重庆邮电大学本科毕业设计（论文）
传感器性能说明如表3.1所示：
表3.1 传感器性能说明 参数 湿度 分辨率 重复性 精度 互换性 量程范围 响应时间 迟滞 长期稳定性 温度 分辨率 重复性 精度 量程范围 响应时间 1/e(63%) 1 8 ±1 0 6 1 8 ±1 1 8 ±2 50 30 ℃ Bit ℃ ℃ ℃ S 0℃ 25℃ 50℃ 1/e(63%)25℃，1m/s 空气 典型值 30 20 20 6 25℃ 0－50℃ 1 1 8 ±1 ±4 可完全互换 10 ±1 ±1 90 90 80 15 %RH %RH %RH S %RH %RH/yr 1 ±5 %RH Bit %RH %RH %RH 条件 Min Typ Max 单位 2、 温湿度检测模块原理图
温湿度检测模块原理图如图3.6所示：
图3.6 温湿度检测模块原理图
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二、烟雾检测模块
本设计烟雾检测采用的是MQ-2烟雾传感器。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。MQ-2的主要特征如下：
? 工作温度：-10℃～+50℃ ? 报警浓度：0.65～15.5%FT ? 工作湿度：10～90% ? 工作电源：12VDC/9VDC ? 信号输出：常开/常闭 ? 安装方式：吸顶 ? 外壳：阻燃树脂
? 产品尺寸：直径105mm 厚度32mm MQ-2气敏元件的结构和外形如图3.7所示：
图3.7 MQ-2气敏元件的结构和外形图
根据MQ-2的工作原理（其电导率随着气体浓度的增大而增大，其电阻是电导率的倒数，所以随着烟雾浓度的增大其电阻是减小的）并且参考图
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MQ-2Datasheet上的测试电路，在根据图3.7的电路图，可以得到烟雾传感器的输出电压如式3.1所示。
RsRL??Vc?VRL?（3.1） VRL
三、人体红外探测模块
本设计采用HC-SR501人体感应模块进行人体探测，HC-SR501是基于红外线技术的自动控制模块，采用德国原装进口的LHI778探头设计，灵敏度高，可靠性强，超低电压工作模式，广泛应用于各类自动感应电器设备，尤其是干电池供电的自动控制产品。
HC-SR501人体感应模块的电气参数如表3.2所示：
表3.2 电气参数
产品型号 工作电压范围 静态电流 电平输出 触发时间 延时时间 封锁时间 电路板外形设计尺寸
感应角 工作温度 感应透镜尺寸
HC-SR501人体感应模块
直流电压4.5-20V
<50uA 高3.3V/低0V
L不可重复触发/H课重复触发
0.5-200S（可调）可制作范围零点几秒-几十分钟 2.5-200S（可调）可制作范围零点几秒-几十秒
32mm*24mm <100度锥角 -15-+70度 直径23mm(默认)
HC-SR501人体感应模块的功能特点如下：
? 全自动感应：人进入其感应范围则输出高电平，人离开感应范围则自
动延时关闭高电平，输出低电平。
? 光敏控制（可选择，出产是未设置）可设置光敏控制，白天或光线强
时不感应。
? 两种触发方式：一种是不可重复触发方式，即感应输出高电平后，延
时时间段一结束，输出将自动从高电平编程低电平；另一种是可重复触发方式，即感应输出高电平后，在延时时间段内，如果有人体在其感应范围内，其输出将一直保持高电平，直到人离开后才延时将高电
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平变为低电平[12]。
? 具有感应封锁时间（默认设置2.5S的封锁时间）：感应模块在每一次
感应输出后（高电平变成低电平），可以紧跟着设置一个封锁时间段，在此时间段内感应器不接受任何感应信号[13]。此功能可以实现“感应输出时间”和“封锁时间”两者的间隔工作，可应用于间隔探测产品，同时此功能可有效的抑制负载切换过程中产生的各种干扰。（此时间可设置在零点几秒至几十秒）[14]。
? 微功耗：静态电流<50微安，特别适合干电池供电的自动控制产品。 ? 输出高电平信号：可方便与各类电路实现对接。 HC-SR501人体感应模块的电路如图3.8所示：
图3.8 人体感应模块电路
四、光敏传感器模块
光敏传感器是利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器，它的敏感波长在可见波长附近，包括红外线波长和紫外线波长[15]。光传感器不只局限于对光的探测，它还可以作为探测元件组成的其他传感器，对许多非电量进行检测，只要将这些非电量转换为光信号的变化即可。
光敏传感器中最简单的电子器件是光敏电阻，它能感应光线的明暗变化，输出微弱的电信号，通过简单电子线路的放大处理，可以控制LED灯具的自动开关。因此自动控制、家用电器中得到广泛的应用[16]。
光敏传感器模块电路图如图3.9所示：
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图3.9 光敏传感器模块电路图
五、显示模块
本设计显示模块采用的是OLED，即有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diode），又称为有机激光显示。OLED由于同时具备自发光，不需要光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲线面板、使用温度范围广、构造及制程比较简单等优点。被认为是下一代的平面器新兴应用技术。
LCD都需要背光，而OLED不需要，因为它是自发光的。这样同样的显示，OLED效果要来得好一些。以目前的技术，OLED的尺寸还难以大型化，但是分辨率却可以做到很高。在本次设计中，使用的是ALINETEK的OLED显示模块，该模块有一下的特点：
? 模块有单色和双色两种可选，单色为纯蓝色，双色是黄蓝两色。 ? 尺寸小，显示尺寸为0.96寸，而模块的尺寸仅为27mm*26mm大小。 ? 高分辨率，该模块的分辨率为128*64。
? 多种接口方式，该模块提供了总共5种接口包括：6800、8080两种并
行接口方式、3线或4线的串行SPI接口方式、IIC接口方式（只需要两根线就可以控制OLED了）。
? 不需要高电压，直接接3.3V就可以工作了。
5种模式通过模块的BSO~2设置，BSO~2的设置与模块接口模式的关系如表3.3所示
表3.3 设置5种模式与模块接口的关系
模块跳线口
IIC接口
6800并行接
口
BS0
0
0
808并行接
口 0
4线串行接
口 0
3线串行接
口 1
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