【正文】 器基本原理電化學氣體傳感器由工作電極、參比電極、對電極構(gòu)成，根據(jù)外部恒電位電路，傳感器工作電極保持一個穩(wěn)定的工作電位，一氧化碳氣體傳感器基本工作原理如下面公式所示：UCTURE工作電極：CO+H2O=CO2+2H++2e對電極： O2+4H++4e=2H2O總反應： 2CO+O2=2CO2這樣電化學氣體傳感器根據(jù)電化學反應電子轉(zhuǎn)移，從而定性并定量的檢測出被測氣體。產(chǎn)品組裝工藝簡化，有利的降低了產(chǎn)品成本。通過成熟的電極制備處理技術及傳感器結(jié)構(gòu)設計，使其具有長壽命、高靈敏度、液體密閉性良好等技術特點。圖3 RCM5700模塊端口說明一氧化碳傳感器的選擇市面上的煤氣感應器多種多樣，特性價格也各有不同。RCM5700模塊接口包括了52個接口，各個接口定義如圖2所示。這種開發(fā)環(huán)境減少了工作量，加速了軟硬件集成。編程開發(fā)采用我們經(jīng)過業(yè)界廣為驗證的 Dynamic C開發(fā)系統(tǒng)，一個包括編輯器、鏈接器、裝載器和編譯器在內(nèi)的C語言集成開發(fā)環(huán)境。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。Rabbit充分結(jié)合了易于使用和最大限度的降低產(chǎn)品成本提供可以構(gòu)成當今體積最緊湊、成本最低的嵌入式解決方案。典型應用在遠程數(shù)據(jù)記錄和上傳、儲罐監(jiān)控、自動抄表系統(tǒng)、遠程能源管理等領域。既基于Mini Core實現(xiàn)的家用煤氣報警系統(tǒng)，利用可燃氣體傳感器檢測某一環(huán)境中可燃氣體含量的指標，對于可燃氣體的檢測，由于可燃氣體傳感器輸出量為模擬量，需要將其進行A/D轉(zhuǎn)換后送給Rabbit RCM5700模塊，當其含量超過設定值時，由主芯片Rabbit RCM5700模塊控制蜂鳴器進行報警。Rabbit 提供了廣泛的驅(qū)動函數(shù)庫和例程、免費的TCP/IP及其源代碼。從你的計算機通過 USB端口或串口下載程序，立即在目標硬件上進行調(diào)試——無需在線仿真器。方案2中采用的是Rabbit RCM5700模塊實現(xiàn)煤氣報警器，該方案基于 Rabbit RCM5700模塊進行開發(fā)設計，Rabbit MiniCore模塊用于加速嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)和實施?？扇細怏w傳感器輸出為模擬量，需要利用A/D轉(zhuǎn)換器將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送給8051單片機；晶振和鍵盤控制作為8051單片機的外圍輸入電路，蜂鳴器作為報警用的8051單片機的外圍輸出電路；顯示電路采用了LED顯示，由8051單片機控制實現(xiàn)顯示。系統(tǒng)實現(xiàn)方案與選擇針對目前主要處理芯片的不同，本文提出了2種實現(xiàn)方案，分別為基于8051單片機實現(xiàn)方案以及基于Rabbit RCM5700實現(xiàn)方案?；?位和16位單片機的嵌入式設備(如儀器儀表、數(shù)據(jù)采集和顯示、過程控制、工業(yè)自動化等)的實時應用、測控系統(tǒng)正在走向網(wǎng)絡智能化。一、系統(tǒng)設計技術基礎微處理器的出現(xiàn)極大地促進了生產(chǎn)力的發(fā)展，提高了人們生活的質(zhì)量，實現(xiàn)了工業(yè)的現(xiàn)代化和自動化。Internet技術的飛速發(fā)展，使得基于分組交換技術的通信性能、通信質(zhì)量和可靠性得到穩(wěn)步提高。這就要求企業(yè)從現(xiàn)場控制層到管理層能實現(xiàn)全方位的無縫信息集成，實現(xiàn)遠程維護、智能診斷以及遠程管理功能，提供一個開放的基礎構(gòu)架，并具有高可靠性、分散控制、集中監(jiān)視和管理的功能。并最終選擇了一種方案進行系統(tǒng)實現(xiàn)。該方案主要包括了可燃氣體傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、鍵盤控制電路、8051單片機電路、晶振、蜂鳴器以及LED顯示電路[1]。圖1 基于8051單片機的實現(xiàn)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。編程開發(fā)采用我們經(jīng)過業(yè)界廣為驗證的 Dynamic C開發(fā)系統(tǒng), 一個包括編輯器、鏈接器、裝載器和編譯器在內(nèi)的C語言集成開發(fā)環(huán)境。這種開發(fā)環(huán)境減少了工作量，加速了軟硬件集成。針對其應用擴展，本設計選擇了方案2，基于Rabbit RCM5700模塊實現(xiàn)煤氣報警器的方案。MINI CORE芯片選擇Mini Core RCM5700是Rabbit半導體公司在2008年9月30日推出的一款尺寸緊湊的經(jīng)濟型核心模塊，設計人員可以將其用于小尺寸、低價格、可實現(xiàn)控制或采集且支持網(wǎng)絡功能的系統(tǒng)中去，是高性能低成本的嵌入式解決方案。Mini Core芯片選擇了Rabbit RCM5700模塊。Mini Core系列也是Rabbit產(chǎn)品中體積最近湊和成本最低的嵌入式解決方案，設計人員可以為他們設計的系統(tǒng)方便可靠增加網(wǎng)絡連接[12]。Rabbit Core Mini Core模塊用于加速嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)和實施。從計算機通過 USB端口或串口下載程序，立即在目標硬件上進行調(diào)試 ，無需在線仿真器。Rabbit提供了廣泛的驅(qū)動函數(shù)庫和例程、免費的TCP/IP及其源代碼。圖2 RCM5700模塊接口定義