CN203606338U - 一种带蓝牙的窨井气体测量装置 - Google Patents
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Abstract
一种带蓝牙的窨井气体测量装置，由电源电路、检测电路、单片机电路、报警指示电路、蓝牙电路组成。电源电路向检测电路、单片机电路、报警指示电路、蓝牙电路提供工作电源，检测电路将可燃气体浓度和氧气浓度分别转换成电压输出至单片机电路，单片机电路将可燃气体浓度和氧气浓度转换成数字量通过蓝牙电路发射，由其他接收装置接收显示；单片机电路同时判断可燃气体浓度超出安全浓度值或者氧气浓度低于安全浓度值时，驱动报警指示电路发出相应的声光报警信号。所述装置能够同时检测可燃气体浓度和氧气浓度，电路简单，可靠性高，成本低，可用于窨井气体的测量与报警。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种气体检测报警装置，尤其是一种带蓝牙的窨井气体测量装置。
背景技术
下窨井工作的工人和下窨井救援的工人不幸遇难，此类事故时有发生，而造成该现象的主要原因，就是窨井长期不通风，极易造成有毒可燃气体的聚集和缺氧。传统的气体报警器大多只能对有毒可燃气体浓度进行检测报警，或者是只对氧气浓度进行检测；能够完成多种气体检测的设备价格昂贵；手持式检测仪不带无线通信，现场读取示值很不方便。
发明内容
本实用新型的目的旨在提供一种可靠性高、成本低，能够同时检测可燃气体浓度和氧气浓度的带蓝牙的窨井气体测量装置。
本实用新型采取的技术方案是：一种带蓝牙的窨井气体测量装置，由电源电路、检测电路、单片机电路、报警指示电路、蓝牙电路组成。电源电路向检测电路、单片机电路、报警指示电路、蓝牙电路提供工作电源，检测电路将可燃气体浓度和氧气浓度分别转换成电压输出至单片机电路，单片机电路将可燃气体浓度和氧气浓度转换成数字量通过蓝牙电路发射，由其他接收装置接收显示；单片机电路同时判断可燃气体浓度超出安全浓度值或者氧气浓度低于安全浓度值时，驱动报警指示电路发出相应的声光报警信号。
所述电源电路由电池组、双路输出DC/DC模块及其***元件组成；电源电路输出第一直流电源和第二直流电源；电池组的负极是公共地。
检测电路由氧气传感器、燃气传感器、第一同相放大器、第二同相放大器组成；氧气传感器的正端连接至第一同相放大器的输入端、负端连接至公共地；燃气传感器的加热电源正端、加热电源负端分别连接至第一直流电源和公共地，燃气传感器的敏感电阻正端连接至第一直流电源、负端与分压电阻的一端联结后连接至第二同相放大器的输入端，分压电阻的另外一端连接至公共地。
所述单片机电路由单片机、晶体振荡器组成；单片机的供电电源是第二直流电源。
所述第一同相放大器输出端连接至单片机的第一模拟电压输入端，第二同相放大器输出端连接至单片机的第二模拟电压输入端。
所述报警指示电路由第一发光二极管、第二发光二极管、有源蜂鸣器、三极管、第一限流电阻、第二限流电阻、第三限流电阻组成。
第一发光二极管、第一限流电阻串联后，连接至单片机的第一输出端和公共地之间；第二发光二极管、第二限流电阻串联后，连接至单片机的第二输出端和公共地之间；三极管发射极连接至公共地、集电极串联有源蜂鸣器后连接至第一直流电源、基极串联第三限流电阻后连接至单片机的第三输出端。
所述蓝牙电路由蓝牙模块、按键、第三发光二极管、第四限流电阻、下拉电阻组成；蓝牙模块的供电电源是第二直流电源。
第三发光二极管、第四限流电阻串联后，连接至蓝牙模块的发光二极管输出端和公共地之间；按键两端分别连接至第二直流电源和蓝牙模块的按键输入端，下拉电阻两端分别连接至蓝牙模块的按键输入端和公共地；蓝牙模块的异步通信发送端、接收端与单片机的异步通信接收端、发送端交叉连接。
所述氧气传感器是KE-50气敏传感器。
所述燃气传感器的是TGS2611气敏传感器。
所述双路输出DC/DC模块的型号是LTC3535。
所述蓝牙模块型号是HC-06。
所述单片机型号是STC12LE5620AD。
本实用新型的有益效果是，能够同时检测可燃气体浓度和氧气浓度并通过蓝牙发送到手机等设备；可燃气体浓度超出安全浓度值或者氧气浓度低于安全浓度值时，可发出相应的声光报警信号；电路简单，可靠性高，成本低。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图。
图2是本实用新型的电源电路图。
图3是本实用新型的控制电路图。
图4是本实用新型的工作步骤原理图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
如图1所示的本实用新型结构框图，由电源电路100、检测电路200、单片机电路300、报警指示电路400、蓝牙电路500组成。电源电路100向检测电路200、单片机电路300、报警指示电路400、蓝牙电路500提供工作电源，检测电路200将可燃气体浓度和氧气浓度分别转换成电压输出至单片机电路300，单片机电路300将可燃气体浓度和氧气浓度转换成数字量通过蓝牙电路500发射，由其他接收装置接收显示；单片机电路300同时判断可燃气体浓度超出安全浓度值或者氧气浓度低于安全浓度值时，驱动报警指示电路400发出相应的声光报警信号。
电源电路100如图2 所示，由电池组101、双路输出DC/DC模块102及其***元件组成；双路输出DC/DC模块102的***元件包括第一电容103、第二电容108、第三电容111、第一电感104、第二电感105、第一电阻106、第二电阻107、第三电阻109、第四电阻110组成；电源电路100输出的第一直流电源＋V1电压是＋5V，输出的第二直流电源＋V2电压是＋3.3V；电池组由2节1.5V的碱性电池组成，电池组101的负极是公共地GND。
双路输出DC/DC模块102的型号是LTC3535。
本实用新型控制电路如图3所示。
检测电路200由氧气传感器201、燃气传感器206、第一运放202、第二运放207、第一电位器205、第二电位器210、第五电阻203、第六电阻204、第七电阻208、第八电阻209、分压电阻211组成。
氧气传感器201选择KE-50气敏传感器；燃气传感器206选择TGS2611气敏传感器。
第一运放202、第五电阻203、第六电阻204、第一电位器205组成第一同相放大器，氧气传感器201的正端U＋连接至第一同相放大器的输入端、负端U－连接至公共地GND。
燃气传感器206的加热电源正端VH＋、加热电源负端VH-分别连接至第一直流电源＋V1和公共地GND；燃气传感器206的敏感电阻正端RS＋连接至第一直流电源＋V1；分压电阻211的一端连接至公共地GND、另外一端与敏感电阻负端RS-联结后，作为燃气传感器206的信号输出端；燃气传感器206的输出信号送至由第二运放207、第七电阻208、第八电阻209、第二电位器210组成的第二同相放大器的输入端。
氧气浓度电压从第一同相放大器输出端输出；可燃气体浓度电压从第一同相放大器输出端输出。
单片机电路300由单片机301、晶体振荡器302组成；单片机301的供电电源是第二直流电源＋V2。
单片机301的型号是STC12LE5620AD，晶体振荡器302振荡频率为11.0592MHz。
氧气浓度电压连接至单片机301的第一模拟电压输入端ADC0；可燃气体浓度电压连接至单片机301的第二模拟电压输入端ADC1。
报警指示电路400由第一发光二极管402、第二发光二极管404、有源蜂鸣器405、三极管406、第一限流电阻401、第二限流电阻403、第三限流电阻407组成。第一发光二极管402用于指示缺氧报警，第二发光二极管404用于指示可燃气体超标报警。
第一发光二极管402、第一限流电阻401串联后，连接至单片机301的第一输出端P1.5和公共地GND之间；第二发光二极管404、第二限流电阻403串联后，连接至单片机301的第二输出端P1.6和公共地GND之间。
三极管406发射极连接至公共地GND、集电极串联有源蜂鸣器405后连接至第一直流电源＋V1、基极串联第三限流电阻407后连接至单片机301的第三输出端P1.7。
蓝牙电路500由蓝牙模块501、按键504、第三发光二极管503、第四限流电阻502、下拉电阻505组成。
蓝牙模块501的供电电源是第二直流电源＋V2；第三发光二极管503、第四限流电阻502串联后，连接至蓝牙模块501的发光二极管输出端LED和公共地GND之间；按键504并联在第二直流电源＋V2和蓝牙模块501的按键输入端KEY之间，下拉电阻505并联在蓝牙模块501的按键输入端KEY和公共地GND之间；蓝牙模块501的UART发送端UART-TXD、接收端UART-RXD与单片机301的UART接收端RXD、发送端TXD交叉连接。
蓝牙模块501的型号是HC-06。
检测电路200的工作原理是：
检测电路200将氧气传感器201输出的电压和燃气传感器206输出的电压放大后，分别送至单片机301的第一模拟电压输入端ADC0和第二模拟电压输入端ADC1；检测电路200中的第一电位器205、第二电位器210用于调节放大倍数。
单片机301的工作步骤原理如图4所示，具体是：
步骤一，上电初始化；
步骤二，延时一段时间，等待传感器加热，进入稳定工作状态；
步骤三，启动A/D转换器进行转换，读取A/D转换数据并进行滤波、标度变换等数据处理工作；
步骤四，将氧气浓度数据和可燃气体浓度数据通过蓝牙进行发送；由手机等其他接收装置接收并显示；
步骤五，将读入的氧气浓度、可燃气体浓度与预先设定的设定值比较，超过设定值则进行声光报警；
步骤六，延时1s后转到步骤三。
Claims (6)
1.一种带蓝牙的窨井气体测量装置，由电源电路、检测电路、单片机电路、报警指示电路、蓝牙电路组成，其特征在于：
所述电源电路由电池组、双路输出DC/DC模块及其***元件组成；电源电路输出第一直流电源和第二直流电源；电池组的负极是公共地；
检测电路由氧气传感器、燃气传感器、第一同相放大器、第二同相放大器组成；氧气传感器的正端连接至第一同相放大器的输入端、负端连接至公共地；燃气传感器的加热电源正端、加热电源负端分别连接至第一直流电源和公共地，燃气传感器的敏感电阻正端连接至第一直流电源，燃气传感器的负端与分压电阻的一端联结后连接至第二同相放大器的输入端，分压电阻的另外一端连接至公共地；
所述单片机电路由单片机、晶体振荡器组成；单片机的供电电源是第二直流电源；
所述第一同相放大器输出端连接至单片机的第一模拟电压输入端，第二同相放大器输出端连接至单片机的第二模拟电压输入端；
所述报警指示电路由第一发光二极管、第二发光二极管、有源蜂鸣器、三极管、第一限流电阻、第二限流电阻、第三限流电阻组成；
第一发光二极管、第一限流电阻串联后，连接至单片机的第一输出端和公共地之间；第二发光二极管、第二限流电阻串联后，连接至单片机的第二输出端和公共地之间；三极管发射极连接至公共地、集电极串联有源蜂鸣器后连接至第一直流电源、基极串联第三限流电阻后连接至单片机的第三输出端；
所述蓝牙电路由蓝牙模块、按键、第三发光二极管、第四限流电阻、下拉电阻组成；蓝牙模块的供电电源是第二直流电源；
第三发光二极管、第四限流电阻串联后，连接至蓝牙模块的发光二极管输出端和公共地之间；按键两端分别连接至第二直流电源和蓝牙模块的按键输入端，下拉电阻两端分别连接至蓝牙模块的按键输入端和公共地；蓝牙模块的异步通信发送端、接收端与单片机的异步通信接收端、发送端交叉连接。
2.如权利要求1所述的带蓝牙的窨井气体测量装置，其特征在于：所述氧气传感器是KE-50气敏传感器。
3.如权利要求1所述的带蓝牙的窨井气体测量装置，其特征在于：所述燃气传感器的是TGS2611气敏传感器。
4.如权利要求1所述的带蓝牙的窨井气体测量装置，其特征在于：所述双路输出DC/DC模块的型号是LTC3535。
5.如权利要求1所述的带蓝牙的窨井气体测量装置，其特征在于：所述蓝牙模块型号是HC-06。
6.如权利要求1所述的带蓝牙的窨井气体测量装置，其特征在于：所述单片机型号是STC12LE5620AD。
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| CN105160825A (zh) * | 2015-10-22 | 2015-12-16 | 上海斐讯数据通信技术有限公司 | 一种基于网络的一氧化碳浓度监控方法及*** |
| CN107621527A (zh) * | 2017-08-24 | 2018-01-23 | 浙江正元地理信息有限责任公司 | 一种井下****** |
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