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　1.3 檢測電路的設(shè)計

　
圖3  二氧化碳檢測電路圖

　　按照上述設(shè)計原理，設(shè)計的二氧化碳檢測電路如圖3所示。工作原理是首先由紅外傳感器將探測到二氧化碳?xì)怏w的濃度并轉(zhuǎn)換成電信號，濾波電路提取電信號并輸出到放大電路，經(jīng)過單片機(jī)系統(tǒng)處理后輸出，再由74AC138送入顯示電路，以實現(xiàn)對二氧化碳?xì)怏w濃度的檢測。

　　電路中由R1、R2、R3、R4、C1、C2和運放組成濾波電路〔2〕，在電路中既引入了負(fù)反饋，又引入了正反饋。當(dāng)信號頻率趨于零時，由于C1的電抗趨于無窮大，因而正反饋很弱；當(dāng)信號頻率趨于無窮大時，C2的電抗趨于零。這樣就保證了當(dāng)信號頻率在趨于零和無窮大之間的任何一個值，濾波電路都可以正常提取相應(yīng)的電信號。

　　濾波電路之后的放大電路，其作用是將濾波電路輸出的信號放大到一定的程度，以便驅(qū)動負(fù)載。R6和C4串聯(lián)構(gòu)成校正網(wǎng)絡(luò)用來對電路進(jìn)行相位補(bǔ)償。

　　單片機(jī)系統(tǒng)主要由MC14433和8031構(gòu)成，MC14433是一種雙積分A/D轉(zhuǎn)換芯片，與8031單片機(jī)如圖方式連接。MC14433的轉(zhuǎn)換結(jié)果Q-Q接8031的P1.0-P1.3，選通輸出脈沖DS1-DS4接8031的P1.4-P1.7。轉(zhuǎn)換結(jié)果標(biāo)志EOC，一方面接至更新轉(zhuǎn)換控制信號輸入線DU，另一方面接至8031的中斷輸入線INT1，表明單片機(jī)既可采用中斷方式讀入A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果，也可以采用查詢方式。最后的結(jié)果送入74AC138并驅(qū)動數(shù)碼管顯示具體數(shù)值[3][4]。

　　2 檢測處理程序流程框圖

　　檢測處理程序流程框圖如圖4所示。采用MCS系列匯編語言〔5〕編程，由于有硬件設(shè)計的保證，使得整個系統(tǒng)既可以工作在循環(huán)查詢的方式，也可工作在中斷管理的方式。

3 結(jié)束語

　　該設(shè)計已成功運用于延安市農(nóng)科所花卉示范園，運行效果良好。實踐證明本檢測電路操作簡單，數(shù)值顯示，體積小便于攜帶，非常直觀，連續(xù)快速檢測，可隨時檢測室內(nèi)、外各種場合二氧化碳?xì)怏w的含量。

　
圖4  檢測處理程序流程圖

　　本電路設(shè)計簡捷，價格低廉，普適性強(qiáng)，克服了需要頻繁校準(zhǔn)、使用壽命較短、價格貴等不足。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] 琚雪梅等.紅外吸收型CO2氣體傳感器的設(shè)計[J].傳感器技術(shù),2005,8:62-64.

　　[2] 童詩白,華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,2001.

　　[3]牛強(qiáng)軍,高峰.基于單片機(jī)的通信系統(tǒng)控制器[J].微計算機(jī)信息,2004,8:21-22.

　　[4]聶毅,聶輝.植物溫室單片機(jī)控制系統(tǒng)[J].微計算機(jī)信息,2002,8:36-37.

　　[5] 薛鈞義,張彥斌.MC551/96系列單片微型計算機(jī)及應(yīng)用[M].西安交通大學(xué)出版社,1990