一种传感器气体检测教学模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种单片机教学仪器，具体涉及一种传感器气体检测教学模块。
【背景技术】
[0002]近些年来，随着人们生活水平的提高，我国汽车的保有量逐年上升，而酒后驾车造成的交通事故频繁发生，为此，我国将酒驾列入刑法范围内。所以在传感器教学中设计了传感器酒精检测的教学课程，让学生充分理解气敏传感器的原理及应用，不仅能提高学生的实践动手能力，而且具有法制宣传的作用，让学生对酒驾违法行具有更加明确的认知。目前国内大部分教学的传感器试验箱有酒精检测传感器，但需要和相应的试验箱配套使用，其模块集成度很高，不能进行不同传感器的切换使用，教学中学生可操作度低，不利于学生动手训练。且酒精检测传感器箱价格较高，导致教学成本高。
【发明内容】
[0003]本实用新型针对现有传感器试验箱集成度高，无法外接、切换不同传感器进行教学实验的问题，设计了一种可插拔切换的传感器气体检测教学模块。
[0004]本实用新型的设计方案如下:一种传感器气体检测教学模块，包括电源、处理器和与处理器连接的LED显示器、按钮键盘，还包括有模拟量采集模块，与处理器连接，用于采集传感器的电压信号并转换成处理器可识别的输入信号，模拟量采集模块通过可插拔接线连接直插式芯片插座，用于插接传感器芯片，芯片插座的每个管脚线路可插拔。
[0005]该教学模块还设置有声光报警模块，与处理器连接，设置有报警指示灯和蜂鸣报警器。采用指示灯闪烁和蜂鸣两种报警方式。
[0006]该教学模块还设置有调试接口，与处理器连接，用于将处理器和计算机连接，进行现场教学编程调试，学生可现场在计算机上进行编程，然后烧写入教学模块的处理器中，进行编程试验。
[0007]气敏传感器，插在芯片插座中，用于测量气体参数，并转换成电压信号。采用芯片式传感器，如MQ3酒精传感器，MQ2烟雾传感器以及甲烷、二氧化碳等其他气体传感器。当传感器芯片输出管脚不同时，可调节芯片插座的电路接线，适应不同传感器芯片管脚设置。
[0008]该教学模块应用灵活，可以实现联机编译，传感器采用插座直插式，可以直接拔插换成不同气体传感器，有利于对学生的动手训练，一功多用，既节约了实验成本又到达教学目的。解决了传感器教学中试验箱成本高、耗能高的问题，提供一种成本低、效能低的智能传感器检测教学模块。
【附图说明】
[0009]图1为一种传感器酒精浓度检测教学模块原理结构示意图；
[0010]图2为控制面板结构示意图；
[0011]其中，I电源开关，2设置键，3浓度设置键，4报警指示灯，5蜂鸣器，6LED显示器。
【具体实施方式】
[0012]下面结合具体实施例和说明书附图对本实用新型作进一步说明。此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0013]实施例:如图1所示，一种传感器酒精浓度检测教学模块，由电源、单片机，声光报警模块，键盘模块，LED显示器，模拟量采集模块和酒精传感器构成，其中模拟量采集模块，与单片机连接，设置有AD转换电路，用于采集酒精传感器的电压信号并转换成单片机可识别的输入信号，模拟量采集模块通过可插拔接线连接直插式芯片插座，用于插接酒精传感器芯片，芯片插座的每个管脚线路可插拔，根据需要调节传感器芯片输出管脚的线路连接。酒精传感器采用MQ3酒精传感器芯片，直接插在芯片插座上。
[0014]声光报警模块，设置有报警指示灯和蜂鸣报警器。采用指示灯闪烁和蜂鸣两种报警方式。
[0015]该教学模块还设置有调试接口，与处理器连接，用于将处理器和计算机连接，进行现场教学编程调试。
[0016]键盘模块设置有电源开关、设置键、浓度设置键，布置在一控制面板上，LED显示器，声光报警模块的指示灯和蜂鸣器也布置在控制面板上，其布局如图2所示。控制面板的操作设置:接通电源开关1，LED显示器显示当前实时环境酒精浓度。按一次设置键2，LED显示器最高位显示“ + ”或设置酒精浓度上限。当环境酒精浓度高于设置的上限时报警指示灯4闪烁、蜂鸣器5发声报警；当环境酒精浓度低于设置上限时，报警指示灯4熄灭、蜂鸣器5停止报警。
[0017]该教学模块利用MQ3气敏传感器测量空气中酒精浓度，并转换为电压信号，经A/D转换电路转换成数字信号后传给单片机系统，由单片机及其相应外围电路进行信号的处理，并通过LED显示器显示测量的酒精浓度值，若果测量值超出设定范围值，则声光报警模块进行声光报警。可检测出空气环境中酒精浓度值，并可通过键盘模块根据不同的环境设定不同的阀值，对超过的阀值进行声光报警来提示危害。
[0018]该模块应用灵活，可以实现联机编译，根据环境要求设定酒精浓度范围池。在模块中，MQ3酒精传感器采用直插式芯片插座连接，所以可以直接拔插换成MQ2烟雾传感器以及甲烷、二氧化碳等其他气体传感器，一功多用，既节约了实验成本又到达教学目的。
[0019]综上所述是本实用新型较佳的实施例，凡依本实用新型技术方案所做的改变，所生产的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时均属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种传感器气体检测教学模块，包括电源、处理器和与处理器连接的LED显示器、按钮键盘，其特征在于，还包括: 模拟量采集模块，与处理器连接，用于采集传感器的电压信号并转换成处理器可识别的输入信号，模拟量采集模块通过可插拔接线连接直插式芯片插座，用于插接传感器芯片，芯片插座的每个管脚线路可插拔； 声光报警模块，与处理器连接，设置有报警指示灯和蜂鸣报警器； 调试接口，与处理器连接，用于将处理器和计算机连接，进行现场教学编程调试； 气敏传感器，插在芯片插座中，用于测量气体参数，并转换成电压信号。
【专利摘要】本实用新型涉及一种单片机教学仪器，具体涉及一种传感器气体检测教学模块。包括电源、处理器和与处理器连接的LED显示器、按钮键盘，还包括有模拟量采集模块，与处理器连接，用于采集传感器的电压信号并转换成处理器可识别的输入信号，模拟量采集模块通过可插拔接线连接直插式芯片插座，用于插接传感器芯片，芯片插座的每个管脚线路可插拔。该教学模块应用灵活，可以实现联机编译，传感器采用插座直插式，可以直接拔插换成不同气体传感器，有利于对学生的动手训练，一功多用，既节约了实验成本又到达教学目的。
【IPC分类】G09B23-00, G01N27-60
【公开号】CN204360657
【申请号】CN201420873838
【发明人】王来志, 袁亮, 冯礼益
【申请人】重庆城市管理职业学院
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年12月31日