基于单片机的CO浓度报警器的设计(2)

　　1.2设计思路及原理
　　系统是用STC89C52单片机来控制的模块化的设计，通过传感器模块MQ-9检测CO浓度经过ADC0804模数转换将模拟量转换成数字量从而来判断CO浓度与设定的阈值进行比较，如果测得的CO度浓大于设定的阈值则通过语音芯片（ISD4004）进行语音报警，蜂鸣器发出响声。如果测得的CO浓度小于设定的阈值则不报警。
　　报警电路分为两部分，一是测得的CO浓度通过内部门限比较器与设定的阈值进行比较，若测得的浓度值高于设定的阈值，则指示灯（红色发光二极管）亮；若测得的浓度低于设定的阈值，则指示灯（绿色发光二极管）亮；二是单片机采集传感器测得的CO浓度值通过与程序设定的安全阈值（该阈值与前面的阈值相同）进行比较，如果单片机采集的数值大于设定的阈值语音电路做出语音报警，如果小于设定的阈值语音电路不进行报警，并由液晶显示屏显示所测得的Co浓度值。
　　1.3设计要求
　　1.轻触开关1是用来跳过显示屏显示的等待的字符。
　　2.轻触开关2用于控制语音芯片（ISD4004）的录音和放音。
　　3.在CO浓度超过100ppm时本系统自动报警蜂鸣器发出响声、语音电路进行语音报警。
　　2主控电路系统工作原理
　　本系统是采用STC89C52单片机作为控制核心，用芯片ADC0804来实现CO传感器测得的模拟量转换成数字量。并通过单片机STC89C52来控制测得的CO浓度显示在液晶显示器上。同时用蜂鸣器和语言芯片（ISD4004）进行自动报警。
　　本系统是用CO传感器模块探测空气中的CO浓度并将测得的浓度值通过模数转换芯片（ADC0804）进行转换，转换后的数字量送入单片机的P2口，再经过单片机的P0口控制液晶显示屏将转换的数字量用液晶显示屏显示出测得的CO浓度值。在液晶屏上显示的数值大于设定的阈值时蜂鸣器发出响声做出报警、语音电路进行语音报警、报警指示灯（红色光二极管）亮；液晶屏显示的数值小于设定的阈值时不报警安全指示灯（绿色发光二极管）亮。
　　在主控电路中，ADC0804的VIN（+）差动模拟电压输入端接收到来自MQ-9模块的模拟信号后，进行A/D转换，通过DB0-DB7等8位数字信号输出端连到89C52的P2.0~P2.7接口。
　　在LCD1602与89C52相连接的电路中，D0～D7双向数据线由89C52的P0口控制，分别对应着P0.0~P0.7，电路的工作原理是接通电源后，液晶显示器开始初始化，初始化结束后，根据RS与RW的电平选择，由89C51决定是否通过P0.0~P0.7向LCD1602液晶显示器写入指令，并在液晶显示器显示相应的数值。当R/W为高电平时进行读操作，当R/W为低电平时进行写操作。当RS和R/W两端都为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS端为低电平R/W端为高电平时可以读忙信号，当端RS为高电平R/W端为低电平时可以写入数据。
　　3主要单元电路的设计
　　3.1Co浓度传感器MQ-9模块工作原理
　　MQ-9模块主要用于家庭环境中的一氧化碳检测装置。其工作原理为传感器的表面电阻对应的电压信号与设定的电压值进行比较，如果测得CO信号对应的电压值高于设定的电压值经过比较器输出低电平且指示灯（发光二极管）亮，若测得的电压信号低于设定的电压信号则输出高电平。该模块工作原理图如