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我國每年都發(fā)生多起室內(nèi)一氧化碳中毒死亡事故，其他各種室內(nèi)一氧化碳中毒事故也頻繁發(fā)生，一氧化碳已成為危害人們身體健康的一大殺手。

少量一氧化碳中毒的癥狀并不明顯，很多人開始以為自己得了感冒，但長期如此，就會造成積蓄性的中毒，出現(xiàn)頭暈、乏力、惡心等癥狀。因此，針對目前的實際需要，設(shè)計了超低功耗、高可靠性、高適應(yīng)性、高靈敏性、低成本性的一氧化碳報警器。該報警器的核心部分由性能優(yōu)越的MSP430F147和高靈敏性的電化學(xué)傳感器NT-C0-6D構(gòu)成。

1硬件系統(tǒng)設(shè)計

1．1 電化學(xué)傳感器NT-Co一6D

報警器選擇了電化學(xué)氣體傳感器NT-C0-6D，他采用了3個多孔性電極進行一氧化碳濃度的測量一氧化碳報警器，有效地防止了電解液的泄漏。該傳感器具有反應(yīng)時間短(

1．2 MSP430F147微控制器

報警器選擇MSP430F147作為控制器，其共有5種低功耗工作模式(LPM0～LPM4)和1個激活模式(AM)，本系統(tǒng)選用其中的4種低功耗模式LPM0，LPM2，LPM3和LPM4進行工作。其中對MSP430F147的功耗控制是通過系統(tǒng)交替工作于高、低速2種時鐘和通過軟件設(shè)置其不同工作模式來完成，在電源電壓為3．O V時，各種模式和其工作電流分別為AM：340 μA；LPM0：70μA；LPM2：17 μA；LPM3：2μA；LPM4：O．1 μA。任何低功耗的模式都可以由任何的中斷喚醒，從而回到激活模式，且轉(zhuǎn)換時間低于6 μs。利用MSP430F147的高集成度二氧化硫檢測儀，可與電源管理電路、時鐘電路、外部存儲器、復(fù)位電路和反饋電路等聯(lián)合使用。

1．3 ICL7663管理電路

報警器選擇了ICL7663管理電路作為電源管理控制系統(tǒng)，其靜態(tài)工作電流只有10μA，輸入電壓范圍為1．5～16 V一氧化碳報警器，輸出電壓范圍為1．3～16 V二氧化碳報警器，由于他的功耗極低，非常適合該報警器的要求。硬件電路如圖1所示。

1．4 時鐘電路簡介

本系統(tǒng)配置2個外部時鐘源，一個為低速的輔助時鐘(ACLK)，一個為高速的主時鐘(MCLK)，其中ACLK時鐘源搭配的是32．768 Hz的手表晶振，他可以為報警器提供穩(wěn)定的時間基準，還可以降低微控制器的功耗，而為MCLK時鐘源配置4 MHz的晶振，采用此電路作為微控制器的外部時鐘源部分。

1．5 X25045外部存儲器和復(fù)位電路簡介

參照報警器的功能要求一氧化碳報警器，選用X25045作為報警器的外部存儲器和復(fù)位電路。X25045將E2PROM、看門狗定時器、電壓監(jiān)控3種功能組合在單個芯片內(nèi)，集成度高，大大簡化了電路設(shè)計，縮小了報警器的整體體積，降低了功耗和成本；而且還可以拓展看門狗定時器的功能--可根據(jù)不同的要求，對其進行不同的定時沒置，而當報警器系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，利用其中的復(fù)位功能，可慢報警器恢復(fù)正常工作，提高了報警器的穩(wěn)定性。

1．6 D-AB反饋電路簡介

為了盡可能地完善報警器的功能，保障其工作狀態(tài)，設(shè)計D-AB電路作為報警器的反饋控制電路部分，其可以分為信號選擇分配系統(tǒng)D和濃度反饋控制系統(tǒng)B 3部分，其中D系統(tǒng)主要由脈沖發(fā)生器構(gòu)成，A，B系統(tǒng)共用一個雙二一四譯碼器74LS139，以便進行相應(yīng)反饋調(diào)節(jié)。該反饋電路原理簡單、元件數(shù)目很少、且都是集成器件、體積小、功耗極低、穩(wěn)定性高、成本低。

整個硬件系統(tǒng)的原理如圖2所示。

2軟件系統(tǒng)設(shè)計

一氧化碳傳感器將所測得的濃度數(shù)據(jù)ω傳送到微處理器，并將其和設(shè)定值β1，β2，β3相比較：當ω

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