智能可燃氣體傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種智能可燃氣體傳感器，包括MCU控制器模塊、丙烷氣體傳感器模塊、甲烷氣體傳感器模塊、一氧化碳傳感器模塊、ZigBee無線傳輸模塊，丙烷氣體傳感器模塊、甲烷氣體傳感器模塊、一氧化碳傳感器模塊均與MCU控制器模塊連接，MCU控制器模塊還與LED燈模塊連接，ZigBee無線傳輸模塊通過UART接口與MCU控制器模塊連接，ACDC電源模塊與MCU控制器模塊連接用于供電；本實用新型安全性能更高，一款產品便解決因不同區域天然氣，人工煤氣的氣體成分不同而造成檢測不準確，安全可靠性較低的問題，并可通過ZigBee技術的無線傳輸報警信息。
【專利說明】智能可燃氣體傳感器
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于安全防護領域，更具體涉及一種智能可燃氣體傳感器。能檢測多種可燃氣體，并通過ZigBee技術的無線傳輸報警信息。
【背景技術】
[0002]目前，由于家庭中天然氣的大規模普及，給家庭日常生活帶來不少便利，但帶來各種便利的同時，安全是非常需要重視的。天然氣的泄漏超過一定濃度值時，略微火星，就可以引發爆炸。天然氣，是一種多組分的混合氣態液化石燃料，主要成分是烷烴，其中以甲烷為主。
[0003]一氧化碳為無色無臭無刺激性的氣體，一氧化碳進入人體后會和血液中的血紅蛋白結合，產生碳氧血紅蛋白，進而使血紅蛋白不能與氧氣結合，從而延期的機體組織出現缺氧，導致人體窒息死亡。由于全國各個地區天然氣的氣體成分比不得而知，市面上通用的只針對一種氣體的傳感頭檢測并不準確，就造成了可燃氣傳感器的報警值偏低，實際濃度已經偏高。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的在于提出了一種智能可燃氣體傳感器。能檢測多種可燃氣體，并通過ZigBee技術的無線傳輸報警信息，可以適用于各個地區不同天然氣成分的報警裝置，能夠更加精確的對一氧化碳，可燃氣體進行實時監控。一旦檢測到被檢測區域濃度超標時，智能可燃氣體傳感器發出聲響報警，報警指示燈發出不同顏色的大面積環形顏色燈帶指示報警為何種氣體超標，并通過zigbee模塊把報警信號上傳至云端服務器，報警信息以短信和電話的形式通知用戶。以便用戶采取緊急措施。
[0005]為實現上述目的，采用如下技術方案
[0006]—種智能可燃氣體傳感器，包括MCU控制器模塊、丙燒氣體傳感器模塊、甲燒氣體傳感器模塊、一氧化碳傳感器模塊、ZigBee無線傳輸模塊，其特征在于:
[0007]丙烷氣體傳感器模塊、甲烷氣體傳感器模塊、一氧化碳傳感器模塊均與MCU控制器模塊連接，MCU控制器模塊還與LED燈模塊連接，ZigBee無線傳輸模塊通過UART接口與MCU控制器模塊連接，ACDC電源模塊與MCU控制器模塊連接用于供電；
[0008]MCU控制器模塊中，MCU控制器為16位單片機MSP430 ；
[0009]丙烷氣體傳感器模塊中，傳感器采用TGS2610，TGS2610的2腳與3腳之間串聯負載電阻RL，通過RL電阻連接至MSP430的P6.0 口，電阻RA與溫敏電阻RTH并聯再與電阻RB、電阻RC串聯組成溫度補償電路，比較器“ + ”端連接至電阻RB與電阻RC之間，比較器
端連接至TGS2610的2腳，比較器輸出端連接至MSP430的Pl.4 口；
[0010]甲烷氣體傳感器模塊中，傳感器采用TGS2611，TGS2611的2腳與3腳之間串聯負載電阻RLl，通過RLl電阻連接至MSP430的P6.1 口，電阻RAl與溫敏電阻RTHl并聯再與電阻RB1、電阻RCl串聯組成溫度補償電路，比較器“ + ”端連接至電阻RBl與電阻RCl之間，比較器端連接至TGS2611的2腳，比較器輸出端連接至MSP430的Pl.5 口；
[0011]一氧化碳傳感器模塊中，傳感器為ME2-C0，傳感器ME2-C0兩端連接至集成運放LM358的“ + ” 端，負反饋由電阻R34串聯溫敏電阻R35、電阻R36組成溫度補償反饋，經過R37電阻連接至MSP430的P6.3 口；
[0012]LED燈模塊中，采用ET6296芯片，ET6296芯片的23腳連接至MSP430的P4.5 口，ET6296芯片的24腳連接至MSP430的P4.6 口；
[0013]ZigBee 模塊的 P0.2 連接至 MSP430 的 P3.4，ZigBee 模塊的 P0.3 連接至 MSP430 的P3.5。
[0014]與現有技術相比，本產品的安全性能更高，一款產品便解決因不同區域天然氣，人工煤氣的氣體成分不同而造成檢測不準確，安全可靠性較低的問題。本產品中的一氧化碳傳感器又可以將安全系數進一步提高，可以檢測不充分燃燒的氣體，或已經發生火災時產生的一氧化碳氣體，相比市場上現有的產品，成本更低，產品的掉線，故障檢查是目前市面上所有產品不具有的功能，它可以提醒用戶進行檢查是否供電正常等及時的排除安全隱串
■/Q1、O
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為一種智能可燃氣體傳感器結構框圖
[0016]圖2為MCU控制器模塊電路圖
[0017]圖3為丙烷氣體傳感器模塊電路圖
[0018]圖4為甲烷氣體傳感器模塊電路圖
[0019]圖5為一氧化碳傳感器模塊電路圖
[0020]圖6為LED燈模塊電路圖
[0021]其中:1-MCU控制器模塊，2-丙烷氣體傳感器模塊，3-甲烷氣體傳感器模塊，4_ 一氧化碳傳感器模塊，5-LED燈模塊，6-ZigBee無線傳輸模塊，7-ACDC電源模塊。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖詳述本實用新型的【具體實施方式】:
[0023]采用TI公司的16位單片機MSP430單片機作為主控，負責數據的采集，處理。
[0024]甲烷傳感器采用費加羅公司的TGS2611，TGS2611對甲烷有很高的靈敏度，適合用于家用燃氣泄漏的報警器。
[0025]丙烷和丁烷氣體傳感器采用TGS2610，TGS2610對丙烷和丁烷有很高的靈敏度，適合用于液化石油氣監測。TGS2611和TGS2610傳感器需要施加2個電壓，加熱電壓(VH)和回路電壓(Vc)。這個VH用于敏感素子處于與對象氣體相適應的特定溫度兒施加在集成的加熱器上。
[0026]TGS2610 (TGS2611)的I腳與4腳施加穩定的5V電壓，2腳與3腳之間串聯負載電阻RL。RA與溫敏電阻RTH并聯再與RB，RC串聯組成溫度補償電路。RB與RC之間的電壓Vref為比較器的基準電壓。TGS2610(TGS2611)2腳與3腳之間的內阻值會隨著被檢測可燃氣體的濃度變化而變化。所以輸出電壓Vout也會隨著被檢測可燃氣體的濃度變化而變化，當Vout電壓值超過Vref基準電壓時，比較器輸出高電平，可燃氣體濃度超標。
[0027]同時Vout電壓最高可達到4V以上，故電路中采用電壓跟隨器將傳感器的實際電壓通過運放電路分壓二分之一，再經過一路電壓跟隨輸出至MSP430的ADC采樣引腳P6.0P6.1。
[0028]—氧化碳傳感器米用電化學式ME2-C0, ME2-CO傳感器可將微弱的一氧化碳信號轉換成電流信號，電流經過R33，變成電壓信號，電壓信號通過集成運放LM358負反饋把電信號放大，負反饋由R34串聯R35，R36，其中R35為溫敏電阻，組成溫度補償反饋，最后經過R37電阻連接至MSP430的P6.3 口 ADC測量，ME2-C0傳感器的濃度值與電壓值成正比線性關系。
[0029]A⑶C電源模塊交流電220V輸入，直流5V輸出給氣體傳感器。
[0030]三色LED燈選用ET6296芯片，ET6296是一顆具有128階線性電流調節和128階PWM功能的恒流LED驅動電路，內置9個獨立的低阻彩色LED驅動通道，通過6路動態掃描，最大實現6*9個LED燈的獨立呼吸控制，輸出電流通過編程來實現獨立的線性調節，實現每個燈更精細亮度，來組成各種顏色。MSP430主控芯片通過SPI協議可以控制三色LED的顏色變換，呼吸等效果。
[0031]ZigBee模塊的P0.2與P0.3通過UART與MSP430的P3.4和P3.5進行通信。
【權利要求】
1.一種智能可燃氣體傳感器，包括MCU控制器模塊(I)、丙烷氣體傳感器模塊(2)、甲烷氣體傳感器模塊(3)、一氧化碳傳感器模塊(4)、ZigBee無線傳輸模塊(6),其特征在于:丙烷氣體傳感器模塊(2)、甲烷氣體傳感器模塊(3)、一氧化碳傳感器模塊(4)均與MCU控制器模塊(I)連接，MCU控制器模塊(I)還與LED燈模塊(5)連接，ZigBee無線傳輸模塊(6)通過UART接口與MCU控制器模塊(I)連接，A⑶C電源模塊(7)與MCU控制器模塊(I)連接用于供電； MCU控制器模塊(I)中，MCU控制器為16位單片機MSP430 ； 丙烷氣體傳感器模塊(2)中，傳感器采用TGS2610，TGS2610的2腳與3腳之間串聯負載電阻RL，通過RL電阻連接至MSP430的P6.0 口，電阻RA與溫敏電阻RTH并聯再與電阻RB、電阻RC串聯組成溫度補償電路，比較器“ + ”端連接至電阻RB與電阻RC之間，比較器端連接至TGS2610的2腳，比較器輸出端連接至MSP430的Pl.4 口； 甲烷氣體傳感器模塊(3)中，傳感器采用TGS2611，TGS2611的2腳與3腳之間串聯負載電阻RLl，通過RLl電阻連接至MSP430的P6.1 口，電阻RAl與溫敏電阻RTHl并聯再與電阻RB1、電阻RCl串聯組成溫度補償電路，比較器“ + ”端連接至電阻RBl與電阻RCl之間，比較器端連接至TGS2611的2腳，比較器輸出端連接至MSP430的Pl.5 口； 一氧化碳傳感器模塊(4)中，傳感器為ME2-C0，傳感器ME2-⑶兩端連接至集成運放LM358的“ + ” 端，負反饋由電阻R34串聯溫敏電阻R35、電阻R36組成溫度補償反饋，經過R37電阻連接至MSP430的P6.3 口； LED燈模塊(5)中，采用ET6296芯片，ET6296芯片的23腳連接至MSP430的P4.5 口，ET6296芯片的24腳連接至MSP430的P4.6 口； ZigBee模塊的P0.2連接至MSP430的P3.4，ZigBee模塊的P0.3連接至MSP430的P3.5。
【文檔編號】G08B25/10GK204178516SQ201420565130
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年9月28日 優先權日:2014年9月28日
【發明者】陳云竹, 郭振, 賀海云 申請人:武漢簡聯科技有限公司