[实用新型]养殖场基于MSP430单片机的CO2检测仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及的CO₂检测仪。

背景技术

养殖场中除了固体粪便和污水污染之外，空气污染也是一个重要的环境问题，其中二氧化碳是导致养殖场空气污染的主要气体之一。现有的CO₂检测仪有的检测不够精确, 有的设计复杂, 生产成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的就是针对现有养殖场中所使用的CO₂检测仪有的检测不够精确, 有的设计复杂, 生产成本高之不足，而提供一种养殖场环境下基于MSP430单片机模块的CO₂检测仪。

本实用新型由MG811气体传感器A、信号调理模块B、MSP430F249单片机模块C、液晶显示模块D、声光报警模块E、气泵模块F和电源模块G构成；气泵模块F的岀气口与MG811气体传感器A的进气口相通, MG811气体传感器A将电信号通过信号调理模块B调理后传输给MSP430F249单片机模块C，MSP430F249单片机模块C再将处理后的电信号分别传输给液晶显示模D、声光报警模块E和气泵模块F，电源与MG811气体传感器模块A、信号调理模块B、MSP430F249单片机模块C、液晶显示模块D、声光报警模块E、气泵模块F连接。

本实用新型的优点是：实用新型设计科学合理,基于MSP430单片机模块实现主控，功耗大大降低。软硬件均采用模块化设计，为设备调试、维护及技术更新提供了便利。通过在养殖场环境下调试，传感器的数据采集及时高效精确，系统工作性能稳定可靠。

附图说明

 附图1为本实用新型电路方框示意图。

具体实施方式

本实用新型由MG811气体传感器A、信号调理模块B、MSP430F249单片机模块C、液晶显示模块D、声光报警模块E、气泵模块F和电源模块G构成；气泵模块F的岀气口与MG811气体传感器A的进气口相通, MG811气体传感器A将电信号通过信号调理模块B调理后传输给MSP430F249单片机模块C，MSP430F249单片机模块C再将处理后的电信号分别传输给液晶显示模块D、声光报警模块E和气泵模块F，电源与MG811气体传感器A、信号调理模块B、MSP430F249单片机模块C、液晶显示模块D、声光报警模块E、气泵模块F连接。

MG811气体传感器由郑州炜盛电子科技有限公司生产，型号为MG811固体电解质气体传感器。

信号调理模块（市售产品）也称隔离变送器模块。   MSP430F249单片机模块（市售产品）是由2个16位定时器、8路快速12位 A/D 转换器、2个通用串行同步/异步通信信号接口（USART）和48个 I/O 引脚等构成的微控制器。

电源模块：CO₂浓度检测仪系统需要6V和3.3V两种不同的供电电压。由于MG811型CO₂传感器工作电压要求为直流或交流6±0.1V，因此系统使用LM7806提供6V直流电压供CO₂传感器使用。MSP430系列单片机模块工作电压为直流1.8-3.6V，系统使用ASM1117-3.3提供直流3.3V电压供MSP430单片机模块使用。信号调理模块、声光报警模块、气泵模块使用直流6V电压供电。液晶显示模块使用直流3.3V电压供电。

声光报警模块：

   当系统的测量结果超过报警值时，会进行报警。系统的报警装置有蜂鸣器报警和LED闪烁报警。声光报警模块电路如图2-6所示，所示当P3.2和P3.3为高电平时，三极管B-E极获得正向偏置，使三极管达到饱和状态，从而使蜂鸣器鸣响和LED闪烁，实现系统的声光报警功能。

系统软件设计 ：系统软件实现AD采样、数据处理、显示控制和报警控制等功能。软件采用模块化设计方法，编程语言选用移值性好、结构清晰、能进行复杂运算的C语言来实现。检测仪系统程序是一个无限的循环程序，在循环中通过调用相应的函数，从而实现相应的操作。对一些时间要求严格的关键操作使用中断服务程序，保证重要任务的实时性。

   工作时通过气泵将气体送入气体检测传感器，气体检测传感器将相应气体的浓度转化为电信号，然后由信号调理模块对信号滤波、放大处理后，使用MSP430F249单片机模块内部12位ADC进行采样。将采样值进行数值处理并转化为气体浓度值，并由12864液晶模块显示。最后将气体浓度值与预设的报警值对比，超出预设范围时进行声光报警。