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一、MQ-2煙霧傳感器簡介

MQ-2常用于家庭和工廠的氣體泄漏監(jiān)測裝置，適宜于液化氣、苯、烷、酒精、氫氣、煙霧等的探測。故因此，MQ-2可以準(zhǔn)確來說是一個多種氣體探測器。

MQ-2的探測范圍極其的廣泛。它的優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高、響應(yīng)快、穩(wěn)定性好、壽命長、驅(qū)動電路簡單。

二、MQ-2的工作原理

MQ-2型煙霧傳感器屬于二氧化錫半導(dǎo)體氣敏材料，屬于表面離子式N型半導(dǎo)體。處于200~300攝氏度時，二氧化錫吸附空氣中的氧，形成氧的負(fù)離子吸附，使半導(dǎo)體中的電子密度減少，從而使其電阻值增加。當(dāng)與煙霧接觸時，如果晶粒間界處的勢壘收到煙霧的調(diào)至而變化，就會引起表面導(dǎo)電率的變化。利用這一點(diǎn)就可以獲得這種煙霧存在的信息，煙霧的濃度越大，導(dǎo)電率越大，輸出電阻越低，則輸出的模擬信號就越大。

三、MQ-2的特性

1、MQ-2型傳感器對天然氣、液化石油氣等煙霧有很高的靈敏度，尤其對烷類煙霧更為敏感，具有良好的抗干擾性，可準(zhǔn)確排除有刺激性非可燃性煙霧的干擾信息。

2、MQ-2型傳感器具有良好的重復(fù)性和長期的穩(wěn)定性。初始穩(wěn)定，響應(yīng)時間短，長時間工作性能好。需要注意的是：在使用之前必須加熱一段時間，否則其輸出的電阻和電壓不準(zhǔn)確。

3、其檢測可燃?xì)怏w與煙霧的范圍是100~10000ppm

(ppm為體積濃度。 1ppm=1立方厘米/1立方米)

4.電路設(shè)計(jì)電壓范圍寬，24V以下均可煙霧報(bào)警器，加熱電壓5±0.2V

注意：。如果加熱電壓過高，會導(dǎo)致輸入電流過大，將內(nèi)部的信號線熔斷，從而器件報(bào)廢。

四、MQ-2應(yīng)用電路

MQ-2常用的電路有兩種，一種使用采用比較器電路監(jiān)控煙霧報(bào)警器，另一種為ADC電路檢測。

1.比較器電路

MQ-2的4腳輸出隨煙霧濃度變化的直流信號，被加到比較器U1A的2腳，Rp構(gòu)成比較器的門檻電壓。當(dāng)煙霧濃度較高輸出電壓高于門檻電壓時，比較器輸出低電平（0v），此時LED亮報(bào)警；當(dāng)濃度降低傳感器的輸出電壓低于門檻電壓時，比較器翻轉(zhuǎn)輸出高電平（Vcc），LED熄滅。調(diào)節(jié)Rp，可以調(diào)節(jié)比較器的門檻電壓，從而調(diào)節(jié)報(bào)警輸出的靈敏度。

R1串入傳感器的加熱回路，可以保護(hù)加熱絲免受冷上電時的沖擊。

2.ADC轉(zhuǎn)換電路

MQ-2傳感器另外一個采集方法為AD信號采集，即將電壓信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為精確的煙霧濃度值。

MQ-2傳感器的4腳、6腳的電壓為輸出信號，Rs為傳感器的本體電阻。其中若氣體濃度上升，必導(dǎo)致Rs下降。而Rs的下降則會導(dǎo)致MQ-2的4腳、6腳對地輸出的電壓增大。所以氣體濃度增大，其輸出的電壓也會增大天然氣檢測儀，最終通過ADC0832轉(zhuǎn)換后數(shù)值增大。

五．控制程序

1.因?yàn)楸容^器電路處理的檢測信號只有高和低兩種狀態(tài)；當(dāng)濃度低于閾值時煙霧報(bào)警器，信號為高電平；濃度高于閾值時，信號為低電平。所以單片機(jī)只需要將引腳配置為輸入模式，監(jiān)控該信號的高低電平即可。

2.AD信號采集程序

實(shí)現(xiàn)對MQ-2煙霧濃度的采集，只需實(shí)現(xiàn)ADC0832采集函數(shù)便可完成信號的采集。但通過ADC0832采集到的信號只為原始信號柴油檢測儀，要轉(zhuǎn)換為實(shí)際的煙霧濃度，還需要根據(jù)MQ-2的特性進(jìn)行校正和公式轉(zhuǎn)換，最終得到實(shí)際的濃度值。

/****************************************************************************
函數(shù)功能:AD轉(zhuǎn)換子程序
入口參數(shù):channel
出口參數(shù):dat
****************************************************************************/
unsigned char adc0832(unsigned char channel )
{
	unsigned char i,test,adval,dat;
	adval = 0x00;
	test = 0x00;
	
	Clk = 0;       //初始化
	DATI = 1;
	_nop_();
	CS = 0;
	_nop_();
	Clk = 1;
	_nop_();
	
	
	if (channel == 0x00 )      //通道選擇
	{
		Clk = 0;
		DATI = 1;      //通道0的第一位
		_nop_();
		Clk = 1;
		_nop_();
		Clk = 0;
		DATI = 0;      //通道0的第二位
		_nop_();
		Clk = 1;
		_nop_();
	} 
	else
	{
		Clk = 0;
		DATI = 1;      //通道1的第一位
		_nop_();
		Clk = 1;
		_nop_();
		Clk = 0;
		DATI = 1;      //通道1的第二位
		_nop_();
		Clk = 1;
		_nop_();
	}
	
	Clk = 0;
	DATI = 1;
	for( i = 0;i < 8;i++ )      //讀取前8位的值
	{
		_nop_();
		adval <<= 1;
		Clk = 1;
		_nop_();
		Clk = 0;
		if (DATO)
		adval |= 0x01;
		else
		adval |= 0x00;
	}
	for (i = 0; i < 8; i++)      //讀取后8位的值
	{
		test >>= 1;
		if (DATO)
		test |= 0x80;
		else 
		test |= 0x00;
		_nop_();
		Clk = 1;
		_nop_();
		Clk = 0;
	}
	if (adval == test)      //比較前8位與后8位的值，如果不相同舍去。若一直出現(xiàn)顯示為零，請將該行去掉
	dat = test;
	nop_();
	CS = 1;        //釋放ADC0832
	DATO = 1;
	Clk = 1;
	return dat;
}

/****************************************************************************
函數(shù)功能:獲取煙霧濃度
入口參數(shù):無
出口參數(shù):dat
****************************************************************************/
unsigned char GetYanWuValue(void)
{
		unsigned int sum=0;
		unsigned char m,value=0;
		for(m=0;m<20;m++)			//讀50次AD值
			sum = adc0832(0)+sum;		//讀到的AD值，將讀到的數(shù)據(jù)累加到sum
		value=(unsigned char)(sum/20);				//跳出上面的for循環(huán)后，將累加的總數(shù)除以50得到平均值value
	
		if(value > ADC_Zero) 
				value = value - ADC_Zero;              //首先減去零點(diǎn)漂移
			else
				value = 0;
	
		return value;
}

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