【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 受到化學(xué)蒸汽的干擾，化學(xué)物質(zhì)在感應(yīng)層中的擴(kuò)散可能導(dǎo)致測(cè)量值漂移和靈敏度下降。在一個(gè)純凈的環(huán)境中，污染物質(zhì)會(huì)緩慢地釋放出去。下文所述的恢復(fù)處理將加速實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程。高濃度的化學(xué)污染會(huì)導(dǎo)致傳感器感應(yīng)層的徹底損壞?；謴?fù)處理置于極限工作條件下或化學(xué)蒸汽中的傳感器，通過(guò)如下處理程序，可使其恢復(fù)到校準(zhǔn)時(shí)的狀態(tài)。在5060℃和10%RH的濕度條件下保持2小時(shí)（烘干）；隨后在2030℃和70%RH的濕度條件下保持5小時(shí)以上。溫度影響氣體的相對(duì)濕度，在很大程度上依賴于溫度。因此在測(cè)量濕度時(shí)，應(yīng)盡可能保證濕度傳感器在同一溫度下工作。如果與釋放熱量的電子元件共用一個(gè)印刷線路板，在安裝時(shí)應(yīng)盡可能將DHT11遠(yuǎn)離電子元件，并安裝在熱源下方，同時(shí)保持外殼的良好通風(fēng)。為降低熱傳導(dǎo)，DHT11與印刷電路板其它部分的銅鍍層應(yīng)盡可能最小，并在兩者之間留出一道縫隙。光線長(zhǎng)時(shí)間暴露在太陽(yáng)光下或強(qiáng)烈的紫外線輻射中，會(huì)使性能降低。配線注意事項(xiàng)DATA信號(hào)線材質(zhì)量會(huì)影響通訊距離和通訊質(zhì)量，推薦使用高質(zhì)量屏蔽線。硬件連接原理圖： 溫濕度傳感器硬件電路原理圖本設(shè)計(jì)采用的是NDIR紅外氣體傳感器MH440V/D，： 瓦斯?jié)舛葌鞲衅饔布B接原理框圖由于設(shè)計(jì)中采用的是MH440V/D的模擬數(shù)據(jù)傳輸方式，因此，在信號(hào)被單片機(jī)識(shí)別前，需要將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。MH440V/D管腳定義 1．GND 2．VCC 3．RXD 4．VOUT5．TXDMH440V/D使用說(shuō)明傳感器上電開(kāi)始，傳器感在前10s輸出 表示傳感器“自檢”，在此期間傳感器的通訊端口不可用，禁止一上電就立即開(kāi)始建立和傳感器通訊。從第11s開(kāi)始到70s結(jié)束為傳感器預(yù)熱時(shí)間，在此期間讀出的氣體濃度值不準(zhǔn)確，要獲得準(zhǔn)確的濃度值需要等傳感器預(yù)熱結(jié)束。其通信方式如下： 將傳感器VCC端接5V，GND端接電源地，VOUT端接ADC的輸入端。傳感器經(jīng)過(guò)預(yù)熱時(shí)間后從VOUT端輸出表征氣體濃度的電壓值，~~滿量程。 將傳感器VCC端接5V，GND端接電源地，RXD端接探測(cè)器的TXD，TXD端接探測(cè)器的RXD。探測(cè)器可以直接通過(guò)傳感器的UOUT接口讀出氣體濃度值，不需要計(jì)算。通訊協(xié)議如下： 波特率：9600，8 位數(shù)據(jù)，1 位停止位，無(wú)校驗(yàn)位 每幀數(shù)據(jù) 9個(gè)字節(jié)，0xff 開(kāi)頭，校驗(yàn)值結(jié)尾 校驗(yàn)值 =（取反（DATA1+DATA2+……+DATA7））+1 1)讀傳感器濃度值與溫度值： 主機(jī)在發(fā)送讀傳感器濃度值時(shí)發(fā)送命令如下：012345678起始位0XFF探測(cè)器編號(hào)命令0X860000000000校驗(yàn)值從機(jī)返回?cái)?shù)據(jù)格式為：12345678起始位0XFF探測(cè)器編號(hào)通道高位通道低位溫度通道校驗(yàn)值氣體濃度值=通道高位*256+通道低位，氣體濃度值為有符號(hào)數(shù)。 傳感器編號(hào)為：0x01。 環(huán)境溫度值=溫度通道40。 2)零點(diǎn)校準(zhǔn)時(shí)發(fā)送:0xff,0x87,0x87,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xf2 第一個(gè)字節(jié)(0xff)為起始字節(jié)，第二個(gè)字節(jié)(0x87)為重復(fù)命令，第三個(gè)字節(jié)(0x87)為命令,后五個(gè)字節(jié)為任意值,最后一個(gè)字節(jié)(0xf2)為校驗(yàn)和。 沒(méi)有返回信息。 3) SPAN 點(diǎn)校準(zhǔn)時(shí)發(fā)送：012345678起始位0XFF探測(cè)器編號(hào)命令0X88Span高位Span低位000000校驗(yàn)值第一個(gè)字節(jié)(0xff)為起始字節(jié)，第二個(gè)字節(jié)為探測(cè)器編號(hào)，第三個(gè)字節(jié)(0x88)為命令，第四個(gè)字節(jié)為 span高位值，第五個(gè)字節(jié)為 span 低位值，后三個(gè)字節(jié)為任意值,最后一個(gè)字節(jié)為校驗(yàn)和。沒(méi)有返回信息。MH440V/D維護(hù)保養(yǎng)應(yīng)注意的事項(xiàng)傳感器應(yīng)定期標(biāo)定，建議不大于3個(gè)月。不要在粉塵密度大的環(huán)境長(zhǎng)期使用傳感器。 請(qǐng)?jiān)趥鞲衅鞴╇姺秶鷥?nèi)使用傳感器。 禁止直接焊接傳感器管腳。 禁止剪斷傳感器管腳。ADC0809芯片介紹ADC0809是帶有8位A/D轉(zhuǎn)換器、8路多路開(kāi)關(guān)以及微處理機(jī)兼容的控制邏輯的CMOS組件。它是逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，可以和單片機(jī)直接接口。. ADC0809外觀圖ADC0809對(duì)輸入模擬量要求：信號(hào)單極性，電壓范圍是0－5V，若信號(hào)太小，必須進(jìn)行放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過(guò)程中應(yīng)該保持不變，如若模擬量變化太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。地址輸入和控制線：4條ALE為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。當(dāng)ALE線為高電平時(shí)，地址鎖存與譯碼器將A，B，C三條地址線的地址信號(hào)進(jìn)行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量進(jìn)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。A，B和C為地址輸入線，用于選通IN0－IN7上的一路模擬量輸入。通道選擇表如下表所示：CBA選擇的通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7 ADC模擬通道選擇表數(shù)字量輸出及控制線：11條 ST為轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。當(dāng)ST上跳沿時(shí)，所有內(nèi)部寄存器清零；下跳沿時(shí)，開(kāi)始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間，ST應(yīng)保持低電平。EOC為轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。當(dāng)EOC為高電平時(shí)，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否則，表明正在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。OE為輸出允許信號(hào)，用于控制三條輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE＝1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)；OE＝0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。D7－D0為數(shù)字量輸出線。CLK為時(shí)鐘輸入信號(hào)線。因ADC0809的內(nèi)部沒(méi)有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號(hào)必須由外界提供，通常使用頻率為500KHZ，VREF（＋），VREF（－）為參考電壓輸入。： ADC0809的引腳分布圖各腳功能如下：D7D0：8位數(shù)字量輸出引腳。IN0IN7：8位模擬量輸入引腳。VCC：+5V工作電壓。GND：地。REF（+）：參考電壓正端。REF（）：參考電壓負(fù)端。START：A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)輸入端。ALE：地址鎖存允許信號(hào)輸入端。（以上兩種信號(hào)用于啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換）.EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)輸出引腳，開(kāi)始轉(zhuǎn)換時(shí)為低電平，當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)為高電平。OE：輸出允許控制端，用以打開(kāi)三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器。CLK：時(shí)鐘信號(hào)輸入端（一般為500KHz）。A、B、C：地址輸入線。ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)，ADC0809由一個(gè)8路模擬開(kāi)關(guān)、一個(gè)地址鎖存與譯碼器、一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開(kāi)關(guān)可選通8個(gè)模擬通道，允許8路模擬量分時(shí)輸入，共用A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng)OE端為高電平時(shí)，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。 ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)圖ADC0809應(yīng)用說(shuō)明（1）． ADC0809內(nèi)部帶有輸出鎖存器，可以與AT89S51單片機(jī)直接相連。（2）． 初始化時(shí)，使ST和OE信號(hào)全為低電平。（3）． 送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到A，B，C端口上。（4）． 在ST端給出一個(gè)至少有100ns寬的正脈沖信號(hào)。（5）． 是否轉(zhuǎn)換完畢，我們根據(jù)EOC信號(hào)來(lái)判斷。（6）． 當(dāng)EOC變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，這時(shí)給OE為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機(jī)了。硬件連接圖 瓦斯?jié)舛葌鞲衅饔布娐吩韴D，這兩條履帶不僅能完成小車(chē)的前進(jìn)和后退，還能完成小車(chē)的轉(zhuǎn)彎，因此，需要不同的邏輯分別控制驅(qū)動(dòng)這兩條履帶的電機(jī)；，還分別裝有前、后擺臂，因此，也需要不同的邏輯分別控制驅(qū)動(dòng)前、后擺臂的電機(jī)；，攝像頭必須是全角度能拍攝，因此，也需要一個(gè)獨(dú)立的邏輯控制驅(qū)動(dòng)攝像頭的直流電機(jī)；根據(jù)以上分析，設(shè)計(jì)硬件電路如下： 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)硬件電路原理圖由硬件圖可知：1. ，、反轉(zhuǎn)和停止。2. ，、反轉(zhuǎn)和停止。3. ，、反轉(zhuǎn)和停止。4. ，、反轉(zhuǎn)和停止。5. ，、反轉(zhuǎn)和停止。本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種基于無(wú)線通信模塊的短距離曲線傳輸。，實(shí)現(xiàn)流程如下：?jiǎn)纹瑱C(jī)通過(guò)無(wú)線傳輸模塊向PC端發(fā)送數(shù)據(jù)，另一端的無(wú)線傳輸模塊接收數(shù)據(jù)。通過(guò)RS232電平轉(zhuǎn)換后，模塊將數(shù)據(jù)傳送給計(jì)算機(jī)，進(jìn)行相應(yīng)處理。 無(wú)線傳輸模塊的硬件設(shè)計(jì)框圖本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)下面3個(gè)功能：。單片機(jī)在此起著數(shù)據(jù)采集器的作用，它一方面實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，另一方面通過(guò)無(wú)線通道和PC交換數(shù)據(jù)。，本設(shè)計(jì)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸部分的硬件設(shè)計(jì)包括單片端和PC端兩部分，兩部分的重點(diǎn)都是如何實(shí)現(xiàn)基于PTR2000模塊的無(wú)線接口。PTR2000模塊和單片機(jī)的串行口直接連接。 無(wú)線傳輸模塊的硬件連接框圖就PC而言，由于PTR2000模塊支持TTL電平，而計(jì)算機(jī)串口串行輸入、輸出的信號(hào)滿足RS232標(biāo)準(zhǔn)，因此需要在PTR2000模塊和計(jì)算機(jī)串口之間進(jìn)行RS232和TTL電平轉(zhuǎn)換?？傊?，本設(shè)計(jì)硬件電路設(shè)計(jì)的主要在于PTR2000模塊的正確應(yīng)用。MAX3232芯片說(shuō)明實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換可用分立元件，也可用集成電路芯片。使用三極管進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，能夠用于簡(jiǎn)單的通信，其優(yōu)點(diǎn)是成本低廉。然而對(duì)于通信穩(wěn)定性要求較高的應(yīng)用，不建議使用分立元件，分立元件電路的穩(wěn)定性差，誤碼率較高，不能完全滿足RS232C的全部技術(shù)指標(biāo)?，F(xiàn)在最常用芯片是RS232與TTL雙向電平轉(zhuǎn)換芯片。本設(shè)計(jì)采用的芯片是Maxim公司的MAX3232芯片，該芯片的特點(diǎn)如下：符合所有的RS232C技術(shù)規(guī)范。低電壓供電，芯片即可工作。片載電荷泵，具有升壓、電壓極性反轉(zhuǎn)能力，能夠產(chǎn)生+10V和10V電壓V+、V。功耗非常低。內(nèi)部集成兩個(gè)RS232C驅(qū)動(dòng)器和兩個(gè)接收器。 MAX3232引腳分布圖MAX3232的引腳（SO/DIP封裝）。其引腳功能說(shuō)明如下：1. C1+、C1（3腳）：電壓加倍充電泵電容的正、負(fù)端。2. V+、V（6腳）：充電泵產(chǎn)生的+、。3. C2+、C2（5腳）：轉(zhuǎn)換充電泵電容的正、負(fù)端。4. T2OUT、T1OUT（14腳）：RS232接收器輸入。5. R2IN、R1IN（13腳）：RS232接收器輸入。6. T2IN、T1IN（12腳）：TTL/CMOS發(fā)送器輸出。7. GND（15腳）：接地。8. VCC（16腳）：電源端，~。單片機(jī)接口電路設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)采用的是Atmel公司的AT89C51，它通過(guò)自己的并口控制模塊的發(fā)射接收控制、頻道轉(zhuǎn)換和待機(jī)模式。 單片機(jī)與PTR2000連接硬件電路原理圖AT89C51主要完成數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)發(fā)送兩個(gè)功能。AT89C51收到數(shù)據(jù)采集模塊傳來(lái)的數(shù)據(jù)后，根據(jù)通信協(xié)議將數(shù)據(jù)傳輸給無(wú)線傳輸模塊。發(fā)送時(shí)，與單片機(jī)相連的PTR2000主要功能是將單片機(jī)傳來(lái)的數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制成射頻信號(hào)，并通過(guò)內(nèi)置天線發(fā)送給PC端的PTR2000模塊。接收時(shí)，PTR2000將PC端傳來(lái)的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可以識(shí)別的TTL電平并發(fā)送給單片機(jī)。圖中，S1為復(fù)位按鍵，它和CR1共同構(gòu)成了單片機(jī)的復(fù)位電路；在本設(shè)計(jì)中，PC與單片機(jī)的波特率均為9600Baud；單片機(jī)的RxD與PTR2000的DO引腳相連，TxD與PTR2000的DI引腳相連，實(shí)現(xiàn)串行數(shù)據(jù)傳輸；決定PTR2000模塊工作模式的是TXEN、CS、PWR三個(gè)引腳。、其狀態(tài)直接決定了PTR2000的工作方式。RS232電平轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)PC與PTR2000的接口電路比較簡(jiǎn)單，需要注意的是PTR2000為T(mén)TL電平，因此在和計(jì)算機(jī)連接的時(shí)候需要加電平轉(zhuǎn)換電路。本設(shè)計(jì)選用的是低功耗RS232電平轉(zhuǎn)換芯片MAX3232。PTR2000的DO和DI分別與MAX3232的T1IN和R1OUT相連。PTR2000的低功耗控制端PWR直接接VCC高電平，即固定在正常的工作狀態(tài)；CS直接接GND低電平，PTR2000工作頻段選擇頻道1；TXEN引腳