1.3 检测电路的设计

　
图3  二氧化碳检测电路图

　　按照上述设计原理，设计的二氧化碳检测电路如图3所示。工作原理是首先由红外传感器将探测到二氧化碳气体的浓度并转换成电信号，滤波电路提取电信号并输出到放大电路，经过单片机系统处理后输出，再由74AC138送入显示电路，以实现对二氧化碳气体浓度的检测。

　　电路中由R1、R2、R3、R4、C1、C2和运放组成滤波电路〔2〕，在电路中既引入了负反馈，又引入了正反馈。当信号频率趋于零时，由于C1的电抗趋于无穷大，因而正反馈很弱；当信号频率趋于无穷大时，C2的电抗趋于零。这样就保证了当信号频率在趋于零和无穷大之间的任何一个值，滤波电路都可以正常提取相应的电信号。

　　滤波电路之后的放大电路，其作用是将滤波电路输出的信号放大到一定的程度，以便驱动负载。R6和C4串联构成校正网络用来对电路进行相位补偿。

　　单片机系统主要由MC14433和8031构成，MC14433是一种双积分A/D转换芯片，与8031单片机如图方式连接。MC14433的转换结果Q-Q接8031的P1.0-P1.3，选通输出脉冲DS1-DS4接8031的P1.4-P1.7。转换结果标志EOC，一方面接至更新转换控制信号输入线DU，另一方面接至8031的中断输入线INT1，表明单片机既可采用中断方式读入A/D转换的结果，也可以采用查询方式。最后的结果送入74AC138并驱动数码管显示具体数值[3][4]。

　　2 检测处理程序流程框图

　　检测处理程序流程框图如图4所示。采用MCS系列汇编语言〔5〕编程，由于有硬件设计的保证，使得整个系统既可以工作在循环查询的方式，也可工作在中断管理的方式。

3 结束语

　　该设计已成功运用于延安市农科所花卉示范园，运行效果良好。实践证明本检测电路操作简单，数值显示，体积小便于携带，非常直观，连续快速检测，可随时检测室内、外各种场合二氧化碳气体的含量。

　
图4  检测处理程序流程图

　　本电路设计简捷，价格低廉，普适性强，克服了需要频繁校准、使用寿命较短、价格贵等不足。

　　参考文献：

　　[1] 琚雪梅等.红外吸收型CO2气体传感器的设计[J].传感器技术,2005,8:62-64.

　　[2] 童诗白,华成英.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2001.

　　[3]牛强军,高峰.基于单片机的通信系统控制器[J].微计算机信息,2004,8:21-22.

　　[4]聂毅,聂辉.植物温室单片机控制系统[J].微计算机信息,2002,8:36-37.

　　[5] 薛钧义,张彦斌.MC551/96系列单片微型计算机及应用[M].西安交通大学出版社,1990