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　1.3 檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)

　
圖3  二氧化碳檢測(cè)電路圖

　　按照上述設(shè)計(jì)原理，設(shè)計(jì)的二氧化碳檢測(cè)電路如圖3所示。工作原理是首先由紅外傳感器將探測(cè)到二氧化碳?xì)怏w的濃度并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，濾波電路提取電信號(hào)并輸出到放大電路，經(jīng)過(guò)單片機(jī)系統(tǒng)處理后輸出，再由74AC138送入顯示電路，以實(shí)現(xiàn)對(duì)二氧化碳?xì)怏w濃度的檢測(cè)。

　　電路中由R1、R2、R3、R4、C1、C2和運(yùn)放組成濾波電路〔2〕，在電路中既引入了負(fù)反饋，又引入了正反饋。當(dāng)信號(hào)頻率趨于零時(shí)，由于C1的電抗趨于無(wú)窮大，因而正反饋很弱；當(dāng)信號(hào)頻率趨于無(wú)窮大時(shí)，C2的電抗趨于零。這樣就保證了當(dāng)信號(hào)頻率在趨于零和無(wú)窮大之間的任何一個(gè)值，濾波電路都可以正常提取相應(yīng)的電信號(hào)。

　　濾波電路之后的放大電路，其作用是將濾波電路輸出的信號(hào)放大到一定的程度，以便驅(qū)動(dòng)負(fù)載。R6和C4串聯(lián)構(gòu)成校正網(wǎng)絡(luò)用來(lái)對(duì)電路進(jìn)行相位補(bǔ)償。

　　單片機(jī)系統(tǒng)主要由MC14433和8031構(gòu)成，MC14433是一種雙積分A/D轉(zhuǎn)換芯片，與8031單片機(jī)如圖方式連接。MC14433的轉(zhuǎn)換結(jié)果Q-Q接8031的P1.0-P1.3，選通輸出脈沖DS1-DS4接8031的P1.4-P1.7。轉(zhuǎn)換結(jié)果標(biāo)志EOC，一方面接至更新轉(zhuǎn)換控制信號(hào)輸入線DU，另一方面接至8031的中斷輸入線INT1，表明單片機(jī)既可采用中斷方式讀入A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果，也可以采用查詢方式。最后的結(jié)果送入74AC138并驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示具體數(shù)值[3][4]。

　　2 檢測(cè)處理程序流程框圖

　　檢測(cè)處理程序流程框圖如圖4所示。采用MCS系列匯編語(yǔ)言〔5〕編程，由于有硬件設(shè)計(jì)的保證，使得整個(gè)系統(tǒng)既可以工作在循環(huán)查詢的方式，也可工作在中斷管理的方式。

3 結(jié)束語(yǔ)

　　該設(shè)計(jì)已成功運(yùn)用于延安市農(nóng)科所花卉示范園，運(yùn)行效果良好。實(shí)踐證明本檢測(cè)電路操作簡(jiǎn)單，數(shù)值顯示，體積小便于攜帶，非常直觀，連續(xù)快速檢測(cè)，可隨時(shí)檢測(cè)室內(nèi)、外各種場(chǎng)合二氧化碳?xì)怏w的含量。

　
圖4  檢測(cè)處理程序流程圖

　　本電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)捷，價(jià)格低廉，普適性強(qiáng)，克服了需要頻繁校準(zhǔn)、使用壽命較短、價(jià)格貴等不足。

　　參考文獻(xiàn)：

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　　[5] 薛鈞義,張彥斌.MC551/96系列單片微型計(jì)算機(jī)及應(yīng)用[M].西安交通大學(xué)出版社,1990