STM32智能天然气监控终端的数据显示系统的设计+电路图(4)
我国在70年代初期开始研制烟雾报警器，生产型号多样、品种较安全，应用范围也由单一的炼油系统扩展到几乎所有危险作业环境的各种类型报警器，产品数量也在不断增加。但主要是在引进国外先进的传感器技术和先进的生产工艺基础上，进行研究与开发形成自己的特色。进年来，我国在烟雾选择性和产品稳定性上也有很大进步。随着科技的不断发展，越来越多的适应各种工作环境的报警电路在不断的开发和出现以满足人们的需求。
另外笔者查阅中国知网，发现探讨天然气监控终端的论文数量众多，关键词涉及“天然气监控”的文献数量甚至达到了10424条搜索结果。但是其所使用的处理器分别涵盖了SPACE061A、CAN总线、PLC、SCADA、MCGS等，统共涉及到加气站的网络监控设计、配输站的远程计量、运输管道中的安全监控、天然气净化厂的监控、液化天然气厂的监控等，而探讨以STM32处理器为搭载且目标受众主要为普通家庭的天然气烟雾监控系统的文献，则少之又少。
本设计运用的基于STM32F103开发板的天然气以及烟雾监控可以说是目前市面上较为先进的技术，STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核。它相对于目前别的处理器有:
（1） 兼容性好
（2） 速度快：代码运行、中断相应、位操作
（3） 代码小：16位/32位Thumb2指令
（4） 功能全：IC2/SPI/UART、USB/CAN
（5） 价格低：一般在十多元~四十多元人名币
2烟雾传感器模块
2.1烟雾传感器的硬件特性和特点
2.1.1烟雾传感器的选择
烟雾传感器属于气敏传感器，是气-电变换器，它将可燃性气体在空气中的含量（即浓度）转换成电压或者电流信号，通过A/D转换电路将模拟量转换成数字量后送到单片机，进而由单片机完成数据处理、浓度处理及报警控制等工作。转换器作为烟雾检测报警器的信号采集部分，是仪表的核心组成部分之一。由此可见，传感器的选型是非常重要的。
2.1.2烟雾传感器的介绍
烟雾传感器种类繁多，从检测原理上可分为三大类：
（1）利用物理化学性质的烟雾传感器：如半导体烟雾传感器、接触器烧烟雾传感器等。
（2）利用物理性质的烟雾传感器：如热导烟雾传感器、光干涉烟雾传感器、红外传感器等。
（3）利用电化学性质的烟雾传感器：如电流型烟雾传感器、光势型气体传感器等。
烟雾传感器满足的基本条件一个烟雾传感器可以是单功能的，也可以是多功能的；可以是单一的实体，也可以是由多个不同功能传感器组成的阵列。但是。任何一个完整的烟雾传感器都必须具备以下条件：
（1） 能选择性地检测某种单一烟雾，而对共存的其他烟雾不响应或低响应。
（2） 对被检测烟雾具有较高的灵敏度，能有效地检测允许范围内的烟雾浓度。
（3） 对检测信号幸运速度快，重复性好。
（4） 制造成本低，使用与文护方便。[3]
2.1.3 MQ-2型烟雾传感器的工作原理及特点
本设计采用的是MQ-2型烟雾传感器。[4]MQ-2气体传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2)。当传感器所处环境中存在可燃气体时，传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大。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输出信号。MQ-2气体传感器对液化气、丙烷、氢气的灵敏度高，对天然气和其它可燃蒸汽的检测也很理想。这种传感器可检测多种可燃性气体，是一款适合多种应用的低成本传感器。