多參數(shù)室內(nèi)環(huán)境智能監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計
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而EP1C12Q240C8穩(wěn)定工作需要3.3V和1.5V的電壓，需進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換。本設(shè)計中采用低功耗的電壓轉(zhuǎn)換芯片LM1117，它可以提供多個穩(wěn)定電壓輸出，外圍電路簡單，精度高，提供電流限制和熱保護(hù)等功能。轉(zhuǎn)換電路如圖4所示。
2.4 采集信號調(diào)理電路設(shè)計
由于一氧化碳和甲醛傳感器輸出信號較弱，所以在處理之前應(yīng)先進(jìn)行放大。本設(shè)計中，一氧化碳傳感器采用TGS2442，輸出電流信號范圍為0.45~15µA。甲醛傳感器采用ME3M-CH20，輸出電流范圍為0~20µA，在調(diào)理電路中，需將這兩個電流信號經(jīng)過采樣電阻為1kΩ的精密電阻器轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?，再對此電壓信號進(jìn)行調(diào)理。本設(shè)計采用AD620對信號進(jìn)行放大，AD620具有高精度、低失調(diào)電壓和低失調(diào)漂移等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于工程設(shè)計中。信號調(diào)理電路設(shè)計如圖5所示。
3 系統(tǒng)軟件設(shè)計
3.1 軟件總體設(shè)計
根據(jù)系統(tǒng)總體方案的設(shè)計要求，系統(tǒng)軟件程序主要實現(xiàn)以下功能：6項被測數(shù)據(jù)的檢測、處理和顯示。軟件結(jié)構(gòu)框圖如圖6所示。
系統(tǒng)選用C語言編寫程序，程序設(shè)計首先對傳感器、FPGA、單片機(jī)、按鍵、液晶顯示和上位機(jī)顯示等進(jìn)行初始化。FPGA控制啟動數(shù)據(jù)采集，AD轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完成后進(jìn)行處理并存儲在FPGA內(nèi)部設(shè)計的RAM中，單片機(jī)讀取RAM中的信號并顯示，當(dāng)某一項數(shù)據(jù)超出設(shè)定指標(biāo)后啟動報警程序并發(fā)出警報聲，用戶對警報做出應(yīng)對措施后，恢復(fù)正常。具體流程如圖7所示。
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