无线多功能火灾报警器的设计与实现 - 图文(8)

特性(Features): · 内部频率补偿

· 直流电压增益高(约100dB) · 单位增益频带宽(约1MHz)

· 电源电压范围宽：单电源(3—30V)；双电源(±1.5 一±15V) · 低功耗电流，适合于电池供电 · 低输入偏流

· 低输入失调电压和失调电流 · 共模输入电压范围宽，包括接地 · 差模输入电压范围宽，等于电源电压范围 · 输出电压摆幅大(0 至Vcc-1.5V)

2.4 MQ-2简介：

MQ-2型气体传感器用于以氢气为主要成分的城市煤气、天然气、液化石油的测量，而且它抗干扰能力强，水蒸气、烟等干扰气体对它的影响小。

MQ-2型气敏元件具有以下特点：

(1) 采用烧结半导体所形成的敏感烧结体，具有稳定的R (即器件在纯洁空气中的阻抗)阻值，从而保证了长期工作的稳定性。

(2) 单电源供电，其功耗仅0.7W左右。 (3) 对所测试的气体有极高的灵敏度和信噪比。

MQ-2型气敏元件有两种型号。MQ-2A型适用于天然气、城市煤气、石油液化气、丙

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丁烷及氢气等;MQ-2型适用于烟雾等减光型有害气体。

器件的灵敏度：S=Ro/Rx为10~30。常见为QM系列的S值仅8左右。Rx为器件在丁烷浓度为0.2%时的阻抗。

电路如右图所示： 器件的主要参数如下: 响应时间：Tr≤10s 恢复时间：Tn≤60s 加热电压：V﹢=5+0.2V 加热功率：:约0.7W 抗干扰能力：丁烷浓度在0.2%时在湿度小于85%RH，在

-10℃~+40℃温度下不会引起误报。

工作环境：温度-10℃~+50℃ 湿度≤85%RH

下图是元件外形结构图，基座采用耐高温酚醛塑料压制，引脚为镀镍铜丝，上罩采用双层密纹不锈钢网压制，有较高的强度和防爆能力。

MQK-2型元件外形结构图

MQ-2气敏元件的结构和外形如上图所示, 由微型AL2O3陶瓷管、SnO2 敏感层,测量电极和加热器构成的敏感元件固定在塑料或不锈钢制成的腔体内，加热器为气敏元件提供了必要的工作条件。封装好的气敏元件有６只针状管脚，其中４个用于信号取出，２个用于提供加热电流。

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上图是MQ-2型元件典型气体浓度测试特性曲线，在丁烷浓度0.6%以下有极高的灵敏度。

上图是MQ-2型元件通电时间特性曲线。可看出，通电后60~90s，元件即进入稳定待测工作状态。

MQ-2的特点和工作参数如下：

特点：

⑴ 广泛的探测范围 ⑵ 高灵敏度／快速响应恢复

⑶ 优异的稳定性／长寿命 ⑷ 简单的驱动电路

2.5 发送模块F05P 简介：

F05P 是一款低成本、小体积、低功耗 ASK 无线发射模块；采用 SMT 工艺，声表稳频，内部具有一级调制电路及限流电阻，无数据时休眠，并具有较宽的工作电压范围。 适合短距离无线遥控报警及单片机无 线数据传输。

F05P 在无数据输入时单片机必须为低电平状态（对应的接收电路 J04V、J04T 为第 2 脚）；

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（1）性能参数 ：

· 工作电压： DC + 3V --12V · 发射电流： 2-- 10mA · 发射功率： 10 m W · 传输速率： < 10 Kbps

· 发射频率： 315MHz 433MHz · 频率稳定度： 10 -5 [ 声表稳频 ] · 调制方式： ASK · 外形尺寸： 9 × 2 1 × 5 mm · 工作温度： -40 ℃ --+ 60 ℃ ( 宽 × 长 × 厚）

（2）引脚功能 :

1 -- 正电源 3--12V 2 -- 地 3 -- 数据信号输入 [ 平时为低电平 ] 4 -- 外接天线 （3）应用说明 ：

· F05P 采用 SMT 工艺，树脂封装，小体积，声表稳频，内部具有一级调制电路及限流电阻，适合短距离无线遥控报警及单片机无线数据传输。 F05P 具有较宽的工作电压范围及低功耗特性， ASK 方式调制。F05不能任意调整发射电流，单片机的数据可直接通过串口进入 F05P 的数据输入端。 F05P 在无数据输入时单片机必须为低电平状态（对应的接收电路 J04V 、 J04T 为第 2 脚）； F05P+ 在无数据输入时单片机必须为高电平状态（对应的接收电路 J04V 、 J04T 为第 3 脚）。 F05P 需要输入数据才能发射，数据信号停止，发射电流为零。F05P 对 0.1-1ms 的数据脉冲发射效果较理想，过宽过窄的脉冲会引起调制效率下降，过调制或调制不足使收发距离变近。 F05P 对直

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流电平及模拟信号不能发射。如在数据位前加一些乱码可以抑制接收机的零电平燥声干扰。若采用通用编码器 2262 ，发射效果比单片机好，因为 2262 的数据无论怎么变但脉宽是不变的，即使出现一点突发性的外界干扰，解码器的宽容性也会解码输出高电平。而单片机则会出现数据错误。所以单片机必须要工作在可靠的收发区域才能保证较低的误码率。

· F05P 有 4 个功能引脚，因为体积小，功耗底无天线只能满足短距离使用，而天线对距离起着很大的作用，线能否匹配也是很关键，匹配良好的天线能增加几倍的距离，匹配不好的天线效果很差甚至会引起频率漂移。天线的长度应取发射频率的 1/4 波长，可以用一根直径 0.5-1 毫米，长度（ 433M ） 18 厘米；（ 315M ）24 厘米的漆包线代替。但天线必须拉直，指向无所谓。短于 1/4 波长或弯曲的天线效果会很差。

· F05P 应垂直安装在印板边部，应离开周围器件 5mm 以上，以免受分布参数影响而停振。FO5P 发射距离与输入信号，发射电压，电池容量，发射天线及发射环境有关。在障碍区由于折射反射会形成一些死区及不稳定区域，不同的收发环境会有不同的收发距离， F05P 最佳有效工作距离为 100M 左右。

· F05P 对应接收电路根据需求可选用 J04V、J05R、J05P、3400、3100 等同频率接收模块配套。

2.6 超再生接收模块 J04V 简介：

J04V 是一款低功耗小体积超再生接收模块，采用 SMT 工艺，性能稳定具有较好的灵敏度及性价比，是电池供电产品的理想选择。可以广泛应用于需要长期处于接收状态的遥控报警及单片机数据传输系统。

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