3 .1 传感器及信号调理的工作电压
MQ-2是旁热式结构半导体式可燃气体敏感元件,其特点有:广泛的探测范围,高灵敏度,快速响应恢复,优异的稳定性,寿命长,简单的驱动电路等,可用于家庭和工厂的气体泄漏监测装置, 适宜于液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气、烟雾等的探测.
适用气体: 可燃气体、烟雾; 探测范围: 300 to 10000ppm; 特征气体1000ppm异丁烷
灵敏度: R in air/R in typical gas≥5; 敏感体电阻:1KΩ to 20KΩ in 50ppm甲苯 响应时间:≤10s; 恢复时间: ≤30s; 加热电阻: 31Ω±3Ω; 加热电流: ≤180mA; 加热电压: 5.0V±0.2V;
工作条件: 环境温度:-20℃~+55℃;湿度:≤95%RH;环境含氧量:贮存条件:温度: -20℃~+70℃,湿度:≤70%RH。
MQ-2的内部电路原理图以及实物图:
21%.
(图4传感器MQ-2原理电路图)
(传感器MQ-2实物图)
3. 2检测电路的设计及危险气体的信号电路
检测电路有MQ-2传感器和AD转换器组成:具体链接如图所示:
(检测电路图)
3 .3控制器的选择及电路设计
采用两个按键用来设定气体上限,超过上限报警并关闭天然气气阀;如图所示;
3 .4 液晶LCD1602显示器的电路设计
液晶显示模块是一种将液晶显示器件、连接件、集成电路、PCB线路板、背光源、结构件装配在一起的组件。英文名称叫“LCD Module”,简称“LCM”,中文一般称为液晶显示器。其在便携式仪表中有着广泛的应用,如万用表、转速表等。液晶显示器也是单片机系统常用的显示电路。
根据显示方式和内容的不同,液晶模块可以分为数显液晶模块、液晶点阵字符模块和点阵图形液晶模块3种。数显液晶模块是一种由段型液晶显示器件与专用的集成电路组装成一体的功能部分,只能显示数字和一些标识符号。液晶点阵字符模块是由点阵字符液晶显示器件和专用的行、列驱动器,控制器及必要的连接件、结构件装配而成的,可以显示数字和西文字符,但不能显示图形。点阵图形液晶模块的点阵像素连续排列,行和列在排布中均没有
空隔。因此不仅可以显示字符,而且可以显示连续、完整的图形。在本次设计中它的作用是显示测试到的气体,值的设定,当前气体的浓度。
一1602字符型LCD简介
字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD,目前常用16*1,16*2,20*2和40*2行等的模块。1602是一种16*2字符型液晶显示器。实物如图所示。
图1602字符型液晶显示器实物图
该显示器件采用电路模块封装,控制器大部分为HD44780,带有标准的SIP14引脚(无背
光)或SIP16引脚(带背光),芯片和背光电路工作电压与单片机兼容,引脚分电源、通信数据和控制三部分,可以很方便的可以与单片机进行连接。各引脚接口说明如表4-5-2所示。 表接口引脚
编号 1 2 3 4 5 6 7 8 符号 引脚说明 VSS 电源地 VDD 电源正极 VL RS E D0 D1 液晶显示偏压信号 数据命令选择端(H/L) 使能信号 数据(I/O) 数据(I/O) 编号 符号 引脚说明 9 D2 数据(I/O) 10 11 12 13 14 15 16 D3 D4 D5 D6 D7 数据(I/O) 数据(I/O) 数据(I/O) 数据(I/O) 数据(I/O) R/W 读/写选择端(H/L) BLA 背光源正极 BLK 背光源负极
二、电路原理
实验电路如下图3-5-6所示,LCD1602用的是8位数据线模式,具体接法为使能端E接P20,R/W端接P21,RS端接P22,D0~D7接单片机的P0端口。
C1 30PC2 30PR1 1KIC STC89C51CY 12MHz1918XTAL1XTAL2P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD3938373635343332D0D1D2D3D4D5D6D7VCC9RESETC3 10μ293031PSENALEEAP1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.721P2.022P2.123P2.224252627281011121314151617LCD16021VSS2VDDVLP2.234P2.15RSR/WP2.06ED07D0D18D1D29D2D310D3D4D4D51112D5D6D6D71314D715BLA16BLKVCC12345678
单片机和LCD1602的连接电路图。
3.5 A/D TLC 549模数转换电路
8位串行模数转换器TLC549的应用 1. 概述
TLC549是美国德州仪器公司生产的8位串行A/D转换器芯片,可与通用微处理器、控制器通过CLK、CS、DATA OUT三条口线进行串行接口。具有4MHz片内系统时钟和软、硬件控制电路,转换时间最长17μs,TLC549允许的最高转换速率为40 000次/s。总失调误差最大为±0.5LSB,典型功耗值为6mW。采用差分参考电压高阻输入,抗干扰,可按比例量程校准转换范围,VREF-接地,VREF+-VREF-≥1V,可用于较小信号的采样。 2. TLC549的内部框图和管脚名称
TLC549的内部框图和引脚名称如图所示。