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亿发娱乐:基于MQ- 2和GSM的一氧化碳监测报警系统

作者: 佚名   点击次数:    发布时间: 2019-06-11 11:59

文摘:开发了一种具有短信发送功能的一氧化碳监测报警系统。 该系统采用STC89C52单片机和MQ-2传感器监测多路一氧化碳信号。 浓度可以实时显示。 当浓度超过阈值时,给出局部声光报警。 GSM模块TC35i用于向指定的手机发送报警信息。。 可以通过按键设置报警阈值和手机号码。该系统操作简单、精度高、灵敏度强、成本控制好,有利于推广,符合设计要求。 这篇文章的地址是。eepw。com。cn/article/201610/307570。html文件的后缀 根据世界卫生组织,超过2。世界上每年有500万人死于一氧化碳中毒,中国每年发生10多万起煤气中毒事故。特别是在我国广大的农村地区,由于使用煤取暖,一氧化碳中毒经常发生。目前,我国农村市场一氧化碳监测系统或仪器还很少。一氧化碳监测装置主要用于煤矿等生产部门,极大地威胁着人们的生命安全。因此,我们迫切需要为农村市场设计一氧化碳监测装置。该装置应亿发娱乐具有稳定性高、价格合理、安装方便等特点,便于在农村推广。 1系统总体方案 该系统以单片机为微控制核心。首先,通过一氧化碳传感器收集环境中的一氧化碳数据信息。一氧化碳传感器通过模数转换器将采集的模拟信号转换成数字信号,然后将数字信号传输给单片机。单片机通过逻辑处理判断是否超标。如果超过限值,液晶显示本地声光报警,并显示报警线和实时浓度。GSM模块向指定的电话发送报警短消息。系统的报警阈值和电话号码可以通过按键设置。系统结构框图如图。1。 2系统硬件设计 该系统的主控芯片采用宏景公司生产的STC89C52单片机。它具有使用方便、价格合理的优点。它是目前同类技术中中性价格相对较高的产品。STC 89C 52 P0端口用于与液晶显示器1602的数据传输,P1端口用于接收来自模数转换器的数据并控制液晶显示器1602,串口RXD、TXD和TC35i通信,其他引脚用于按键、声光报警等。以下是器件各部分及其电路设计的简要描述: 2。1个一氧化碳传感器模块 一氧化碳传感器是系统的重要组成部分。传感器的性能直接决定了监测结果的质量。市场上的一氧化碳传感器分为两种类型,半导体型和电化学型。电化学传感器的灵敏度高于半导体传感器,功耗更低、更稳定。因此,本系统选用电化学一氧化碳传感器MQ-2,所用的气敏材料是在洁净空气中电导率低的二氧化锡(SnO2)。当一氧化碳气体存在于传感器所处的环境中时,传感器的电导率随着空气中一氧化碳浓度的增加而增加。电导率的变化可以通过使用简单的电路转换成对应于一氧化碳浓度的输出信号。MQ-2应用电路如图2所示。2,S1是MQ-2。 MQ-2采集的模拟信号经模数转换器处理后送至单片机,MQ-2的输出端接模数转换器的输入通道ADo。 2。2模数转换器模块 系统采用美国钛公司生产的10位模数转换器TLC1543。它具有多渠道、低价格的特点。TLC1543是一款20引脚双列直插式封装的CMOS 10位开关电容逐次逼近型模数转换器。TLC1543的CS(引脚15)是芯片选择端子。CS端子的下降沿将复位内部计数器并控制和使能芯片。地址(引脚17)是一个串行数据输入端子,用于选择下一个要转换的模拟输入或测试电压。数据输出(16针)是一个模数串行输出端。它与单片机通信,可以灵活编程数据长度和格式。输入/输出时钟(18针)输入/输出提供同步时钟,系统时钟在片内产生。我们将TLC1543的15 ~ 18引脚分别与单片机的P1相连。0~P1。3连接。TLC1543对MO-2采集的模拟信号进行处理,并发送给单片机。 2。3 GSM模块 该系统使用西门子工业GSM模块TC35i发送短信。工作在EGSM900和GSM1800双频带,电源范围为DC 3.3~4。8伏。TC35i采用串口与单片机通信,因此我们将TC35i的RXD和TXD分别与单片机的TXD和RXD相连。我们用单片机的P3。4针控制TC35i点火信号IGT。与单片机的连接如图。3。 2。4个LCD1602模块 1602是能够同时显示16*2或32个字符的工业字符型液晶。单片机P0端口通过上拉电阻与液晶显示器d0至D7并联传输数据,液晶显示器的读/写、读/写和e分别与单片机的P2连接。0、P2。1、P2。2液晶显示器控制的连接。 3系统软件设计 系统软件部分采用C语言编程,具有良好的模块化和可移植性。介绍了重要的模数转换和短信发送模块。 气体传感器MQ-2收集的模拟信号以电压的形式表示。在输入到单片机进行处理之前,我们需要进行模数转换。广告转换部分的软件流程如图。4。 所选短信模块TC35i支持多种波特率。这里使用的波特率为9600bps,单片机通过串口与之通信。单片机串口初始化如下: 在使用TC35i之前,单片机应给IGT一个大于200μs的上升沿来启动模块。之后,单片机通过串口发送at命令,控制TC35i的运行。以本系统发送报警短信为例,具体实现如下: 1)启动后,单片机通过串口发送指令“AT”。如果TC35i与单片机通信正常,TC35i将返回“确定”给单片机 。并将TC35i设置为掌上电脑中文短信模式。 设置成功返回“确定”。3)单片机发送“AT+CMGS=31”设置短信长度。 设置成功返回“确定”。 4)写短信“11000D916881082” 25397F4000800104E006C27531678。B362A58866901A9053 "。内容是Unicode编码的。这包括运营商的短信中心号码、接收者的手机号码和中文短信内容。这里是向188XXXX5794手机发送“一氧化碳报警”的号码。 手机号码可以通过外部按键修改。 5)单片机发送结束符号“0x1a”,TC35i接收结束符号后发送短信。6)传输完成后,TC35i返回“+CMGS = 150”“正常”。 150是系统发送的短消息数,确定表示发送成功。 系统主程序流程图如图。5。该程序首先执行初始化程序,完成液晶显示器和移动通信模块的初始化,并设置移动通信模块的默认报警电话号码等。 然后开始收集一氧化碳浓度和模数转换。单片机接收到采集的数据后进行计算,超过阈值时进行声光报警,并启动GSM模块发送报警短信。 4系统模拟。通过KEIL和Proteus联合仿真对系统进行了仿真。在仿真中,我们利用滑动变阻器的变化产生不同的电压值来模拟MQ-2采集到的不同浓度的一氧化碳值,并利用模拟串口终端读取单片机串口输出到TC35i的信号。设置虚拟串口终端响应输入字符,从而模仿TC35i的返回信息。 仿真结果达到预期,仿真图如图。6。液晶显示器第一行显示的736、184和327(单位ppm)实时监控三个一氧化碳传感器的一氧化碳浓度值。对于第二行,我们设置了报警阈值(600 ppm上限),并且我们可以看到只有第一浓度736 ppm超过上限600 ppm,因此在显示器的右下角显示1,表示否。1个警报。在图中,30是温度,我。e。30℃。单片机串口发送了正确的自动测试命令。 经过模拟,我们制作了一个真实的物体。经过多次测试,系统启动后30秒左右即可完成采集和实时显示,稳定性高,操作简单。 结论。该系统数据采集率高,能很好地完成一氧化碳监测,实现超限本地和远程报警功能。通过将区域内所有监控系统的目标手机号码设置为相同的号码,可以实现区域监控。

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