在工業(yè)生產(chǎn)過程中,有毒氣體中毒事件時有發(fā)生,引起了人們對人生安全和健康的重視,市場對便攜式有毒氣體檢測方案的需求趨勢迅速增加。這類檢測器小巧輕便,方便隨身攜帶,可以檢測暴露在環(huán)境中的危險氣體 CO 的濃度,清晰地讀出氣體濃度、峰值和高、低濃度報警水平。如果當(dāng)前氣體高、低濃度值超出預(yù)設(shè)限度值時,儀器以聲、光報警提醒用戶。多數(shù)便攜式低功耗有毒氣體檢測器都是以電化學(xué)傳感器為基礎(chǔ)的,涵蓋工業(yè)環(huán)境中的多數(shù)常見氣體,比如一氧化碳(CO)、二氧化硫(SO2)、硫化氫(H2S)、和二氧化氮(NO2)。 本參考設(shè)計提供了一個基于ADI公司 ADuCM360(ADuCM 360數(shù)據(jù)手冊)MCU的一氧化碳?xì)怏w檢測方案。該方案具有具有功耗低、交叉靈敏度低、長期穩(wěn)定性出色等特點(diǎn),非常適合電池供電的便攜式應(yīng)用。
ADuCM360是集成ARM CORTEX M3和雙通道Σ-Δ型ADC的低功耗精密模擬微控制器
硬件設(shè)計介紹:
1. 信號測量 :使用電化學(xué)傳感器 Alphasense CO - AF 作為前端,傳感器產(chǎn)生的電流與 CO 濃度成正比,將傳感器產(chǎn)生的電信號經(jīng)過放大、濾波電路送到 ADC 采樣端;
2. 信號采樣:使用 ADuCM360 內(nèi)置的 ADC 采集經(jīng)過處理的信號;
3. 數(shù)據(jù)顯示 :將計算得到的 CO 濃度通過 LCM 顯示出來;
4. 聲光報警 :當(dāng) CO 濃度達(dá)到一定范圍,控制蜂鳴器發(fā)出不同頻率的聲音,進(jìn)行報警。
5. 電源及參考電壓部分:供電電壓 5V,可以利用USB或者三節(jié)干電池供電。
軟件功能介紹:
1. CO濃度計算 :根據(jù)采ADC集到的信號計算 CO 濃度,測量范圍 0 - 1500ppm,帶有自動校準(zhǔn)功能;
2. 數(shù)據(jù)顯示 :驅(qū)動LCM,將采樣電壓和計算得到的 CO 濃度顯示出來;
3. 聲光報警 :根據(jù) CO 濃度將報警范圍分 3 個等級:50 - 200ppm、201 - 400ppm、400ppm 以上;在不同等級控制蜂鳴器發(fā)出不同頻率的聲音,濃度越高,頻率越高。