参考文献

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下载我们的免费GreenPAK设计软件[1]，打开。gp文件[2]，并使用GreenPAK开发工具[3]在几分钟内将设计冻结到您自己的定制IC中。

雷竞技电竞平台Dialog Semiconductor提供了一个完整的应用笔记[4]库，包括设计示例以及Dialog IC内的功能和模块的说明。

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介绍

这里描述的是使用GreenPAK的可燃气体探测器。它连续监控，这使它适合于工业用途。该探测器包括一个温度故障安全报警时，读数是由于环境温度偏差。

MQ-2传感器的背景

MQ-2传感器可以检测多种气体，如液化石油气、丙烷、甲烷、酒精、氢气和烟雾等。带有MQ-2(图1)的模块具有用于负载电阻的内置电位器。这允许调整分辨率。

MQ-2 datasheet显示了带有负载电阻(RL)的传感电路实现，如图2所示。

图3中的图形显示了传感器对各种气体(在控制湿度和温度)的预期响应。

表1给出了PIN功能。这次不使用D0(数字输出)，因为它的功能只是检测气体的存在，而不是它的数量。我们将使用A0(模拟输出)，以便我们可以设置一个与允许浓度相对应的阈值。

销	函数
VCC	5 v电源
接地	地面
A0	模拟输出
D0	数字输出

环境温度确实会影响MQ-2的行为，所以当室温超过30°c时，我们将使用LM35D让我们知道，这将是一种提醒我们读数已超过校准设置的方式。

测试传感器

在启动和几分钟的预热时间后，MQ-2传感器输出稳定在大约。0.250 V，无可燃气体存在(见图5)。

第一个测试是使用打火机内部的液化石油气烟雾进行的。打火机几乎是空的，但随着液化石油气气体的最后一股烟雾，我们能够看到传感器稳定输出值的显著变化。我们测量了几乎0.75V的delta(见图6)。

从MQ-2 datasheet信息中，我们可以提取出以下公式:

输入总是5V，我们的稳定电压/输出电压将是0.25V。这就产生了一个19的RsNeutral。

回到图3，我们可以看到清洁空气的Rs/Ro比值为9.8。这样我们就可以用下面的公式得到Ro:

在我们的例子中，Ro的值是1.93。

注意，这些值没有单元，只引用图3中描述的图表。为了证实这一点，我们将使用从液化石油气烟雾中感知的1V值。

再次应用公式(1)

= 4，现在当我们寻找同样，比率是2.07。

回到数据表和图3，我们可以看到LPG曲线的第一个点是200ppm。此外，Rs/Ro比率与图表所描述的比率紧密一致。

实现LM35D是直接了当的，因为它的输出遵循10mV/C°的非常线性变化。图7显示了一个典型的室温测量读数(在大约25°C)。

使用MQ-2用于液化石油气的警报的实现

我们为LPG曲线选择一个ppm值，并将其与图3中所示的图表关联起来。对于这个应用程序，让我们选择700ppm的值。

卢比/卢比将接近0.9。利用前面提到的值，我们可以看到Rs = Ro*0.9 = 1.737现在，当我们将这个值代入方程(1)，我们得到电压阈值为1.82V。

此外，(作为温度警报的一部分)，当LM35D给我们300mV时，GreenPAK将在RGB LED上显示不同的颜色。

除了这个Appnote之外，还提供了一个.gp5文件，该文件包含如图8所示的配置。

LM35D_Threshold和MQ-2_Threshold信号比来自block 2-L0和block 2-L1的倒置信号快。因此，首先使用两个逆变器进行延迟，导致lm35d_delay和mq -2_delay。现在两者之间都有足够的延迟时间来保证门闩的可靠工作。

本设计采用RGB LED，颜色代表状态。绿色表示没有液化石油气;蓝色表示室温高于正常的传感条件(导致读数变化，如图5所示);红色表示已达到液化石油气阈值。

随着红色的颜色，警报也将开始响起。

当nReset为LOW时，锁存复位。当Reset按钮没有被按下时，它的值是LOW，所以我们将它的信号反转得到nReset, nReset将是HIGH。这将确保正常的行为闩锁，直到重置按钮被按下。

图9显示了在洁净空气中工作的完整探测器设计。

此设计的可能的修改

目前的设计建议使用MQ-2气体传感器作为检测几种气体的更广泛的解决方案。MQ-2的缺点是在5V时消耗150mA。因此，MQ-2更适合使用墙壁适配器进行连续监控。

替代传感器是来自CMOS传感器的CCS801。与MQ-2 5V烘箱相比，CCS801烘箱的峰值电压只有1.8V。在正常和数据表指定的特性期间，CCS801的平均功耗为0.9mW。

CCS801的工作原理类似MQ-2;它根据所需要的气体浓度而改变它的电阻。然而，与MQ-2不同的是，它的预热/稳定周期更短，这允许我们使用PWM为电阻加热器供电。这也使得使用WAKE/SLEEP周期来节省ACMP的功耗变得更加实用。

CCS801负载电阻的选择如图10所示。

CCS801的pin1和pin3代表传感电阻。一个简单的分压器可以得到该传感器的Rs中性点。公式如图11所示。

中性的Rs值现在可以与图12中的图表一起使用，以获得与所需气体浓度的比例。

虽然CCS801不能检测广泛的气体，但它仍然可以检测CO;烟的主要成分。

结论

经过演示，GreenPAK多功能性允许设计师定制MQ-2和类似传感器接口的模拟前端。设计许多类型的工业探测器是可以实现的，因为在GreenPAK产品家族中可用的电路资源的灵活性。雷电竞官网登录