F5603是一個(gè)四位的CMOS微處理器電路圖

出處：feng_zc 發(fā)布于：2009-07-01 00:00:00 | 1986 次閱讀

　　關(guān)系到環(huán)境保護(hù)和人類身體健康的特別重要的課題是保持空氣質(zhì)量的問題。人類健康在很大程度上取決于空氣中氧和二氧化碳的濃度。如果房間中人很多，氧的含量將逐漸減少，與此同時(shí)CO2氣體的含量增加，這會(huì)使人感到疲乏、煩躁，以及注意力不集中，如果CO2氣體繼續(xù)增多，將會(huì)引起頭痛。人類通過自已的嗅覺具有一種特別的發(fā)覺空氣質(zhì)量變化的能力，但如果在房間中待的時(shí)間太長(zhǎng)時(shí)，人會(huì)失去與室外空氣進(jìn)行對(duì)比的能力。因此，為了在辦公室、居室、汽車、飛機(jī)上創(chuàng)造一個(gè)舒適的環(huán)境，應(yīng)用了各種空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以維持空氣的高質(zhì)量?？照{(diào)器常常會(huì)被調(diào)節(jié)在長(zhǎng)時(shí)間工作的狀態(tài)，這不是總是需要的。新鮮空氣需要不斷加熱到與環(huán)境溫度相一致的程度，不間斷地?fù)Q氣可能造成不必要的能源消耗。利用對(duì)還原性氣體敏感的氣敏傳感器，將它用于監(jiān)控空氣調(diào)節(jié)器的工作，將有助于解決這類問題。

　　Figaro公司生產(chǎn)的氣敏傳感器TGS 800和微處理器F 5603及F 6604就是專門用于空氣新鮮度監(jiān)控的，應(yīng)用它可以監(jiān)控空調(diào)器、空氣清潔機(jī)等器械。氣敏傳感器檢測(cè)空氣中的污染成分(香煙煙霧、微塵)，并對(duì)諸如CO、H2等還原性氣體敏感。從傳感器處測(cè)得的信號(hào)經(jīng)微處理器處理，然后分別控制與空氣質(zhì)量相關(guān)的各個(gè)器械。
　　在氣敏傳感器TGS 800和微處理F5603的基礎(chǔ)上開發(fā)AM 800模塊示于圖F5603是一個(gè)四位的CMOS微處理器。在氣敏傳感器的幫助下，微處理器將空氣按其質(zhì)量狀況分成四組。濕度、環(huán)境溫度，以及對(duì)其他非重點(diǎn)監(jiān)測(cè)氣體的靈敏度均通過軟件加以補(bǔ)償。
　　微處理器有18個(gè)引腳，封裝在管殼中。上述模塊工作時(shí)，將取自傳感器輸出的電壓與代表新鮮空氣的電壓進(jìn)行比較，后者是通過調(diào)整電阻確定相應(yīng)的電平形成的。在這個(gè)比較過程中可以測(cè)定空氣質(zhì)量的水平。反映質(zhì)量的各個(gè)引腳端(5、6、11～１３腳)的工作電位均很低。在模塊中的微處理器的這些引腳上接有五只發(fā)光二極管(LED1～LED5)，LED1～ＬＥＤ３指示的是污染程度，LED5是當(dāng)空氣是新鮮的時(shí)才發(fā)光，LED4則是空氣已污染時(shí)點(diǎn)亮)。所以，當(dāng)LED4亮起時(shí)，總有LED1～LED3中的一個(gè)同時(shí)點(diǎn)亮，指出空氣污染的程度。
　　借助開關(guān)SW的切換，可以將微處理器調(diào)整在或低、或高的靈敏度狀態(tài)。模塊AM 800接通之后，LED1(“輕度污染”指示燈)和LED5(“新鮮空氣”指示燈)同時(shí)亮起0.5s。在此期間，傳感器被加熱，達(dá)到正常工作溫度約需90s。有時(shí)在模塊接通后，傳感器的阻抗下降，因而導(dǎo)致有相對(duì)而言較大的電流流通，但它約在2min內(nèi)會(huì)被穩(wěn)定下來。開啟階段結(jié)束之后，微處理器轉(zhuǎn)入正常工作的模式。
　　在電路中傳感器與負(fù)載電阻是串接的。傳感器加熱器的工作電壓為5V。在正常條件下，也即空氣是清潔的時(shí)，加在傳感器上的電壓約為3.5～4.5V，而在負(fù)載電阻上的是0.5～1.5V。如果空氣污染程度開始增加，傳感器的電阻隨污染程度按比例下降。加載在比較器M5239L正相輸入端上的基準(zhǔn)電壓相應(yīng)于清潔空氣時(shí)的電壓，它約為0.1V。比較器將基準(zhǔn)電壓與傳感器輸出電壓進(jìn)行比較。比較器的輸出接在集成的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入(15腳)上，因此模擬的輸入電壓轉(zhuǎn)換成了數(shù)字信號(hào)。微處理器確定輸入信號(hào)超過基準(zhǔn)電平的時(shí)間。如果這個(gè)時(shí)間很短，那么空氣污染的時(shí)間也不長(zhǎng)，因而“清潔空氣”的輸出指示導(dǎo)通。這種情況下不需要清潔空氣。如果空氣污染維持的時(shí)間較長(zhǎng)，那么“污染”指示輸出點(diǎn)亮發(fā)光管，同時(shí)反映污染程度的其他輔助輸出也點(diǎn)亮相應(yīng)的指示燈。如果模塊上接入了風(fēng)扇或空氣清潔機(jī)，那么可以通過調(diào)節(jié)腳 14的數(shù)字信號(hào)(調(diào)高或調(diào)低)調(diào)整控制靈敏度。利用兩位數(shù)字碼(共四種可能的變化)，電路在其中工作的房間大小，可以通過腳7和腳8顯示出來。

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