一氧化碳智能监测处理系统设计.pdf

第16卷 第1期 软 件 导 刊 Vo1．16NO．1 20l7年 1月 SoftwareGuide Jan．20l7 一 氧化碳智能监测处理系统设计 张兆丰 ，田 华 (1．辽宁师范大学附属q-学，辽宁 大连 116000；2．辽宁师范大学 计算机与信息技术学院，辽宁 大连 116081) 摘 要 ：为了实时监测一氧化碳浓度 ，防止事故发生，开发了一种一氧化碳报警器以及一氧化碳浓度超标智能处理系 统。该系统以MSP430F149单片机作为 中央控制单元 ，由一氧化碳浓度传感器、GSM 短报文发送 、AD转换 电路 、声 光报警以及继电器智能控制等模块组成 ，实时监测环境 中一氧化碳 的浓度值 ，系统迅速声光报警 以短报文的形式及 时将信息发送至手机 ；利用继电器控制 电机 实现 自动开窗，从而减少事故发生。 关键词 ：一氧化碳传感器；GSM；实时监测；监控软件 DOI：10．11907／~dk．162598 中图分类号 ：TP319 文献标识码 ：A 文章编号 ：1672—7800(2017)O01—0086—03 0 引言 1 监测系统设计 近年来 ，世界各地一氧化碳 中毒事件频发 ，尤 以在汽 系统设计如 图 1所示 ，一氧化碳浓度安全监测仪利用 车 内和冬季取暖室 内居多。造成汽车 内一氧化碳 中毒 的 了 目前非常成熟 的单片机控制技术 ，由单片机 、一氧化碳 原因主要有两方面 ：一是当汽车发动机在怠速空转时，因 传感器、A／D转换模块、显示模块、声光报警模块 、GSM 无 燃料不充分燃烧，产生大量含一氧化碳的废气 ；二是在运 线通信模块、智能处理模块和手机终端组成。在本设计 行 中，油 门过大 ，转速大于 3O00r／min时，导致油多空气 中，利用 MSP43O单片机作为一氧化碳智能报警处理系统 少 ，也会 出现含一氧化碳极浓 的废气 ]。造成室内一氧化 的中央控制单元 ，其外围利用串口分别连接了MQ一7型 碳 中毒主要是炭 的不充分燃烧 以及室 内通风不 良。一氧 一 氧化碳气敏传感器、GSM无线通信模块。此外，监控仪 化碳对人体是剧毒气体 ，其极易与血红蛋白结合 (它与血 中还设计了对危险状态进行报警的声光报警模块 。 红蛋 白的亲合力比氧与血红蛋 白的亲合力大 200倍 以 上)，形成碳氧血红蛋 白，从而使血红蛋 白丧失运输氧气 的 作用和能力 ，导致红细胞丧失吸氧能力，使人体多个器官 严重缺氧 ，造成组织窒息0]。因此 ，发明一款超低功耗 、高 可靠性、低成本的一氧化碳浓度智能报警处理系统，其意 义是重 大的。 一 氧化碳监测仪是一种检测气体泄漏浓度 的工具 ，它 可将气体传感器采集的非 电信号转换成 电信号 ，再通过对 电信号控制相应 的模块实现气体探测 的各项具体功能。 图 1 一氧化碳 智能报警 处理 系统设计 气体传感器是一氧化碳监测仪的核心组成，随着计算机和 1．1 MSP430单片机 气体传感器的不断发展 ，气体监测正逐步 向智能化 、集成 MSP430系列单片机是美 国德州仪器 1996年开始推 化方面发展 ]。 目前根据传感器的类型划分 ，可分为红外 向市场 的一种 16位超低 MSP430单片机 。它将多个不 同 式一氧化碳报警器 、催化燃烧式一氧化碳报警器 、电化学 功能的模拟 电路 、数字 电路模块和微处理器集成在一个芯 式一氧化碳报警器 以及半导体式一氧化碳报警器 四大 片上 ，具有处理能力强、运算速度快 、超低功耗等特点， 类[4]。目前市面上只有声光报警的一氧化碳传感器，还没 以说 MSP430单片机是一款性价 比极高的芯片 。根据功 有短信报警 以及智能处理的一