【正文】 15—90%RH 保存環(huán)境溫度 0—20℃ 工作氣壓 1atm 177。 單個外接電阻增益設(shè)置：增益范圍 1（無外接電阻 ）到 1000。 對 RCM5700 植入軟件程序后，控制整個電路的運行。 在本設(shè)計中，采用恒壓供電方式為氣體傳感器供電，且在正常使用中采樣電路的輸出為單極性輸出， AD623 的 REF 端同 TLC2543 的 AD 參考電壓輸入端在設(shè)計中同時接地即可。 GND：正電源地。 在 DATA OUT 端串行輸出 12 或 16 位數(shù)據(jù)。 表 RCM5700配置情況 其中電平轉(zhuǎn)換芯片采用了 MAXIM 公司 的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片 MAX232 實現(xiàn)。5%LEL。通過查閱大量資料，本文提出了幾種可行性方案，對硬件電路的實現(xiàn)方案進行了分析對比，并最終選擇了基于 MiniCore RCM5700 模塊的實現(xiàn)方案。而其輸入失調(diào)電壓造成的誤差在調(diào)試時會被電橋的調(diào)節(jié)補償，放大倍數(shù)的誤差也會在放大電路的調(diào)試中被補償。 1）放大電路與 A/D 轉(zhuǎn)換電路的調(diào)試 A/D 轉(zhuǎn)換電路的主要工作是對采集到的模擬輸入信號進行正確的采樣和轉(zhuǎn)換，所得到的數(shù)字信號量應(yīng)該與原模擬信號量一致。 通信接口電路設(shè)計 本設(shè)計中通信接口電路采用了 RS232 實現(xiàn)， RS232C 是由美國電子工業(yè)協(xié)會（ EIA）正式公布的，在異步串行通信中應(yīng)用最廣泛的標(biāo)準(zhǔn)總線。在 I/O CLOCK的前 8 個脈沖的上升沿 ,以 MSB 前導(dǎo)方式從 DATA INPUT 端輸入 8 位數(shù)據(jù)流到輸入寄存器。 運放電路及 A/D 轉(zhuǎn)換電路 從一氧化碳傳感器輸出信號為差分信號，該模擬信號需要經(jīng)過運放后送入 A/D 轉(zhuǎn)換器。單電源供電（ +~ +12V）能達到最佳性 能。 二、基于 RCM5700 的系統(tǒng)電路設(shè)計 系統(tǒng)硬件電路總體設(shè)計 系統(tǒng)的工作原理是利用煤氣傳感器將煤氣濃度變換為 mV 級模擬電流信號，放大器把信號放大后，經(jīng)低通濾波濾掉干擾信號送到 A/D 轉(zhuǎn)換器，變換成數(shù)字量送主控芯片進行數(shù)據(jù)分析。在低電源電壓下工作時，滿電源幅度輸出級使動態(tài)范圍達到最大。 （ 3）電化學(xué)氣體傳感器優(yōu)點： 1）對于氣體的濃度能夠線形輸出信號重現(xiàn)性好 2）對被測氣體具有良好選擇性，不受溫濕度的影響 3）空氣中的輸出值漂移小，可以獲得穩(wěn)定的輸出信號 4）功耗低，電池即可驅(qū)動器工作 5）體積小，重量輕，作為便攜式儀器首選 6）本質(zhì)安全結(jié)構(gòu)，機械性能穩(wěn)定 （ 4）電化學(xué)一氧化碳氣體傳感器基本特點： 本質(zhì)特征： NGCO001 型電化學(xué)一氧化碳氣體傳感器屬工業(yè)級別產(chǎn)品，通過成熟的電極制備處理技術(shù)及傳感器結(jié) 構(gòu)設(shè)計，使其具有長壽命、高靈敏度、液體密閉性良好等技術(shù)特點。 從計算機通過 USB 端口或串口下載程序，立即在目標(biāo)硬件 上進行調(diào)試 ，無需在線仿真器。 方案選擇 方案 1 中采用的是 8051 單片機實現(xiàn)煤氣報警器，該方案具有結(jié)構(gòu)化設(shè)計簡單，器件成本較低的特點，是一種較為廣泛采用的實現(xiàn)方案。 基于 8051 單片機實現(xiàn)的煤氣報警器的具體方案如圖 所示。 主要特點： (1) 微處理器為 Rabbit5000(內(nèi)含 128 KB 的 SDRAM)，主頻為 50MHz； (2) 程序存儲器為 1 MB 閃存； (3) 32 個 GPIO(可配置 )； (4) 6個 (可配置 )CMOS兼容的串 El； (5) 帶實 時時鐘 (電池供電 )； (6) 10個 8位定時器， 10位和 l6位定時器各 1個； (7) 有兩路觸發(fā)輸入和兩路正交解碼輸入； (8) 帶有看門狗； (9) 支持 10／ 100Base—T 以太網(wǎng)功能； (10) 接口為 Mini PCI Express 接口。此傳感器屬于三電極方式，具有檢出信號穩(wěn)定和線性關(guān)系良好等優(yōu)越性，在一般工業(yè)得到較為廣泛的應(yīng)用。 至 177?？捎猛瑯拥姆椒ㄟx用另外三個測試電壓 [ ?REFV , ?REFV ,? ? 2/?? ? REFREF VV ]用于轉(zhuǎn)換器的枝正或其它用途。氣體傳感器輸出的信號幅度很小，存在著不同程度的電磁干擾，因此在本設(shè)計中，放大電路采用儀表放大器 AD623，對來自傳感器的信號經(jīng)行精密放大，同時抑制共模成分提高信號質(zhì)量 [6]。它有 5 個引出腳，其中 ―+‖、 ―‖為兩個信號輸入端， ―V+‖、 ―V‖為正、負電源端， ―Vo‖為輸出端。 TLC2543 的工作過程分為兩個周期 :I/O 周期和轉(zhuǎn)換周期。 RCM5700 內(nèi)置看門狗的利用 由于需要通過 A/D 轉(zhuǎn)換器對來自于氣敏傳感器的各種模擬量進行多次采樣，外部干擾有可能會影響 CPU 的正常運行，從而引起混亂。 連通性調(diào)試期間，各模塊均以 LED 代替，外接一個發(fā)光二級管，控制每個端口的連接，直到各個接口燈亮，連通性調(diào)試結(jié)束。根據(jù) AD623 的特征可 知，其輸入失調(diào)電壓為100181。 本課題實用性強，綜合應(yīng)用了數(shù)字電路、模擬電路、傳感器技術(shù)、單片機通信與控制技術(shù)等電子信息工程大學(xué)本科教育的主要基礎(chǔ)知識，具有較高的技術(shù)含量。 系統(tǒng)軟硬件綜合性能測試 結(jié)合系統(tǒng)軟件測試，利用硬件平臺進行功能性檢測，即驗證系統(tǒng)軟硬件綜合測試正常。 圖 三、系統(tǒng)電路調(diào)試 在進行硬件電路的實驗調(diào)試時，首先檢測電路板各個主要模塊之間的連通性，即保證硬件電路焊接及連接無誤，是否有短路、虛焊現(xiàn)象發(fā)生；對系統(tǒng)各硬件電路進行檢測，保證各 模塊可以正常工作，同時保證各主要硬件電路可以由主控芯片 Rabbit RCM5700 模塊進行控制；對系統(tǒng)主控芯片 Rabbit RCM5700 模塊的通信進行測試；結(jié)合系統(tǒng)軟件測試，利用硬件平臺進行功能性檢測