一種簡(jiǎn)易的透射式能見(jiàn)度測量裝置設計方案

　　2.1.2 控制電路

　　該套裝置由具有自帶A/D 轉換功能的芯片STC12C5A60S2控制，它是一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，可以為外圍的電路提供足夠的IO 端口。本設計配置11.059 2 MHz 的晶振為主系統的工作時(shí)鐘實(shí)現對能見(jiàn)度和CO2 數據的采集分析及對顯示部分的控制。

　　2.1.3 顯示電路

　　顯示電路包括了能見(jiàn)度顯示、CO2 濃度顯示及報警電路。其中能見(jiàn)度采集裝置采樣來(lái)的信號經(jīng)控制電路控制LED 燈顯示結果。為了更直觀(guān)表示能見(jiàn)度大小，該裝置將能見(jiàn)度由小到大設置為6 級顯示結構，紅黃綠LED 燈各兩個(gè)，紅燈表示能見(jiàn)度很低，黃燈表示能見(jiàn)度低，綠燈表示能見(jiàn)度良好。

　　CO2 濃度顯示電路用LCD1602 液晶顯示屏實(shí)現。LCD1602字符型液晶顯示模塊是一種專(zhuān)門(mén)用于顯示字母、數字、符號等點(diǎn)陣式LCD,單片機控制該模塊顯示CO2 濃度。當能見(jiàn)度低于預先設定的某一值時(shí)，蜂鳴器報警。

　　2.2 軟件設計

　　圖5是系統流程圖。首先對LCD、A/D 轉換和串口進(jìn)行初始化操作，然后通過(guò)A/D轉換將傳感器采集到的能見(jiàn)度和CO2 濃度數據轉換成單片機可識別的數字信號，通過(guò)LED 顯示能見(jiàn)度，通過(guò)LCD 顯示CO2 濃度，通過(guò)蜂鳴器反映CO2 是否高于預設值。

　　3 實(shí)驗結果與分析

　　為了更有效測試該裝置的測量范圍和靈敏度，選用干冰作為實(shí)驗輔助材料。干冰在空氣中升華，短時(shí)間內產(chǎn)生大量氣態(tài)CO2,用以模擬未知環(huán)境下不同CO2濃度，同時(shí)產(chǎn)生白煙以改變能見(jiàn)度。經(jīng)實(shí)驗得出的結果如圖6,圖7所示。

　　對比兩圖采樣點(diǎn)變化先后，可以看出在CO2 濃度高的時(shí)段，能見(jiàn)度降到了最低，這與實(shí)際情況是非常吻合的。同時(shí)可知該裝置的能見(jiàn)度識別靈敏，同時(shí)結果也表明，該裝置在高濃度CO2 條件下有很好的適應能力。

　　4 結語(yǔ)

　　本文提出了一種易于操作且參數可變的透射式能見(jiàn)度測量裝置的設計方案，實(shí)現了對大氣能見(jiàn)度的分級檢測。在外界其他條件不變的情況下，能見(jiàn)度越低，感應出的直流電壓越小。與此同時(shí)裝置加入了CO2 探測器，在測量大氣中能見(jiàn)度的同時(shí)能夠檢測環(huán)境中CO2 的含量。該裝置物理原理清晰，結構簡(jiǎn)單，易于操作且參數可調，同時(shí)具有很強的擴展性，加入其他不同的有害氣體傳感器，可以對大氣中的各種有害物質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測。