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红外气体传感器单片机的软件设计

关键词:红外气体传感器,软件设计,单片机,微控制器点击:
红外气体传感器单片机的软件设计介绍
本文介绍了使用微控制器进行控制和使用的软件的建议最低要求,对红外气体传感器进行数据处理,以获得目标气体浓度的指示(见图1)。
红外气体传感器软件流程图
图1 红外气体传感器软件流程图


RAM测试,ROM测试,看门狗定时器,端口设置,功能设置和故障分析等其他可能的要求不是视为本文的一部分,并由软件工程师决定。
启动程序
在启动程序中应执行以下操作:
a。)灯中断定时器设置 - 控制灯的触发并收集4赫兹灯的检测器电压脉冲频率。每125毫秒需要产生一次中断,以获得4赫兹的灯泡脉冲频率。
b。)加载非易失性存储器信息 - 加载校准(零点,量程和校准温度)读数非易失性存储器。
c。)设置“预热”计时器以使传感器在加电后可以稳定时间,而不需要设置输出(DAC)与计算出的目标气体浓度。
d。)将所有端口设置为所需的默认设置(由软件工程师确定)。
定时器中断
系统可以保持空闲状态,直到灯中断发生(4 Hz)。
ADC测量程序
ADC测量应该在最大和最小信号下进行。 由于检测器对变化的响应在灯泡状态下,灯泡改变状态一段时间后会出现最大和最小信号(图2)。
有关灯驱动电压的测量
图2有关灯驱动电压的测量

平均程序
放大后的探测器信号值和温度读数应该分开平均,以减少周期与周期噪音进一步。这可以通过保持A-D转换的最大值和最小值的滚动平均值来进行数字化来自有源和参考探测器的输出。 16倍的滚动平均值应足以消除大部分噪音而不会影响传感器的响应时间。较高的平均值可能会导致更好的低信号分辨率的响应时间增加。另一种方法是在最大值和最小值附近读取平均读数信号。这形成了一个有效的平均方法,而不会影响响应时间。平均数量将会是由软件工程师根据所需的稳定性和响应时间确定。
零点校准程序
用户触发时应输入零点校准序列(即手动按动“零”开关硬件)并且传感器暴露在目标气体的气体空隙中一段时间​​(必须有足够的时间才能允许)传感器读数稳定并由软件工程师决定)。
一旦触发,计算校准零点,记录温度(单位为开氏度)并将这两个读数保存在非易失性存储器中,以便随后使用计算确定目标气体浓度。
量程校准程序
量程校准序列应在用户触发时输入(即“量程”开关手动按下硬件),并使传感器暴露在预定浓度的目标气体中一段设定的时间(必须有足够的时间要求传感器读数稳定,并由软件工程师决定)。
一旦触发计算校准范围,并将读数保存在非易失性存储器中记忆与所有后续计算一起使用以确定目标气体浓度。



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