一種多功能一氧化碳檢測及報警裝置的製作方法

2023-08-13 12:24:36 1

本實用新型屬於一氧化碳檢測技術領域，具體涉及一種多功能一氧化碳檢測及報警裝置。

背景技術：

一氧化碳(co)是一種無色無味，對血液與神經系統毒性很強的汙染物。一氧化碳通過呼吸系統，進入人體血液內，與血液中的血紅蛋白結合，使血紅蛋白喪失運輸氧的能力而造成組織窒息，使人頭痛，眩暈，嚴重時甚至致人死亡。不論是居家生活還是工業生產，空氣中一氧化碳含量的檢測與報警至關重要。

技術實現要素：

根據以上現有技術的不足，本實用新型所要解決的技術問題是提出一種多功能一氧化碳檢測及報警裝置，通過採用一氧化碳傳感器、時鐘晶片和溫溼度傳感器的方案，解決了現有技術中一氧化碳傳感器功能單一，使用場合有局限性的缺點，具有多功能、使用場合多樣的優點。

為了解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案為：一種多功能一氧化碳檢測及報警裝置，所述裝置包括微控制器電路、DS1302時鐘電路、第一供電電路、第二供電電路、一氧化碳傳感器電路、OLED屏幕接口電路、按鍵電路、蜂鳴器報警電路、CH340通信電路和溫溼度傳感器接口電路，一氧化碳傳感器電路、溫溼度傳感器接口電路和按鍵電路連接微控制器電路，微控制器電路連接DS1302時鐘電路、OLED屏幕接口電路、蜂鳴器報警電路和CH340通信電路，第一供電電路連接CH340通信電路，第二供電電路輸出電源為裝置供電。

上述裝置中，所述第一供電電路中選用USB1接口、二極體D2、電解電容E1和穩壓二極體D1，二極體D2、電解電容E1和穩壓二極體D1並聯在USB1接口的1號引腳和4號引腳之間，1號引腳輸出電源，4號引腳接地，2號引腳和3號引腳連接CH340通信電路。所述一氧化碳傳感器電路包括一氧化碳傳感器MQ7、電阻R6和電位器RW1，一氧化碳傳感器MQ7的3號引腳和5號引腳的Vrl端連接到微控制器電路，4號引腳接電阻R6；電阻R6的一端接MQ7的4號引腳，另一端接地；電位器RW1的1號引腳接Vrl端，2號引腳和3號引腳接地。所述CH340通信電路包括CH340晶片、電阻R5、電容C2、C3、C4、二極體D4和晶振XTAL2，CH340晶片的2腳接二極體D4的負極，4腳接電容C2，5腳接D-端，6腳接D+端，7腳接電容C3和晶振XTAL2的一端,8腳接XTAL2的另一端和電容C4，二極體D4的正極接RXD端，電阻R5的一端接TXD端，另一端接CH340的3腳，CH340通信電路通過RXD端和TXD端連接到微控制器電路，通過D-端和D+端連接第一供電電路。所述溫溼度傳感器電路包括溫溼度傳感器DHT11和電阻R1，溫溼度傳感器DHT11的2腳接P07端，通過P07端連接到微控制器，電阻R1的一端接電源，另一端接P07端。

本實用新型有益效果是:1、由於該裝置的便攜性與低功耗，極適用於車載及礦井等空間狹小的場所。2、本實用新型性能滿足大多數場合的需要，能夠測量多種環境數據具有一機多用的優點。3、本實用新型結構簡單，外形小巧，便於攜帶使用。

附圖說明

下面對本說明書附圖所表達的內容及圖中的標記作簡要說明：

圖1是本實用新型的具體實施方式的DS1302時鐘電路。

圖2是本實用新型的具體實施方式的第一供電電路。

圖3是本實用新型的具體實施方式的第二供電電路。

圖4是本實用新型的具體實施方式的一氧化碳傳感器電路。

圖5是本實用新型的具體實施方式的OLED屏幕接口電路。

圖6是本實用新型的具體實施方式的按鍵電路。

圖7是本實用新型的具體實施方式的微控制器電路。

圖8是本實用新型的具體實施方式的蜂鳴器報警電路。

圖9是本實用新型的具體實施方式CH340通信電路。

圖10是本實用新型的具體實施方式的溫溼度傳感器接口電路。

圖11是本實用新型的具體實施方式的一氧化碳檢測及報警裝置的電路原理框圖。

具體實施方式

下面對照附圖，通過對實施例的描述，本實用新型的具體實施方式如所涉及的各構件的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關係、各部分的作用及工作原理、製造工藝及操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領域技術人員對本實用新型的發明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。

本實用新型提供一種多功能一氧化碳檢測及報警裝置，如圖11所示，包括微控制器電路、DS1302時鐘電路、第一供電電路、第二供電電路、一氧化碳傳感器電路、OLED屏幕接口電路、按鍵電路、蜂鳴器報警電路、CH340通信電路和溫溼度傳感器接口電路，一氧化碳傳感器電路、溫溼度傳感器接口電路和按鍵電路連接微控制器電路，微控制器電路連接DS1302時鐘電路、OLED屏幕接口電路、蜂鳴器報警電路和CH340通信電路，第一供電電路連接CH340通信電路，第二供電電路為裝置供電。

如圖1所示，DS1302時鐘晶片的1腳接VCC，2腳和3腳接晶振XTAL1，4腳接GND，通過5、6和7腳接微控制器，分別為5腳接P32，6腳接P33，7腳接P34，8腳接電池BT1正極。

如圖2所示，第一供電電路中選用USB1接口，二極體D2、電解電容E1和穩壓二極體D1並聯在USB1接口的1腳和4腳之間，USB1接口的1腳接D2負極、E1正極、D1負極，2腳和3腳分別接CH340通信電路的D-端和D+端，4腳接D2正極、E1負極和D1負極同時接地。第二供電電路主要有開關、電阻和發光二極體組成，如圖3所示，開關S3一腳接VCC1、另一腳接VCC，R4的一腳接VCC，另一腳接D3正極，發光二極體D3的正極接電阻R4，負極接地，VCC1為通信電路供電，VCC為其他電路供電。VCC1是由USB輸入的電壓為CH340和第二供電電路供電，第二供電電路的VCC為輸出電壓為其他原件供電。D-和D+為CH340的信號線。

如圖4所示，MQ7一氧化碳傳感器的0腳和2腳接VCC，3腳和5腳接Vrl端，連接到微控制器的Vrl端,1腳接VCC，4腳接電阻R6；R6一腳接MQ7的4腳，另一腳接GND；電位器RW1的1腳接Vrl端，2腳和3腳接GND。

如圖5所示，顯示電路為OLED接口電路，OLED連接微控制器，具體為1腳接P44端，2腳接P20端，3腳接P21端，4腳接P22端，5腳接VCC，6腳接GND。

如圖6所示，按鍵電路通過P00端-P03端連接在微控制器上，由四個按鍵開關S2、S4、S5和S6組成，具體為S2一腳接GND，另一腳接P03端；S4一腳接GND，另一腳接P02端；S5一腳接GND，另一腳接P01端；S6一腳接GND，另一腳接P00端。

如圖7所示為微控制器U2的電路圖，U2的1腳接P05端，2腳接P06端，3腳接P07端，4腳接Vrl端，5腳接P11端，6腳接P47端，7腳接P12端，8腳接P13端，9腳接P14端，10腳接P15端，11腳、12腳懸空，13腳接RST端，14腳接VCC，15腳懸空，16腳接GND，17腳懸空，18腳接RXD端，19腳接TXD端，20腳接P32端，21腳接P33端，22腳接P34端，23腳接P35端，24腳接P36端，25腳接P37端，26腳接P41端，27腳接P42端，28腳接P43端，29腳接P44端，30腳接P20端，31腳接P21端，32腳接P22端，33腳接P23端，34腳接P24端，35腳接P25端，36腳和37腳懸空，38腳接P45端，39腳懸空，40腳接P00端，41腳接P01端，42腳接P02端，43腳接P03端，44腳接P04端。

蜂鳴器報警電路如圖8所示，包括三極體Q1、蜂鳴器U1和電阻R2，Q1的射極接VCC，基極接R2，集電極接U1正極；R2一端接P24端，另一端接Q1的基極；U1正極接Q1集電極，負極接GND。蜂鳴器報警電路通過P24端連接微控制器，根據微控制器的指令發出警報。

CH340通信電路如圖9所示，通過CH340電路的RXD端和TXD端連接到微控制器，通過D-端和D+端連接第一供電電路，CH340晶片的1腳接GND，2腳接二極體D4的負極，3腳接電阻R5，4腳接C2，5腳接D-端，6腳接D+端，7腳接電容C3和晶振XTAL2的一端,8腳接XTAL2的另一端和電容C4，9腳、10腳、11腳、12腳、13腳、14腳和15腳懸空，16腳接VCC。二極體D4的正極接RXD端，負極接CH340的2腳。電阻R5的一腳接TXD端，另一腳接CH340的3腳。電容C2的一腳接GND，另一腳接CH340晶片的4腳。電容C3的一腳接GND，另一腳接CH340的7腳。電容C4的一腳接GND，另一腳接CH340的8腳。

溫溼度傳感器電路如圖9所示，選用DHT11溫溼度傳感器，傳感器的1腳接VCC，2腳接P07端，通過P07端連接到微控制器，3腳懸空，4腳接GND；電阻R1的一腳接VCC，另一腳接P07端。

當本裝置通電後，單片機工作，讀取ADC0通道的電壓值，並轉化為一氧化碳濃度，比較環境中一氧化碳濃度與預設值的大小，判斷是否需要報警。利用P3.4、P3.3和P3.2引腳與DS1302時鐘晶片進行信息交互，讀取當前時間。利用P0.7引腳讀取DHT11傳感器測得的溫溼度信息，判斷當前的環境溫溼度信息，顯示在OLED屏幕上。

上面結合附圖對本實用新型進行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現並不受上述方式的限制，只要採用了本實用新型的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本實用新型的構思和技術方案直接應用於其它場合的，均在本實用新型的保護範圍之內。本實用新型的保護範圍應該以權利要求書所限定的保護範圍為準。