采用MQ系列的氣體傳感器來(lái)監測氣體濃度信息。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(cháng)期的使用壽命和可靠的穩定性。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成的敏感元件固定在塑料或不銹鋼的腔體內，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，能夠滿(mǎn)足不同場(chǎng)所中的氣體檢測要求。