一種遠程室內可燃氣體監控系統的製作方法

2023-05-14 04:56:01 1

本實用新型涉及可燃氣體監控領域，尤其是指一種遠程室內可燃氣體監控系統。

背景技術：

目前國內城市很多家庭採用天然氣作為做飯和熱水器的能源供應來源，這種能源清潔和燃燒效率高，所以在越來越多的地區進入大眾家庭。但天然氣作為可燃氣體也帶來一些安全隱患，洩漏會對人造成危害並會引起火災，所以需要設計監控可燃氣體洩漏的裝置，當發現氣體洩漏時可以及時的進行報警，並能把洩漏信息傳送到遠程的監控中心。隨著晶片技術和集成度的發展，為了滿足網際網路技術的需要，集成wifi接口的嵌入式控制晶片陸續推出，本設計採用一種內部集成wifi模塊的嵌入式晶片，開發出一種遠程室內可燃氣體監控系統，從而提高整個系統的集成度和穩定性。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於克服現有技術的不足與缺點，提供一種遠程室內可燃氣體監控系統，採用內部集成wifi模塊的嵌入式晶片作為主控晶片，具有互聯性好、集成度好、功耗低、可靠性高和製造維護方便等優點。

為實現上述目的，本實用新型所提供的技術方案為：一種遠程室內可燃氣體監控系統，包括：

直流電源模塊，用於提供穩定直流電壓；

主控制晶片模塊，用於獲取和處理天然氣傳感器傳來的數據，並通過內部wifi模塊發送數據到監控中心；

天然氣傳感器模塊，用於採集環境的天然氣濃度，並發送給主控制晶片模塊；

FLASH模塊，用於存儲程序和數據；

WIFI天線模塊，用於wifi通信天線；

按鈕輸入模塊，用來控制啟動和停止；

報警模塊，用於對系統極端情況進行報警；

其中，所述直流電源模塊的輸入電源採用2電芯鋰電池供電:7.2～8.4V,2200mAh，利用穩壓晶片LM1117-3.3和LM1117-5為主控制晶片模塊、FLASH模塊和天然氣傳感器模塊提供電源；所述主控制晶片模塊採用CC3200晶片，此晶片內部集成有wifi模塊，主要功能用於獲取和處理天然氣傳感器數據，通過內部wifi模塊發送天然氣傳感器信息到監控中心；所述天然氣傳感器模塊採用MQ-4氣體傳感器，包括傳感器加熱電路和氣體濃度測量電路；所述FLASH模塊採用SPI接口的FLASH晶片，並與CC3200晶片的SPI接口連接，用於存儲程序和數據；所述WIFI天線模塊為wifi通信天線電路，用於實現wifi無線通信功能；所述按鈕輸入模塊設計有1路按鈕電路，通過按鈕和上拉電阻串聯，在改變按鈕狀態時能夠產生出高低電平；所述報警模塊主要通過三極體Q2 8050驅動蜂鳴器發出報警聲；所述直流電源模塊、天然氣傳感器模塊、FLASH模塊、WIFI天線模塊、按鈕輸入模塊、報警模塊分別與主控制晶片模塊一一對應相接。

所述CC3200晶片的GPIO1管腳連接有三極體Q1 8050的基極，該三極體Q1 8050的集電極直接連接供電電壓5V，該三極體Q1 8050的發射極連接MQ-4氣體傳感器的H一端管腳，H另一端管腳連接電阻R1到GND，從而實現對MQ-4氣體傳感器加熱驅動電路；MQ-4氣體傳感器的A管腳連接供電電壓5V，MQ-4氣體傳感器的B管腳作為輸出通過串聯電阻R2和R3連接到地，電阻R2和R3分壓串聯電路作用是把傳感器0～5V輸出範圍降低到0～3V，滿足CC3200晶片的AD模擬數字輸入的電壓範圍，電阻R2和R3的公共端連接CC3200晶片的GPIO2/ADC_CH0管腳；CC3200晶片的GPIO3管腳連接三極體Q2 8050的基極，該三極體Q2 8050的集電極連接限流電阻R4到供電電壓5V，該三極體Q2 8050的發射極連接蜂鳴器到GND，最終實現蜂鳴器報警電路；CC3200晶片的RF_BG管腳連接DEA202450BT濾波器晶片，接著連接電感L1和電容C1形成RF濾波電路，最終形成wifi通信天線電路。

本實用新型與現有技術相比，具有如下優點與有益效果：

本實用新型使用一個內部帶有wifi模塊的主控制晶片並設計可燃氣體檢測的電路，由於採用內部集成wifi模塊的嵌入式晶片作為主控晶片，具有互聯性好、集成度高、功耗低、可靠性高和製造維護方便等優點。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構簡圖。

圖2為本實用新型的晶片連接圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本實用新型作進一步說明。

如圖1所示，本實施例所述的遠程室內可燃氣體監控系統，包括：

直流電源模塊1，用於提供穩定直流電壓；

主控制晶片模塊2，用於獲取和處理天然氣傳感器傳來的數據，並通過內部wifi模塊發送數據到監控中心；

天然氣傳感器模塊3，用於採集環境的天然氣濃度，並發送給主控制晶片模塊2；

FLASH模塊4，用於存儲程序和數據；

WIFI天線模塊5，用於wifi通信天線；

按鈕輸入模塊6，用來控制啟動和停止；

報警模塊7，用於對系統極端情況進行報警。

其中，所述直流電源模塊1的輸入電源採用2電芯鋰電池供電:7.2～8.4V,2200mAh，利用穩壓晶片LM1117-3.3和LM1117-5為主控制晶片模塊2、天然氣傳感器模塊3、FLASH模塊4提供電源；所述主控制晶片模塊2採用TI公司的CC3200晶片，此晶片內部集成了wifi模塊，所以實現wifi通信具有很好的集成性，主要功能用於獲取和處理天然氣傳感器數據，通過內部wifi模塊發送天然氣傳感器信息到監控中心；所述天然氣傳感器模塊3採用MQ-4氣體傳感器，包括傳感器加熱電路和氣體濃度測量電路；所述FLASH模塊4採用SPI接口的FLASH晶片，並與CC3200晶片的SPI接口連接，用於存儲程序和數據；所述WIFI天線模塊5為wifi通信天線電路，用於實現wifi無線通信功能；所述按鈕輸入模塊6設計有1路按鈕電路，通過按鈕和上拉電阻串聯，當改變按鈕狀態時從而產生出高低電平；所述報警模塊7主要通過三極體Q2 8050驅動蜂鳴器，當CC3200晶片輸出高電平時發出報警聲。

如圖2所示，CC3200晶片的GPIO1(55號管腳)連接三極體Q1 8050的基極，三極體Q1 8050的集電極直接連接供電電壓5V，三極體Q1 8050的發射極連接MQ-4氣體傳感器H一端(2號管腳)，H另一端(5號管腳)連接電阻R1到GND，從而實現對MQ-4氣體傳感器加熱驅動電路；MQ-4氣體傳感器的A(1號管腳和3號管腳)連接供電電壓5V；MQ-4氣體傳感器的B(4號管腳和6號管腳)作為輸出通過串聯電阻R2和R3連接到地，電阻R2和R3分壓串聯電路作用是把傳感器0～5V輸出範圍降低到0～3V，從而滿足CC3200晶片的AD模擬數字輸入的電壓範圍，因此電阻R2和R3公共端連接CC3200晶片的GPIO2/ADC_CH0(57號管腳)，根據得到的模擬量數值計算出可燃氣體濃度。CC3200晶片的GPIO3(58號管腳)連接三極體Q2 8050的基極，三極體Q2 8050的集電極連接限流電阻R4到供電電壓5V，三極體Q2 8050的發射極連接蜂鳴器到GND，最終實現蜂鳴器報警電路；CC3200晶片的RF_BG(31號管腳)連接DEA202450BT濾波器晶片，接著連接電感L1和電容C1形成RF濾波電路，最終形成wifi通信天線電路。

以上所述之實施例子只為本實用新型之較佳實施例，並非以此限制本實用新型的實施範圍，故凡依本實用新型之形狀、原理所作的變化，均應涵蓋在本實用新型的保護範圍內。