基于Dragonboard 410c的燃气烟雾检测器（一）

　　火是大家再熟悉不过的东西了，它可以在寒冷时给你温暖，在黑暗中给你光明，在饥饿时有热腾腾的食物，让人类摆脱了茹毛饮血的生活，火的作用和好处也是数不胜数，但是凡事都有两面性，一旦发生火灾，后果不堪设想，所以，最近想到用410c做一个简单的燃气烟雾检测器，让我们一起来了解一下吧。

　　其主要功能和模块如下：

　（１）燃气烟雾检测模块MQ-2

　　首先说一下为什么选用这个模块，因为大部分家庭都至少会用到煤气、天然气、液化气中的一种，其中，煤气的成分主要是氢气和一氧化碳，天然气的主要成分是甲烷，液化气的主要成分是丙烷和丁烷。

　　燃气烟雾检测模块MQ-2有以下的特点：

　　在较宽的浓度范围内对可燃气体有良好的灵敏度

　　对液化气、丙烷、氢气的灵敏度较高

　　这是因为MQ-2中有一种气敏材料－－－二氧化锡，这种材料在空气中导电率较低，当传感器所处的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。

　　其具体工作原理如下：

　　Rp构成比较器的门槛电压，当烟雾浓度较高时输出电压将超出门槛电压，这时比较器输出低电平，LED被点亮；当烟雾浓度降低时输出电压将低于门槛电压，此时比较器输出高电平，LED熄灭。

　　所以我们可以通过调节比较器的门槛电压来调节灵敏度。

　　（２）温湿度传感器dht11

　　除了上面的燃气烟雾传感器，我们又添加了一个温湿度传感器，用来增强监控效果，减小误触发的概率。

　　此模块是用的单总线，双向传输，一次传送40位数据，高位在先。

　　其数据传输格式如下：

　　8bit湿度整数数据＋8bit湿度小数数据+8bit温度整数数据+8bit温度小数数据+8bit校验位

　　前面４个8bit的和与最后１个8bit的和相等，则说明接收的数据正确。

　　数据时序图

　　用户主机发送一次开始信号后，dht11从低功耗模式转换到告诉模式，待主机开始信号结束后，dht11发送响应信号，送出40bit的数据，并触发一次采集。信号发送如下图所示：

数据时序图

　　外设读取步骤，下面是微处理器读取dht11的数据的步骤：

1.dht11上电后（dht11上电后要等待1s越过不稳定状态，在此期间不能发送任何指令），测试环境温湿度数据，并记录数据，同时dht11的data数据线一直保持高电平；此时dht11的data引脚处于输入状态，检测外部信号。

2.微处理器的I/O设置为输出低电平，且低电平保持时间不能小于18ms，然后微处理器的I/O设置为输入状态，由于上拉电阻，微处理器的I/O即dht11的data数据线也随之变高，等待dht11作出回答信号。

主机发送起始信号

3.dht11的data引脚检测到外部信号有低电平时，等待外部信号低电平结束，延迟后dht11的data引脚处于输出状态，输出80微妙的低电平作为应答信号，紧接着输出80微妙的高电平通知微处理器准备接收数据，微处理器的I/O此时处于输入状态，检测到I/O有低电平（dht11的回应信号）后，等待80微妙的高电平后的数据接收。

从机应答信号

4.由dht11的data引脚输出40位数据，微处理器根据I/O电平的变化接收40位数据，位数据“0”的格式为：50微妙的低电平和26-28微妙的高电平；位数据“１”的格式为：50微妙的低电平加70微妙的高电平。位数据“０”、“１”格式信号如下图所示：

5.结束信号：

　　dht11的data引脚输出40位数据后，继续输出低电平50微妙后转为输入状态，由于上拉电阻随之变为高电平。但dht11内部重测环境温度数据，并记录数据，等待外部信号的到来。