【正文】 下要求：① 檢測范圍：04%瓦斯?jié)舛龋?CH4。③ 響應速度：不能大于20s。 根據以上要求選擇深圳鑫賽創(chuàng)電子科技有限公司生產的MJC4/ MJC4/MJC4/，由檢測原件和補償原件配對組成電橋的兩個臂，遇到可燃氣體時檢測原件的電阻升高，橋路輸出電壓變化，該電壓變量隨氣體濃度增大而成正比例增大，補償原件起參必以及溫度補償作用具體參數如下圖 MJC4/瓦斯傳感器 MCJ4/，由檢測元件和補償元件配對組成電橋的兩個臂，遇可燃性氣體時檢測元件電阻升高，橋路輸出電壓變化，該電壓變量隨氣體濃度增大而成正比例增大。在空氣中，Rd的電阻與Rc相似，調整電橋平衡，此時信號輸出端電壓UAB=0。當采用恒定電壓供電時，電橋輸出的不平衡電壓為： （1） 假設： （2） 此時， （3）從式子（3）可以看出，電橋輸出電壓與瓦斯?jié)舛瘸烧?，因此，在一定的范圍內電橋輸出電壓與瓦斯?jié)舛瘸示€性關系。這里我選擇了武漢力源信息技術服務有限公司出售的INA128信號放大器，這種信號放大器功耗低、精度高，通用型單通道儀表放大器。40V⑥ 寬電源電壓范圍：177。18V⑦ 低靜態(tài)電流：700μA圖35 INA128信號放大器⑧ 8引腳塑料DIP和SO8封裝放大電路如圖36所示：圖36放大電路圖增益設置：， 50K是兩個內部反饋電阻AI和A2的和。 CC2530介紹CC2530 IEEE 、ZigBee 和RF4CE 應用的一個真正的片上系統(tǒng)（SoC）解決方案。CC2530 結合了領先的RF 收發(fā)器的優(yōu)良性能，業(yè)界標準的增強型8051 CPU，系統(tǒng)內可編程閃存，8KB RAM 和許多其他強大的功能。CC2530 具有不同的運行模式，使得它尤其適應超低功耗要求的系統(tǒng)?！　C2530F256 結合了德州儀器的業(yè)界領先的黃金單元ZigBee 協(xié)議棧（ZStack?），提供了一個強大和完整的ZigBee 解決方案。CC2530實施了IEEE標準，因此它是一款通用性極強的芯片高級計量與Zigbee智能能源、家庭與適用于包括消費類電子與RF4CE遠程控制、樓宇自動化、照明、工業(yè)控制與監(jiān)控、保健與醫(yī)療等在內的許多市場。Zigbee業(yè)界最為振奮人心的事情將發(fā)生在自動化讀表領域，Zigbee聯(lián)盟將其稱為智能能源，其中Zigbee技術將被用于電表及煤氣表、恒溫記和智能家電之間的無線通信，以管理能源和節(jié)省費用。CortexM3內核。增強型系列時鐘頻率達到72MHz，是同類產品中性能最高的產品；基本型時鐘頻率為36MHz，以16位產品的價格得到比16位產品大幅提升的性能，是16位產品用戶的最佳選擇。時鐘頻率72MHz時，從閃存執(zhí)行代碼，STM32功耗36mA，是32位市場上功耗最低的產品。單周期乘法和硬件除法。664KB的SRAM存儲器。POR、PDR和可編程的電壓探測器（PVD）。內嵌出廠前調校的8MHz RC振蕩電路。用于CPU時鐘的PLL。低功耗：3種低功耗模式：休眠，停止，待機模式。調試模式：串行調試（SWD）和JTAG接口。支持的外設：定時器，ADC，DAC，SPI，IIC和UART。雙采樣和保持能力。2通道12位D/A轉換器：STM32F103xC,STM32F103xD,STM32F103xE獨有。除了模擬輸入，所有的都可以接受5V以內的輸入。2個16位的6通道高級控制定時器：最多6個通道可用于PWM輸出。Systick定時器：24位倒計數器。最多多達13個通信接口：2個IIC接口（SMBus/PMBus）。3個SPI接口（18 Mbit/s），兩個和IIS復用。USB 。ECOPACK封裝：STM32F103xx系列微控制器采用ECOPACK封裝形式。和8/16位設備相比，ARM CortexM3 32位RISC處理器提供了更高的代碼效率。嵌入式Flash存儲器和RAM存儲器：內置多達512KB的嵌入式Flash，可用于存儲程序和數據?？勺冹o態(tài)存儲器（FSMC）：FSMC嵌入在STM32F103xC,STM32F103xD,STM32F103xE中，帶有4個片選，支持四種模式：Flash,RAM,PSRAM,NOR和NAND。沒有讀/寫FIFO，除PCCARD之外，代碼都是從外部存儲器執(zhí)行，不支持Boot，目標頻率等于SYSCLK/2，所以當系統(tǒng)時鐘是72MHz時，外部訪問按照36MHz進行。緊密耦合的NVIC實現了更低的中斷處理延遲，直接向內核傳遞中斷入口向量表地址，緊密耦合的NVIC內核接口，允許中斷提前處理，對后到的更高優(yōu)先級的中斷進行處理，支持尾鏈，自動保存處理器狀態(tài)，中斷入口在中斷退出時自動恢復，不需要指令干預。每條線可以被單獨配置用于選擇觸發(fā)事件（上升沿，下降沿，或者兩者都可以），也可以被單獨屏蔽。當外部線上出現長度超過內部APB2時鐘周期的脈沖時，EXTI能夠探測到。時鐘和啟動：在啟動的時候還是要進行系統(tǒng)時鐘選擇，但復位的時候內部8MHz的晶振被選用作CPU時鐘。在這期間，控制器被禁止并且軟件中斷管理也隨后被禁止。多個預比較器可以用于配置AHB頻率，包括高速APB(PB2)和低速APB（APB1），高速APB最高的頻率為72MHz，低速APB最高的頻率為36MHz。Boot導入程序位于系統(tǒng)存儲器，用于通過USART1重新對Flash存儲器編程。VSSA和VDDA，外部模擬電壓輸入，用于ADC，復位模塊，RC和PLL，在VDD范圍之內（），VSSA和VDDA必須相應連接到VSS和VDD。電源管理：設備有一個完整的上電復位（POR）和掉電復位（PDR）電路。當VDD低于一個特定的下限VPOR/PDR時，不需要外部復位電路，設備也可以保持在復位模式。中斷服務程序可以產生一個警告信息或者將MCU置為一個安全狀態(tài)。電壓調節(jié)：調壓器有3種運行模式：主（MR），低功耗（LPR）和掉電。1低功耗模式：STM32F103xx支持3種低功耗模式，從而在低功耗，短啟動時間和可用喚醒源之間達到一個最好的平衡點。PLL，HSI和HSE RC振蕩器被禁能，調壓器也被置為正?；蛘叩凸哪Ｊ?。外部中斷源可以使16個外部中斷線之一，PVD輸出或者TRC警告。PLL,HSI和HSE RC振蕩器也被關閉。當外部復位（NRST引腳），IWDG復位，WKUP引腳出現上升沿或者TRC警告發(fā)生時，設備退出待機模式。 選擇一個比較簡易實用經濟的方案，對整個項目的進行有著極其重要的意義。電壓范圍為o5v所以再設計電壓信，并且無需外加AD轉換器，可以直接利用CC2530進行AD檢測與傳輸，方便使用。并非所有的地址都被定義,從80HFFH共128個字節(jié)只有一部分被定義,還有相當一部分沒有定義,對沒有定義的單元讀寫將是無效的,讀出的數值將不確定，而寫入的數據也將丟失。儀器將電源設備送來的穩(wěn)定5v電壓源，供整機電路使用。其中VH用于為傳感器提供特定的工作溫度。這種傳感器具有輕微的極性，VC 需用直流電源。系統(tǒng)以ARM為控制中心，集成了數據采集、分析、報警的功能。2)、ARM控制終端。聲光報警電路由蜂鳴器，發(fā)光二極管和驅動電路構成。ARM主控制器LCD顯示數據輸入鍵盤控制串口通訊無線接收 各模塊仿真原理圖及工作原理 信號采集電路 信號采集電路圖 信號的采集是整個實驗至關重要的一步，信號采集處理的準確與否直接關系到整個實驗的成功與否，耗兒導致信號不準確，所以在實際排版的時候盡量減少分壓采集電路與CC2530的距離，傳感器經采集電壓信號號，經放大器放大，AD轉換，無線傳輸。 液晶顯示電路 串口通信以及電源電路 本章小結 儀器由甲烷氣體敏感元件、A/D轉換電路、顯示電路及報警開關控制電路等組成。電壓信號經過A/D轉換后，變成數字信號，經CC2530處理后，通過zibnee無線通訊協(xié)議發(fā)送到主機的zigbee接受，并經USB通信串口實現與上位機的信息通信。第4章 軟件設計 軟件設計流程圖如下圖，系統(tǒng)啟動前，從機先進行各模塊的初始化，啟動信息采集、處理與無線傳輸，等待主機接收。 各部分軟件設計軟件設計思路如下：現以建立在協(xié)調器節(jié)點上及路由節(jié)點上的協(xié)議棧為例來介紹平臺上實現ZigBee協(xié)議的一些主要的源程序文件。{