Измеритель уровня CO на PIC-контроллере

 

CO meter photo3Приборы обнаружения токсичных газов должны быть в каждом доме. Одним из самых коварных газов является CO. В этой статье приводится схема самодельного измерителя уровня CO, собранного на PIC контроллере.

 

В устройстве используется датчик угарного газа (CO) TGS 2442 производства Figaro Engineering Inc.

Согласно спецификации на датчик, его сопротивление изменяется в 500 раз в рабочем диапазоне концентраций газа, поэтому при выборе сопротивления нижнего плеча делителя в 3.3 кОм, максимальное значение на входе АЦП микроконтролера составляет 4,5V.

CO meter sch

Цикл работы сенсора начинается с импульса подогрева длинй 14мс с вывода RD3 через полевик, следующего за временем ожидания длительностью 981 мс, который, в свою очередь, следует за 5-миллисекундным импульсом чтения на RD1.Во время импульса чтения данных АЦП контроллера преобразует напряжение датчика в уровень концентрации газа и сравнивает с пороговым значением. Если значение больше, генерируется звуковой сигнал частотой 2400 Гц buzz длительностью 0.1 сек на выводе RB5 и через транзистор подается на пьезоизлучатель. Также загорается красный светодиод, подключенный к RD0. Если же концентрация ниже пороговой, горит зеленый светодиод, подключенный к RC1. Светодиод использован двухцветный. Также уровень концентрации отображается на ЖК дисплее.

 CO meter photo1

Устройство собранно на трех печатных платах и помещено в пластиковый корпус размером 3.25x2x1.5 дюйма. На первой плате расположен блок питания и пьезоизлучатель. На второй - ЖК индикатор на 24 ножках, поднимающих плату индикатора на уровень крышки корпуса. На третьей плате расположены микроконтроллер, датчик газа и двухцветный светодиод. MOSFETs транзисторы использованы в корпусе SOT-23. 5-проводной разъем слева подключен временно и используется для программирования контроллера.  Размещение датчика CO внутри корпуса соответствует рекомендациям производителя. Напротив датчика в корпусе прорезаны отверстия для воздухообмена.

CO meter photo2

 

Уровень CO отображаетя в условных единицах от 0 до 255, но при наличии готового измерителя CO прибор можно запрограммировать на отображение реальных значений ppm путем введения рассчитанного коэффициента. Звуковой сигнал включается при превышении уровня CO 10 условных единиц. Зажигание спички рядом с прибором при комнатной температуре и влажности дает 13 единиц (и срабатывает сигнал). Зажигание сигареты рядом с датчиком дает уже 165 единиц.   Время реагирования датчика на CO составляет около 15 секунд, а время сброса датчика при удалении из зоны с газом около 1 - 2 минут. Размещение датчика рядом с выхлопной трубой автомобиля приктически не дает никаких показаний, что означает, что датчик нечувствителен к другим газам.

CO meter photo3

Примечание: Измерители CO лучше все-таки использовать со светодиодными индикаторами. Это удобней для чтения показаний в затемненных условиях, где обычно устанавливаются такие датчики.

Скачать исходник, прошивку и четрежи платы в формате Eagle.

 

 

Загрузка...