CO浓度检测及远程报警系统技术方案

本实用新型专利技术涉及有害气体检测及报警技术，特别涉及一种CO浓度检测及远程报警系统。其包括前端部分、后端部分和远程终端，所述前端部分包括单片机和与单片机连接的CO传感器模块、声光报警模块、定时器、USB控制器，所述后端部分为采用Android 3.1以上版本的Android设备，所述后端部分通过USB数据线连接前端部分的USB控制器以接收前端数据并为前端供电，所述Android设备通过移动通信控制远程终端。本实用新型专利技术相较于传统CO浓度检测报警器，其功耗低，成本低，采用基于人们非常熟悉的Android系统设备来实现远程报警，人机交互界面更加人性化，Android设备可以为自己供电，同时可通过USB为单片机供电，性能相对稳定。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及有害气体检测及报警技术，特别涉及一种CO浓度检测及远程报警系统。
技术介绍
一氧化碳（CO）是人们在家庭、工业、矿井和汽车内等场合容易接触到的有害气体，其无色、无味、无刺激性，经常使人中毒而不易察觉；而且当空气中CO浓度达到12.5％（约为125000ppm）时遇明火即可发生爆燃。因此如何能有效预防CO中毒及由于CO引起的爆炸已经成为人们的迫切需要。现有的CO浓度探测报警器普遍存在寿命短、准确率差的问题，实现远程通讯报警多采用单片机连接GSM模块方式。GSM模块的号码设置和短信发送功能的设置需要借助上位机，通过串口软件用AT命令来实现，对于非开发人员来说，人机交互并不友好而且GSM模块功耗很大，要保证GSM模块正常工作必须提供其稳定的电源，在电池供电的情况下，存在性能不稳定的问题。目前，随着手机、平板电脑等智能设备的普及，物联网发展进入新的阶段，出现了很多基于传感器技术和智能设备的实用应用；借助移动互联网络和移动通信技术，人们可以随时随地获取传感器采集的数据，从而实现远程观测和控制；另外，Android操作系统，作为一款源码开放的系统，越来越多地应用在智能设备上，其人机交互更加人性化，操作更加简单。
技术实现思路
本技术为了弥补现有技术的不足，提供了一种CO浓度检测及远程报警系统。本技术是通过如下技术方案实现的：一种CO浓度检测及远程报警系统,包括前端部分、后端部分和远程终端，所述前端部分包括单片机和与单片机连接的CO传感器模块、声光报警模块、定时器、USB控制器，所述后端部分为采用Android3.1以上版本的Android设备，所述后端部分通过USB数据线连接前端部分的USB控制器以接收前端数据并为前端供电，所述Android设备通过移动通信技术控制远程终端报警。前端部分用于检测CO浓度，当CO浓度达到警戒值时声光报警，同时前端部分将数据通过USB传输至后端，后端部分进行数据处理并通过移动通信技术将数据传送至远程终端。采用MSP430F149型单片机作为核心控制器，其功耗低，适用于电池供电场合。CO传感器模块采用MQ-7气体传感器，MQ-7气体传感器的气敏材料是二氧化锡(SnO2)，在清洁空气中电导率较低。采用高低温循环检测方式：低温（1.5V）加热时，传感器的电导率随空气中一氧化碳气体浓度增加而增大，高温（5.0V加热）时清洗低温时吸附的杂散气体。使用简单的电路即可将电导率的变化，转换为与该气体浓度相对应的电压输出信号。MQ-7气体传感器对一氧化碳的灵敏度高，这种传感器可检测多种含一氧化碳的气体，是一款适合多种应用的低成本传感器。本系统的声光报警模块采用LED和蜂鸣器，通过单片机P6.6和P6.7口分别控制灯光报警电路和声音报警电路。单片机通过USB接口将CO浓度值上传至后端部分，USB转串口芯片采用CH340。后端部分：后端模块通过USB数据线连接在前端部分的USB控制器上，所述后端部分采用基于Android操作系统的Android设备（手机或者平板）。因为Android3.1以上版本才支持USB主机模式，所以本系统采用Android最新版本Android4.4.2。Android设备将作为主机通过USB接收来自单片机的数据，当Android设备在主机模式时可以为USB从机即单片机板持续供电。基于Android系统开发的应用程序可以很容易实现复杂功能。本系统应用程序将安装在Android设备上，主要实现以下功能：USB通信连接、数据接收与存储、远程报警（当采集到的CO浓度值达到设定的CO浓度阈值时直接向远端的个人拨打电话并发送报警短信，接收报警的人的手机或者座机号码将预先在应用程序中设定）。报警信息也可通过邮件发送到监视人员的电脑上。本技术的有益效果在于：相较于传统CO浓度检测报警器，其功耗低，成本低，采用基于人们非常熟悉的Android系统设备来实现远程报警，使得人机交互界面更加人性化；本专利技术的前端与后端通过USB通信，Android设备作为主机可为前端设备供电，具有结构简单、性能稳定的特点；Android设备通过移动互联网技术和移动通信技术，更容易实现远程数据实时传输。附图说明下面结合附图对本技术作进一步的说明。附图1为系统整体结构图。附图2为CO传感器模块的电路连接图。附图3为Android应用程序框架图。具体实施方式附图为本技术的一种具体实施例。该实施例包括前端部分、后端部分和远程终端，所述前端部分包括单片机和与单片机连接的CO传感器模块、声光报警模块、定时器、USB控制器，所述后端部分为采用Android3.1以上版本的Android设备，所述后端部分通过USB数据线连接前端部分的USB控制器以接收前端数据并为前端供电，所述Android设备通过移动通信技术控制远程终端报警。作为更优，所述单片机型号为MSP430F149；所述CO传感器模块采用MQ-7气体传感器；所述声光报警模块采用LED和蜂鸣器；所述Android设备采用Android4.4.2系统；所述远程终端为电话或手机或电脑。MQ-7气体传感器在5V电压下通过简单电路连接可产生两路信号输出：模拟量输出和TTL电平信号输出。CO传感器模块的电路连接图如图2所示,其中LM393为电压比较器，通过调整可调电阻值Rp可设定CO报警浓度阈值；在无CO气体影响或者气体浓度未超过设定阈值时，数字接口DOUT口输出高电平；当CO气体影响超过设定阈值时，数字接口DOUT输出低电，模拟接口AOUT输出的电压会随着CO气体的浓度增大而慢慢增大。DOUT与单片机的I/O口连接，由单片机检测高低电平，当为低电平时单片机将驱动LED灯闪烁及蜂鸣器发出报警；AOUT连接单片机的AD模块，通过AD转换，单片机可以获取准确的CO浓度值，并实时地将CO浓度值通过USB传输至后端显示。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种CO浓度检测及远程报警系统,其特征在于：包括前端部分、后端部分和远程终端，所述前端部分包括单片机和与单片机连接的CO传感器模块、声光报警模块、定时器、USB控制器，所述后端部分为采用Android 3.1以上版本的Android设备，所述后端部分通过USB数据线连接前端部分的USB控制器以接收前端数据并为前端供电，所述Android设备通过移动通信技术控制远程终端。

【技术特征摘要】
2015.01.27 CN 20152005545681.一种CO浓度检测及远程报警系统,其特征在于：包括前端部分、后端部分和远程终端，所述前端部分包括单片机和与单片机连接的CO传感器模块、声光报警模块、定时器、USB控制器，所述后端部分为采用Android3.1以上版本的Android设备，所述后端部分通过USB数据线连接前端部分的USB控制器以接收前端数据并为前端供电，所述Android设备通过移动通信技术控制远程终端。
2.根据权利要求1所述CO浓度检测及...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐勤卫，王启振，林辉，
申请(专利权)人：山东极芯电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37