图3-3 DS18B20程序流程图
图3-4 温度传感器DS18B20与单片机的接口电路 DS18B20的性能特点:
1.可通过数据线供电,电压范围:3.0~5.5V; 2.测温范围:-55~+125℃;
3.无须外部器件,独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信; 4.多个DS18B20可以并联在唯一的三线上,实现多点组网功能; 5.零待机功耗;
6.用户可定义的非易失性温度报警设置;
7.报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度(温度报警条件)的器件; 8.可编程的分辨率为9~12位,对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃;
9.负压特性:电源极性接反时,温度计不会因发热而烧毁,但不能正常工作。 3.3 烟雾传感器MQ-2
MQ-2气体烟雾传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2)。当传感器所处环境中存在可燃气体时,传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大。使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。MQ-2气体烟雾传感器对液化气、丙烷、氢气的灵敏度
高,对天然气和其他可燃蒸汽的检测也很理想。这种传感器可检测多种可燃性气体,是一款适合多种应用的低成本传感器。 表1.标准工作条件
图3-5 MQ-2的结构、外形、测试电路
图3-6为MQ-2的温湿度特性曲线图。给出了MQ-2型气敏元件的温湿度特性。其中,Ro在为20℃,33%RH条件下,1000ppm氢气中元件电阻。Rs是在不同温度,湿度下,1000ppm 氢气中元件电阻。
图3-6 MQ-2气敏元件温湿度特性曲线
图3-7 MQ-2气敏元件的灵敏度特性曲线
图3-7是MQ-2的气敏元件的灵敏度特性曲线给出了MQ-2型气敏元件的灵敏度特性[8]。其中,温度为20℃,相对湿度为65%,氧气浓度为21%,RL=5kΩ,Rs是元件在不同气体,不同浓度下的电阻值。R0是元件在洁净空气中的电阻。
烟雾信号采集电路由烟雾传感器和A/D转换电路组成,将模拟的烟雾信号转换为数字的电信号。A/D转换电路将烟雾传感器检测送出的模拟信号转换成单片机可识别的数字信号后送入单片机。单片机再对该数字信号进行滤波处理,并对处理后的数据进行分析,若大于或等于预设的报警值,则启动报警电路发出声光报警,并通过GSM模块发送短信到指定手机。
TLC549是美国德州仪器公司生产的8位串行A/D转换器芯片,可与通用微处理器、控制器通过CLK、CS、DATA OUT三条口线进行串行接口。具有4MHz片内系统时钟和软、硬件[5] 9
控制电路,转换时间最长17us,TLC549为40000次/s。总失调误差最大为±0.5LSB,典型功耗为6mW。采用差分参考电压高阻输入,抗干扰,可按比例量程校准转换范围,可用于较小信号的采用。
TCL549均有片内系统时钟,该时钟与I/O CLOCK是独立工作的,无须特殊的速度或相位匹配。当CS为高时,数据输出(DATA OUT)端处于高阻状态,此时I/O CLOCK不起作用。这种CS控制作用允许在同时使用多片TLC549时,共用I/O CLOCK,以减少多路A/D并用时的I/O控制端口。[6] 烟雾传感器MQ-2与A/D转换器的连接图:
图3-8 烟雾传感器MQ-2与TLC549连接电路图 3.4 LCD1602液晶显示器
字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD,目前常用16*1、16*2、20*2和40*2行等的模块。
1602LCD采用标准的16脚(带背光)接口,个引脚接口说明如表4: