一种无线CO监测仪系统的制作方法

文档序号:12746677阅读:346来源:国知局

本发明涉及气体监测领域,具体涉及一种无线CO气体监测仪系统。



背景技术:

目前,在化工、煤矿及家庭等地方常出现煤气泄露的安全事故。具体而言,主要是CO气体出现了泄露,导致人员中毒死亡。因此,在化工,煤矿等地的监控系统中添加针对CO气体的检测系统是必要的。在现有技术中,常见的CO气体监测仪与控制中心的通讯方式基本采用的是CAN总线通讯方式、RS485总线和RS232总线,但是CAN总线的直接通讯距离最大只能达到10米,RS485总线的最大通讯距离是1200米,RS232总线的最大通讯距离是15.4米。无论是那种通讯方式均有距离的限制,这样就决定了控制中心具有固定性。



技术实现要素:

本发明的目的在于:针对上述提出CO气体监测仪系统通讯距离有限的问题,本发明提供一种无线CO气体监测仪系统。

本发明采用的技术方案如下:

一种无线CO气体测试仪系统,包括电源模块,传感器模块、控制器模块和A/D转换模块,还包括短信息收发模块。

进一步的,所述控制器模块与电源模块、传感器模块、A/D转换模块和短信息收发模块连接。

进一步的,所述电源模块中,单片机U2的P10端口与单片机U7的SDA端口、单片机U6的SDA端口和端口J3的接口5连接,单片机U7的A-端口、A1端口、A2端口和GND端口接地,单片机U7的VDD端口接电源,WP端口接地,单片机U1的P11端口接口接单片机U6的SCL端口、单片机U7的SCL端口和端口J3的接口4,单片机U6的VDD端口通过电容C12接地,OCSI端口和OSCO端口接晶振电路,Vss端口接地,INT端口接端口J3的接口2和与非门U3A的一端,与非门的一端接电阻R18一端和按键开关S7一端,按键开关S7另一端接地,与非门U3A另一端接单片机U9的SHDN端,单片机U9的IN端口和ILIM端口接电池正极和电容C10正极,电感L1一端接电池正极和电容C10正极,电感L1另一端接单片机U9的LX端口,电池负极和电容C10负极接地,单片机U9的OUT端口通过电筒C9接地,PGND端口和AGND端口接地。

进一步的,所述控制器模块中,单片机U2的RD端口和WR端口接与非门U3B,RESET端口接复位电路,单片机U2的P16端口接按键开关S1一端和端口J4的接口6,P17端口接按键开关S2一端和端口J4的接口5,INT1端口接按键开关S3一端和端口J4的接口3,INT0端口接按键开关S4一端和端口J4的接口4,P16端口接按键开关T1一端和端口J4的接口1,按键开关S1、按键开关S2、按键开关S3、按键开关S4、按键开关S5和按键开关S6的另一端接地。

进一步的,所述短信息收发模块中,单片机U8的CCGND端口与端口J1的接口29连接,CCDET2端口与接口24和接口29连接,CCI0接口与接口26连接,CCVCC接口与接口24和接口28连接,CCRST接口和接口25连接,CCCLK接口和接口27连接。

进一步的,所述A/D转换模块中,单片机U2的P13端口接单片机U1的DCLCK端口,单片机U2的P14端口接单片机U1的Dout端口,单片机U2的P15端口接单片机U1的cs端口,单片机U1的+VCC端口接电容C3和电阻R13一端,电容C3另一端接地,电阻R13另一端与电容C4一端连接,电容C4另一端接地,单片机U1的VREF端通过电容C8接地,-IN端和GND端接地,+IN端接集成芯片A3的接口6。

进一步的,所述传感器模块汇总,集成芯片A3接口6和接口2与电阻R6并联,电阻R5与电容C6和滑动变阻器R7并联,集成芯片A3的接口7通过电容C7接地,接口3与滑动变阻器R14一端连接,电阻R14划片端与电阻R6连接,集成芯片A3接口2通过电阻R4与集成芯片A2的接口6连接,集成芯片A2的接口4电源,接口6和接口2与电容C15并联,电阻R10与电容C15并联,电阻R10与电阻R1和电阻RT并联,接口2与开关S8的接口2连接,集成芯片的接口7通过电容C5接地,接口3与电容C13一端和滑动变阻器R18一端连接,电容C13另一端接地,接口3与集成芯片A1的接口3连接,开关S8的接口3和接口4与电阻R23和电阻R24串联,开关S8的接口1与电阻R9一端连接,电阻R9另一端与CO传感器一端和三极管Q1发射极连接,三极管Q1的集电极与CO传感器一端和电阻R2一端连接,三极管Q1基极接电源,CO传感器另一端与集成芯片A1接口6连接,电阻R2与集成芯片A1接口2连接,集成芯片接口2和接口6并联有电容C1,接口6通过电阻R3接电源,接口7通过电容C2接地,集成电路A1接口3与集成芯片A2接口3连接。

综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:

能有效对CO气体进行稳定精确的监测,并脱离了传统的有线通讯方式,使气体监测仪能在较远距离与控制中心进行通讯,本发明是基于TC35GSM模块的CO气体监测仪的设计,其主要特点是能够应用SIM进行数据传递。

附图说明

图1是本发明电路图;

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。

下面结合图1对本发明作详细说明。

基于TC35GSM模块的CO气体监测仪的设计,其主要特点是能够应用SIM进行数据传递。CO气体浓度监测仪是用来测量相关环境空气中CO含量的便携式智能仪器。目前,国内CO气体监测仪与控制中心的数据通信最常见的是通过CAN总线、RS485总线或RS232总线来完成。RS232总线的通讯距离是12m,最大可达15.4m;RS485总线的通讯距离是1200m。CAN总线的直接通讯距离最大可达10km。但无论哪种方式都有距离的限制.而且最终决定了控制中心的固定性。随着GSM移动通信网络的迅速普及和竞争的日益激烈.GSM模块作为一种主要的GSM网络接入设备.应用越来越广泛,并已开发出多种前景乐观的应用。

TC35型模块是终端的主要功能部件,由GSM基带处理器、电源专用集成电路、射频电路和闪速存储器等部分组成,负责处理GSM蜂窝设备中的音频、数据和信号,内嵌的软件部分执行应用接口和所有GSM协议站的功能。基带处理器包含蜂窝无线部分的所有模,数转换功能,为满足GSM、PCS蜂窝用户市场日益增长的要求.在不用外接电路的情况下就能支持FR、HR和EFR语音和信道编码。射频部分基于SMARTi型电路.模块内的天线电缆连接到GSC类型的50Ω连接器。TC35模块适合最小功率的GSM蜂窝设备.这种蜂窝设备的应用部分构成人机接口(MMI)。通过串口(RS232)可接入TC35。TC35通过40针ZIF连接蜂窝应用部分,ZIF连接器提供控制数据、音频信号和电源线的应用接口。终端系统的工作电压为5VDC。由于TC35的突发耗电电流峰值可达3A.故外加稳压器件必须达到足以提供该额定电流的条件。在该终端中。采用LM2596型开关电源完成12V到5V的转换.作为TC35终端的电源。必须注意的是。由LM2596完成开关电源转换需要大功率的电感器和电容器.以提高储能能力.满足TC35的耗电要求。

具有GSM短消息收发功能的便携式CO气体浓度监测仪的结构如图所示。笔者研制的监测仪主要用于公共场所及某些生产车间空气中CO浓度的监测.采用电池作为供电电源.CO传感器N1选用日本根本特殊化学株式会社生产的NAP-505型电化学式传感器。传感器输出电流与CO气体浓度成线性。A1(OP90)可以保证工作电极和参考电极等电位。传感器输出OμA~70μA电流经集成芯片(OP90)转换成0V~O.7V的电压,以保证当CO浓度在0“10-3时A3的输出为0V~2.5V,以满足MD转换器U.I(ADS7822)的输入要求。集成芯片OP90具有内部调零电路.允许仪器放大器提供真正的零输入零输出操作。NAP-505的温度特性用常数B为3 435K的NTC热敏电阻器进行补偿,温度经过补偿后.其输出在-10℃”50℃范围内能够满足精度要求。

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