摘要：开发了一款具有短信发送功用的CO监测与报警体系。体系运用STC89C52单片机与MQ-2传感器相结合的方法对多路CO信号进行监测，浓度可实时显现，当浓度超越阈值时本地声光报警，运用GSM模块TC35i向指定的手机发送报警短信。报警阈值、手机号码可通过按键进行设定。体系操作简洁、精度高、灵敏度强，而且很好的操控了本钱有利于推行，到达了规划要求
据世界卫生组织发布，世界上每年有超越250万人死于CO中毒，我国每年也发生10万多宗煤气中毒事端。尤其在我国广阔的乡村地区，因为选用燃煤取暖的方法，一氧化碳中毒事件常有发生。现在我国针对乡村市场的CO监测体系或仪器还较少，CO监测设备大多运用于煤矿等出产部门，公民的生命安全遭到极大要挟。因而咱们急需规划出一款针对乡村市场的CO监测设备。此设备应该具有安稳性高，价格合理，装置便利等特色以利于在乡村地区推行。
1 体系总体方案
本体系选用单片机为微控中心。首要，通过CO传感器搜集环境中的CO数据信息。CO传感器将收集到的仿照信号通过AD转化器转化为数字信号后传送给单片机，单片机经逻辑处理判别是否越限，越限本地声光报警并由LCD液晶显现报警线路、实时浓度，通过GSM模块向指定电话发送报警短信，体系的报警阈值，电话号码可通过按键进行设定。体系结构框图如图1所示。
2 体系硬件规划
本体系主控芯片选用宏晶公司出产的STC89C52单片机，其具有运用遍及、价格合理等长处，是现在同类技能中性价比较高的产品。STC 89C52的P0口用于与LCD1602数据传输，P1口用于接纳AD转化器的数据以及对液晶1602的操控，串口RXD、TXD与TC35i通讯，其他管脚用在按键和声光报警等。下面临各部分器材及其电路规划作扼要论述：
2.1 CO传感器模块
CO传感器是体系中的重要部件，传感器的功用直接决议了监测成果的好坏。市场上的CO传感器分为两种，半导体式与电化学式。电化学传感器的灵敏度比半导体传感器要高，而且功耗低更安稳。因而本体系选用了电化学CO传感器MQ-2，其运用的气敏资料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2)。当传感器所在环境中存在CO气体时，传感器的电导率随空气中CO浓度的添加而增大。运用简略的电路即可将电导率的改变转化为与CO浓度相对应的输出信号。MQ-2运用电路如图2，其间S1为MQ-2。
MQ-2收集的仿照信号要通过AD转化器处理后发送给单片机，将MQ-2的输出端OUT与AD转化器的输入通道ADO衔接。
2.2 AD转化器模块
体系选用美国TI公司出产的10位AD转化器TLC1543。它具有多通道、低价格的特色。TLC1543为20脚DIP封装的CMOS 10位开关%&&&&&%逐次A/D迫临模数转化器。TLC1543的CS(15脚)为片选端，CS端的一个下降沿将复位内部计数器并操控和使能芯片。ADDRESS(17脚)为串行数据输入端，用来挑选下一个即将被转化的仿照输入或测验电压。DATA OUT(16脚)为A/D串行输出端，它与单片机通讯，可对数据长度和格局灵敏编程。I/O CLOCK(18脚)时钟输入/输出供给同步时钟，体系时钟由片内发生。咱们将TLC1543的15～18引脚别离与单片机的P1.0～P1.3衔接。TLC1543将MO-2收集的仿照信号处理后传送给单片机。
2.3 GSM模块
体系选用西门子工业级GSM模块TC35i来发送短信，它作业在EGSM900和GSM1800双频段，电源规模为直流3.3～4.8 V。TC35i运用串口与单片机通讯，所以咱们将TC35i的RXD、TXD别离与单片机的TXD、RXD相连。咱们用单片机的P3.4引脚操控TC35i的焚烧信号IGT。与单片机衔接如图3所示。
2.4 液晶LCD1602模块
1602为工业字符型液晶，能够一起显现16*2即32个字符。将单片机的P0口通过上拉电阻与LCD1602的D0～D7衔接并行传输数据，将LCD的R/S(数据/指令挑选H/L)、R/W(读/写挑选)、E(使能端)别离与单片机的P2.0、P2.1、P2.2衔接完结对LCD的操控。
3 体系软件规划
体系的软件部分选用C言语编程，具有很好的模块化和移植性。咱们对其间重要的模数转化，以及短信发送模块进行介绍。
气敏传感器MQ-2收集到的仿照信号以电压的方法表现出来咱们要通过AD转化后才干输入单片机处理，AD转化部分的软件流程如图4所示。
选用的短信模块TC35i支撑多种通讯波特率，这儿运用9600bps的波特率，单片机通过串口与其通讯。单片机串口初始化如下：
在运用TC35i之前单片机要给IGT一个大于200μs的上升沿，以发动模块，之后单片机通过串口发送AT指令来操控TC35i作业，以本体系中发送报警短信为例，详细完结如下：
1)发动后单片机通过串口发送指令“AT”，若TC35i与单片机通讯正常，TC35i向单片机回来“OK”
2)单片机发送“AT+CMGF=0\n”，设置TC35i为PDU中文短信方法。设置成功回来“OK”。
3)单片机发送“AT+CMGS=31”，设置短信长度。设置成功回来“OK”。
4)写入短信内容“11000D916881082
25397F4000800104E006C27531678
B362A58866901A9053”。内容为通过Unicode编码后的方法.其间包含运营商短信中心号码、接纳端手机号码、中文短信内容。此处即为向188XXXX5794手机号发送“一氧化碳报警”。手机号码可通过外部按键进行修正。
5)单片机发送结束符“0x1a”，TC35i收到结束符后发送短信。
6)发送完结TC35i回来“+CMGS=150”“OK”。150为体系发送短信计数，OK标明发送成功。
体系主程序流程图如图5所示。
程序首要履行初始化程序，完结LCD，GSM模块的初始化，对GSM模块设定默许报警电话号码等作业。然后开端CO浓度收集，A/D转化，单片机接纳到收集数据后进行运算，超越阈值进行声光报警以及发动GSM模块发送报警短信。
4 体系仿真
运用KEIL与Proteus联合仿真的方法，对体系进行仿真，仿真中咱们以滑动变阻器改变发生不同的电压值来仿照MQ-2收集到的不同浓度CO值，运用仿照串口终端读取单片机串口输出给TC35i的信号。设定虚拟串口终端能呼应输入字符，这样，仿照TC35i的回来信息。仿真成果到达预期，仿真图如图6所示。
液晶显现器的榜首行显现的736、184、327(单位ppm)实时显现的为3个CO传感器监测CO浓度值，第二行为咱们设定的报警阈值(600 ppm上限)，能够看到只要榜首个浓度736 ppm超越了上限600 ppm所以在显现器的右下角显现1，即标明1号报警。图中30为温度，即30℃。单片机串口发送了正确的AT指令。仿真后咱们制作了什物，经屡次测验，体系开机后能在30 s左右完结收集并实时显现，安稳性高，操作简洁。
5 定论
本体系具有较高的数据收集速率，能够很好的完结CO监测并完结越限的本地与长途报警功用。将区域内一切的监测体系方针手机号设定为相同的号码，便能够完结区域性监测。体系什物经屡次测验，标明该体系具有安稳牢靠、易于装置，操作简略，本钱低价易于在乡村大面积推行等特色，到达了规划要求。
