一种气体检测报警电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种气体检测报警电路，属于检测仪器技术领域。本实用新型专利技术包括单片机控制电路、声光报警电路、甲烷浓度检测电路、氧气浓度检测电路；其中单片机控制电路分别与声光报警电路、甲烷浓度检测电路、氧气浓度检测电路相连。本实用新型专利技术不需要再单独设计A/D转换电路，简化了电路结构，节约了制造成本，同时具有携带方便的特点，设计有氧气和甲烷气体浓度检测电路，避免了同时携带两种设备而造成体力的消耗，设计了两种声音报警方式，避免单独语音播报在复杂环境中听不清的情况的发生，增强了本电路的实用性，整个电路在较低电压情况下工作，不会产生电火花，保证了人员使用过程中的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种气体检测报警电路，属于检测仪器

技术介绍
洞穴探险不仅是一项山地户外运动，而且是一项科学活动。洞穴探险在国外，尤其在发达国家发展较早，也较为普及，涌现出一大批优秀的洞穴探险爱好者。这些探险家被我国丰富的洞穴资源所吸引，纷纷来到中国，并把这项活动带进国门。随着现代科学技术的进步，这项活动已演变为集娱乐、锻炼、冒险、游览、知识于一身的综合性户外运动，由于洞穴与长久与外界隔离，人迹罕至，可能存在空气不与外界流通，极易出现缺氧的问题，造成人员伤亡，为了防止发生缺氧事故，目前洞穴探险爱好者一般采用点燃蜡烛，通过蜡烛火苗判断氧气的含量，在氧气充足的时候，蜡烛燃烧正常，缺氧初期，蜡烛火苗开始发黄，根据洞穴内部混合气体的不同情况，蜡烛火苗出现异常甚至熄灭，然而许多洞穴内气体组成复杂，除了氧气外，有的还有甲烷等可燃性气体，一旦可燃性气体含量超过某个值，而此时洞穴探险爱好者点燃蜡烛，会使甲烷气体迅速燃烧，造成空气迅速压缩膨胀，形成大爆炸，严重危害洞穴探险爱好者的人生安全，而若同时携带氧气和甲烷浓度检测设备，由于体积和重量较大，会消耗人员过多体力，因此设计一种可以同时检测氧气和甲烷气体浓度的气体检测报警电路具有非常重要的意义。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种气体检测报警电路，以用于克服传统检测氧气浓度方法易因为空气中甲烷浓度太多造成爆炸和现有气体检测设备体积和重量较大，携带不方便，且检测气体种类单一的缺点。本技术的技术方案是:一种气体检测报警电路，包括单片机控制电路1、声光报警电路2、甲烷浓度检测电路3、氧气浓度检测电路4 ;其中单片机控制电路1分别与声光报警电路2、甲烷浓度检测电路3、氧气浓度检测电路4相连。所述单片机控制电路1包括单片机U2、晶振XT1、电容C11、电容C12、电容C13、开关S1、电阻R24、电阻R26 ;其中单片机U2的VCC端和AVCC端与直流电源VCC端电性连接，单片机U2的GND端与地连接，晶振XT1并联在单片机U2的XTAL1和XTAL2两端，晶振XT1两端分别通过电容C12、电容C13与地连接，电阻R24 —端与直流电源VCC端电性连接，电阻R24另一端与开关S1和电容C13正极相连，开关S1另一端和电容C13负极与单片机U2的RESET端和电阻R26 —端相连，R26另一端与地连接。所述声光报警电路2包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R15、电阻R19、电阻R20、发光二极管D1、发光二极管D2、电容C1、电容C2、电容C5、电容C6、三极管Q1、扬声器LS1、蜂鸣器LS2、语音录放芯片U1 ;其中电阻R3、电阻R4、电容C1、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9 —端与直流电源VCC端电性连接，电阻R3与发光二极管D1正极连接，发光二极管D1负极与单片机U2的I/O端口连接，电阻R4与发光二极管D2正极连接，发光二极管D2负极与语音录放芯片U1的发光二极管接口端口连接，电容C1和电阻R5与语音录放芯片U1录音端口连接，电阻R6与语音录放芯片U1边沿触发放音端口连接，电阻R7与语音录放芯片U1电平触发放音端口连接，电阻R8和电阻R9分别与语音录放芯片U1地址端口连接，语音录放芯片U1其余地址端口及语音录放芯片U1外接定时器端口与地连接，电容C2 —端与直流电源VCC端和语音录放芯片U1的VCXD和VCCA端口连接，电容C2另一端与语音录放芯片U1的VSSD和VSSA端口连接，扬声器LSI两端分别与语音录放芯片U1扬声器输出端口正负端连接，电阻R15 —端与语音录放芯片U1的模拟输入端口连接，电阻R15另一端与电容C5 —端连接，电容C5另一端与语音录放芯片U1模拟输出端口连接，电阻R19 —端、电容C6正极与语音录放芯片U1自动增益控制端口连接，电阻R19另一端与电容C6负极与地连接，蜂鸣器LS2 —端与直流电源VCC端连接，蜂鸣器LS2另一端与三极管Q1集电极连接，三极管Q1发射极与地连接，三极管Q1基极与电阻R20一端连接，电阻R20另一端与单片机U2的I/O端口连接。所述甲烷浓度检测电路3包括甲烷传感器MJC1、甲烷传感器MJC2、电阻R1、电阻R2、电阻R10、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电位器R11、电容C3、电容C4、运算放大器AR1、运算放大器AR2、运算放大器AR3 ;其中运算放大器AR1、运算放大器AR2、运算放大器AR3电源正负输入端分别与直流电源VCC端和地连接，甲烷传感器MJC1、电位器R11与直流电源VCC端连接，电位器R11另一端与电阻R17 —端和运算放大器AR1正相输入端连接，甲烷传感器MJC1另一端与甲烷传感器MJC2 —端和运算放大器AR3正相输入端连接，甲烷传感器MJC2和电阻R17与地连接，运算放大器AR1负相输入端与运算放大器AR1输出端连接，运算放大器AR3负相输入端与运算放大器AR3输出端连接，运算放大器AR1输出端与电阻R12 —端连接，电阻R12另一端与电阻R1 —端和运算放大器AR2负相输入端连接，电阻R1另一端与电阻R2和电阻R16连接，电阻R2另一端与运算放大器AR2输出端连接，运算放大器AR3输出端与电阻R14 —端连接，电阻R14另一端与电阻R10 —端和运算放大器AR2正相输入端连接，电阻R10另一端分别与电阻R16另一端和电阻R18 —端连接，电阻R18与地连接，电阻R13 —端与运算放大器AR2输出端连接，电阻R13另一端与电容C3 —端和电容C4 一端及单片机U2的ADC端口连接，电容C3和电容C4另一端与地连接。所述氧气浓度检测电路4包括氧气传感器0S1、电阻R21、电阻R22、电阻R25、电位器R23、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、运算放大器AR4 ;其中运算放大器AR4电源正负输入端分别与直流电源VCC端和地连接，氧气传感器0S1两端分别与电容C7两端连接，电容C7 —端与电阻R22 —端连接，电阻R22另一端与电位器R23 —端连接，电位器R23另一端与电阻R21 —端和运算放大器AR4负相输入端连接，电阻R21另一端与运算放大器AR4输出端连接，电容C9和电容C10 —端和电容C8负极分别与运算放大器AR4输出端连接，电容C9和电容C10另一端和电容C8正极分别与地和单片机U2的ADC端口连接，电容C7另一端与地和电阻R25 —端连接，电阻R25另一端与运算放大器AR4正相输入端连接。本技术的工作原理是:当电路上电后，整个电路开始工作，由甲烷传感器MJC1、甲烷传感器MJC2、电位器R11、电阻R17组成的惠斯通电桥将甲烷浓度转换成电压信号进行输出，在甲烷浓度为零的环境里，甲烷传感器MJC1、甲烷传感器MJC2的阻值都随着温度的变化而变化，此时电桥处于平衡状态，输出电压信号为零，当空气中的甲烷浓度不为零时，由于甲烷传感器MJC1、甲烷传感器MJC2的对甲烷浓度检测灵敏度的差异性，甲烷传感器MJC1、甲烷传感器MJC2电阻变化不一样，电桥失去平衡，此时电桥输出电压的大小与甲烷浓度成正比关系，电桥输出的微弱信号经过由运算放大器AR1和运本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体检测报警电路，其特征在于：包括单片机控制电路(1)、声光报警电路(2)、甲烷浓度检测电路(3)、氧气浓度检测电路(4)；其中单片机控制电路(1)分别与声光报警电路(2)、甲烷浓度检测电路(3)、氧气浓度检测电路(4)相连；所述单片机控制电路(1)包括单片机U2、晶振XT1、电容C11、电容C12、电容C13、开关S1、电阻R24、电阻R26；其中单片机U2的VCC端和AVCC端与直流电源VCC端电性连接，单片机U2的GND端与地连接，晶振XT1并联在单片机U2的XTAL1和XTAL2两端，晶振XT1两端分别通过电容C12、电容C13与地连接，电阻R24一端与直流电源VCC端电性连接，电阻R24另一端与开关S1和电容C13正极相连，开关S1另一端和电容C13负极与单片机U2的RESET端和电阻R26一端相连，R26另一端与地连接；所述声光报警电路(2)包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R15、电阻R19、电阻R20、发光二极管D1、发光二极管D2、电容C1、电容C2、电容C5、电容C6、三极管Q1、扬声器LS1、蜂鸣器LS2、语音录放芯片U1；其中电阻R3、电阻R4、电容C1、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9一端与直流电源VCC端电性连接，电阻R3与发光二极管D1正极连接，发光二极管D1负极与单片机U2的I/O端口连接，电阻R4与发光二极管D2正极连接，发光二极管D2负极与语音录放芯片U1的发光二极管接口端口连接，电容C1和电阻R5与语音录放芯片U1录音端口连接，电阻R6与语音录放芯片U1边沿触发放音端口连接，电阻R7与语音录放芯片U1电平触发放音端口连接，电阻R8和电阻R9分别与语音录放芯片U1地址端口连接，语音录放芯片U1其余地址端口及语音录放芯片U1外接定时器端口与地连接，电容C2一端与直流电源VCC端和语音录放芯片U1的VCCD和VCCA端口连接，电容C2另一端与语音录放芯片U1的VSSD和VSSA端口连接，扬声器LS1两端分别与语音录放芯片U1扬声器输出端口正负端连接，电阻R15一端与语音录放芯片U1的模拟输入端口连接，电阻R15另一端与电容C5一端连接，电容C5另一端与语音录放芯片U1模拟输出端口连接，电阻R19一端、电容C6正极与 语音录放芯片U1自动增益控制端口连接，电阻R19另一端与电容C6负极与地连接，蜂鸣器LS2一端与直流电源VCC端连接，蜂鸣器LS2另一端与三极管Q1集电极连接，三极管Q1发射极与地连接，三极管Q1基极与电阻R20一端连接，电阻R20另一端与单片机U2的I/O端口连接；所述甲烷浓度检测电路(3)包括甲烷传感器MJC1、甲烷传感器MJC2、电阻R1、电阻R2、电阻R10、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电位器R11、电容C3、电容C4、运算放大器AR1、运算放大器AR2、运算放大器AR3；其中运算放大器AR1、运算放大器AR2、运算放大器AR3电源正负输入端分别与直流电源VCC端和地连接，甲烷传感器MJC1、电位器R11与直流电源VCC端连接，电位器R11另一端与电阻R17一端和运算放大器AR1正相输入端连接，甲烷传感器MJC1另一端与甲烷传感器MJC2一端和运算放大器AR3正相输入端连接，甲烷传感器MJC2和电阻R17与地连接，运算放大器AR1负相输入端与运算放大器AR1输出端连接，运算放大器AR3负相输入端与运算放大器AR3输出端连接，运算放大器AR1输出端与电阻R12一端连接，电阻R12另一端与电阻R1一端和运算放大器AR2负相输入端连接，电阻R1另一端与电阻R2和电阻R16连接，电阻R2另一端与运算放大器AR2输出端连接，运算放大器AR3输出端与电阻R14一端连接，电阻R14另一端与电阻R10一端和运算放大器AR2正相输入端连接，电阻R10另一端分别与电阻R16另一端和电阻R18一端连接，电阻R18与地连接，电阻R13一端与运算放大器AR2输出端连接，电阻R13另一端与电容C3一端和电容C4一端及单片机U2的ADC端口连接，电容C3和电容C4另一端与地连接；所述氧气浓度检测电路(4)包括氧气传感器OS1、电阻R21、电阻R22、电阻R25、电位器R23、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、运算放大器AR4；其中运算放大器AR4电源正负输入端分别与直流电源VCC端和地连接，氧气传感器OS1两端分别与电容C7两端连接，电容C7一端与电阻R22一端连接，电阻R22另一端与电位器R23一端连接，电位器 R23另一端与电阻R21一端和运算放大器AR4负相输入端连接，电阻R21另一端与运算放大器AR4输出端连接，电容C9和电容C10一端和电容C8负极分别与运算放大器AR4输出端连接，...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赖华，黄国孟，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：新型
国别省市：云南;53