家用CO浓度检测报警系统设计

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

家用CO浓度检测报警系统设计

作者：吴宇 余建国

来源：《科技资讯》2012年第23期

摘要：设计的家用报警系统用于检测燃气不完全燃烧产生危害人体的CO，可以将报警信息通过无线通信技术发送至远程监控主机。使用主控芯片为PIC16F887，CO检测传感器MQ-7，无线通信模块NRF24L01。 关键词：CO检测 烟雾检测

中图分类号：X93 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）08（b）-0031-01 现代家庭中天然气的普及越来越广，其安全性也愈加重要。设计出可靠性高实时性好的CO报警器保障了人们的正常生活。本设计能够检测燃气不完全燃烧发出的CO，当浓度超过100ppm时将报警信号发送给监控主机。 1 系统设计

系统采用一主机多从机方式监控多地点的安全情况，主从之间采用无线通信方式交换信息。设计使用PIC16F887作为主控芯片，MQ-7传感器检测CO，发出声光报警信号，智能启动排气扇，并将报警信号通过NRF24L01转换成无线信号传送给远程监控主机。 2 硬件设计

检测CO模块采用气敏传感器MQ-7，制作原理是气敏电阻在检测时阻值随气体浓度的增大而减小。SnO2作为气敏材料，在200～300℃温度吸附空气中的氧，形成氧的负离子吸附，使半导体中的电子密度减少，从而使其电阻值增加。当遇到有能供给电子的可燃气体（如CO等）时，原来吸附的氧脱附，而由可燃气体以正离子状态吸附在金属氧化物半导体表面；氧脱附放出电子，可燃性气体以正离子状态吸附也要放出电子，从而使氧化物半导体导带电子密度增加，电阻值下降。可燃性气体不存在了，金属氧化物半导体又会自动恢复氧的负离子吸附，使电阻值升高到初始状态。MQ-7的电压引脚为5V，输出引脚为AOUT与DOUT，当CO浓度升高时DOUT由高电平跳变为低电平，LED灯点亮，同时AOUT输出与CO浓度成比例的电压，可连接至PIC的A/D引脚转换成数字信号。PIC检测到过高浓度CO时，启动蜂鸣器报警，同时打开排风电机，并且将CO浓度数据以及地址编号通过无线射频模块发送到上位机，实现远程报警。

为实现节能，CO浓度低时PIC16F887处于低功耗模式，将PIC16F887的RA0引脚设置成超低功耗唤醒模式，连接到MQ-7的DOUT引脚，由该引脚电平跳变唤醒PIC芯片。PIC引脚RA1/AN1可设置为模拟输入用于采集MQ-7引脚AOUT电压，转换为10位二进制数据存放在ADRESL与ADRESH两个寄存器中。