一种应用红外传感器的便携式气体探测器的制作方法

本实用新型涉及一种应用红外传感器的便携式气体探测器，属于可燃气体探测技术领域。

背景技术：

常见的燃气包括液化石油气、人工煤气和天然气，燃气的泄漏，存在很大的安全隐患，危机人的安全健康和财产，尤其是在居家厨房使用时，由于操作不当或忘记关闭，而导致燃气的泄漏，存在很大的安全隐患。

传统的气体报警器都是设置在厨房的角落里，导致气体的流动性差，起不到报警器应有的报警效果。于是市面上出现了一些便携式可燃气体检测设备。

但是，目前的便携式可燃气体检测设备多采用半导体传感器和催化传感器器，然而，这两种传感器都有不足：不仅不能达到％VOL单位级别的可燃气体检测，而且容易受到杂质气体的干扰，对于目标可燃气体的单一测量难以保证。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提出了一种应用红外传感器的便携式气体探测器，其能够解决现有便携式气体探测器检测范围不够宽和测量气体浓度不准确的问题。

本实用新型解决其技术问题采取的技术方案是：

本实用新型实施例提供的一种应用红外传感器的便携式气体探测器，包括手持式壳体和设置在壳体内的电路板，所述壳体上端设置有探头，在壳体的上表面上设置有报警灯、电源指示灯、发声孔、OLED屏、启闭键、调零键和开关键，所述的探头、报警灯、电源指示灯、OLED屏、启闭键、调零键和开关键分别与电路板连接。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述发声孔设置在壳体的上表面的上端位置，所述OLED屏设置在壳体的上表面的中间位置，所述报警灯设置在OLED屏的上方位置，所述的电源指示灯、启闭键、调零键和开关键设置在OLED屏的下方位置。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述电路板包括主控芯片电路、电源电路、开关按键电路、气体检测电路、声光报警电路和液晶显示电路，所述的电源电路、开关按键电路、气体检测电路、声光报警电路和液晶显示电路分别与主控芯片电路相连，所述电源指示灯设置在电源电路中，所述开关按键电路分别与启闭键、调零键和开关键相连，所述气体检测电路与探头相连，所述声光报警电路分别与报警灯和蜂鸣器相连，所述蜂鸣器设置在发声孔内侧，所述液晶显示电路与OLED屏相连。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述电源电路包括3.3V电源电路，3.3V电源电路用于给气体检测电路、主控芯片电路和液晶显示电路供电；

所述3.3V电源电路包括1117芯片、电容C8、电容C9、电容C10、稳压二极管WY1和瞬态抑制二极管TVS1；所述1117芯片的3号引脚与电容C2的一端相连并接Vbty0，电容C2的另一端分别与1117芯片的1号引脚、电容C3的一端、电容C4的一端、稳压二极管WY1的正极、瞬态抑制二极管TVS1的一端相连并接地；1117芯片的2号引脚分别与电容C3的另一端、电容C4的另一端、稳压二极管WY1的负极、瞬态抑制二极管TVS1的另一端相连并输出3.3V电压。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述主控芯片电路包括单片机STM32F103芯片、电阻R10、电阻R11、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、晶振JZ1和插针J1；STM32F103芯片的60号引脚与电阻R10的一端相连，电阻R10的另一端接地，STM32F103芯片的63号引脚与电容C5的一端相连并接地，电容C5的另一端与STM32F103芯片的64号引脚相连并接3.3V电压，STM32F103芯片的48号引脚与电容C9的一端相连并接3.3V电压，电容C9的另一端接地；STM32F103芯片的31号引脚与电容C12的一端相连并接地，电容C12的另一端与STM32F103芯片的32号引脚相连并接3.3V电压，STM32F103芯片的19号引脚与电容C11的一端相连并接3.3V电压，电容C12的另一端接地，STM32F103芯片的13号引脚与电容C10的一端相连并接3.3V电压，电容C10的另一端接地；STM32F103芯片的5号引脚分别与电容C7的一端和晶振JZ1的一端相连，STM32F103芯片的6号引脚分别与电容C8的一端和晶振JZ1的另一端相连，电容C8的另一端和电容C7的另一端相连并接地；电阻R13的一端接3.3V电压，电阻R13的另一端与电容C6的一端相连并接STM32F103芯片的7号引脚，电容C6的另一端接地；插针J1的1号引脚接地，2号引脚接STM32F103芯片的49号引脚，3号引脚接STM32F103芯片的46号引脚，4号引脚接3.3V电压。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述开关按键电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、MOS管Q1、三极管Q2、隧道二极管D1、隧道二极管D2、电容C1、电容C2、电容C3、开关键S1、调零键S2和启闭键S3；MOS管Q1的S极与电阻R1的一端相连并接3.7V锂电池电压，电阻R1的另一端分别与MOS管Q1的G极和三极管Q2的集电极相连，MOS管Q1的D极与3.3V电源电路中电容C2的一端相连；通过MOS管电池电压进入后面的电路。三极管Q2用来控制MOS管的通断。三极管Q2的基极分别与电阻R2的一端、电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端与三极管Q2的发射极相连并接地，电阻R2的另一端分别与隧道二极管D1的负极和隧道二极管D2的负极相连，隧道二极管D1的正极接单片机STM32F103芯片的59号引脚用于实现电源开关的自锁功能；隧道二极管D2的正极分别与电阻R4的一端和开关键S1的一端相连，开关键S1的另一端接3.3V电压；当S1闭合或者单片机STM32F103芯片的59号引脚输出高电平都会使MOS管Q1导通；电阻R4的另一端分别与电容C1的一端、电阻R5的一端相连并接STM32F103芯片的61号引脚，实现对于开关键S1的检测；调零键S2的一端、启闭键S3的一端接3.3V电压，S2的另一端分别接STM32F103芯片的57号引脚和58号引脚，实现对调零键S2和启闭键S3的检测；开关键主要是实现开关机功能。调零键可实现调零功能，并且可以与启闭键组合操作，打开菜单操作界面，实现更多参数设置。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述液晶显示电路包括OLED芯片，OLED芯片的2号引脚与STM32F103芯片的39号引脚相连，OLED芯片的3号引脚与STM32F103芯片的38号引脚相连，OLED芯片的4号引脚与STM32F103芯片的37号引脚相连，OLED芯片的5号引脚与STM32F103芯片的36号引脚相连。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述传感器电路包括一个红外传感器，红外传感器的V脚接3.3V,G脚接GND，D脚接单片机STM32F103芯片的20号引脚。红外传感器输出模拟量信号，经过20号引脚被单片机采集并进行处理。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述声光报警电路包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、三极管Q3、蜂鸣器LS1、系统运行指示灯LED1和报警指示灯LED2；电阻R6、电阻R7和电阻R8的一端分别接STM32F103芯片的22号引脚、23号引脚和34号引脚，另一端分别接LED1的正极、LED2的正极和三极管Q3的基极；三极管Q3的集电极接蜂鸣器LS1的控制端，三极管Q3的发射极接地，蜂鸣器LS1的电源端接Vbty0电压。

本实用新型实施例的技术方案可以具有的有益效果如下：

本实用新型实施例技术方案包括手持式壳体和设置在壳体内的电路板，所述壳体上端设置有探头，在壳体的上表面上设置有报警灯、电源指示灯、发声孔、OLED屏、启闭键、调零键和开关键，所述的探头、报警灯、电源指示灯、OLED屏、启闭键、调零键和开关键分别与电路板连接；所述电路板包括主控芯片电路、电源电路、开关按键电路、气体检测电路、声光报警电路和液晶显示电路。本实用新型应用红外气体传感器，主控芯片将气体传感器输出的信号进行处理，在设备上数字显示ppm、％LEL、％VOL三个单位级别的气体浓度值，达到预设报警点时可发出声光报警信号。

本实用新型的应用红外传感器的便携式气体探测器，可同时显示ppm、％LEL、％VOL三个单位级别的气体浓度值，可用于可燃气体测漏、测爆和可燃气体的纯度检测，且设备具有良好的单一气体选择性，不易受干扰，示值准确。

附图说明

图1是根据一示例性实施例示出的一种应用红外传感器的便携式气体探测器的壳体外观示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种电源电路的电路图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种主控芯片电路的电路图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种开关按键电路的电路图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种液晶显示电路的电路图；

图6是根据一示例性实施例示出的一种传感器电路的电路图；

图7是根据一示例性实施例示出的一种声光报警电路的电路图；

图1中，1探头，2报警灯，3电源指示灯，4发声孔，5OLED屏，6启闭键，7调零键，8开关键。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。

如图1至图7所示，本实施例所述的一种应用红外传感器的便携式气体探测器，它包括手持式壳体和设置在壳体内的电路板。如图1所示，所述壳体上端设置有探头，在壳体的上表面上设置有报警灯、电源指示灯、发声孔、OLED屏、启闭键、调零键和开关键，所述的探头、报警灯、电源指示灯、OLED屏、启闭键、调零键和开关键分别与电路板连接。

在一种可能的实现方式中，如图1所示，所述发声孔设置在壳体的上表面的上端位置，所述OLED屏设置在壳体的上表面的中间位置，所述报警灯设置在OLED屏的上方位置，所述的电源指示灯、启闭键、调零键和开关键设置在OLED屏的下方位置。

在一种可能的实现方式中，如图2-图7所示，所述电路板包括主控芯片电路、电源电路、开关按键电路、气体检测电路、声光报警电路和液晶显示电路，所述的电源电路、开关按键电路、气体检测电路、声光报警电路和液晶显示电路分别与主控芯片电路相连，所述电源指示灯设置在电源电路中，所述开关按键电路分别与启闭键、调零键和开关键相连，所述气体检测电路与探头相连，所述声光报警电路分别与报警灯和蜂鸣器相连，所述蜂鸣器设置在发声孔内侧，所述液晶显示电路与OLED屏相连。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，所述电源电路包括3.3V电源电路，3.3V电源电路用于给气体检测电路、主控芯片电路和液晶显示电路供电；

所述3.3V电源电路包括1117芯片、电容C8、电容C9、电容C10、稳压二极管WY1和瞬态抑制二极管TVS1；所述1117芯片的3号引脚与电容C2的一端相连并接Vbty0，电容C2的另一端分别与1117芯片的1号引脚、电容C3的一端、电容C4的一端、稳压二极管WY1的正极、瞬态抑制二极管TVS1的一端相连并接地；1117芯片的2号引脚分别与电容C3的另一端、电容C4的另一端、稳压二极管WY1的负极、瞬态抑制二极管TVS1的另一端相连并输出3.3V电压。

在一种可能的实现方式中，如图3所示，所述主控芯片电路包括单片机STM32F103芯片、电阻R10、电阻R11、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、晶振JZ1、插针J1；STM32F103芯片的60号引脚与电阻R10的一端相连，电阻R10的另一端接地，STM32F103芯片的63号引脚与电容C5的一端相连并接地，电容C5的另一端与STM32F103芯片的64号引脚并接3.3V电压，STM32F103芯片的48号引脚与电容C9的一端相连并接3.3V电压，电容C9的另一端接地；STM32F103芯片的31号引脚与电容C12的一端相连并接地，电容C12的另一端与STM32F103芯片的32号引脚并接3.3V电压，STM32F103芯片的19号引脚与电容C11的一端相连并接3.3V电压，电容C12的另一端接地，STM32F103芯片的13号引脚与电容C10的一端相连并接3.3V电压，电容C10的另一端接地；STM32F103芯片的5号引脚分别与电容C7的一端和晶振JZ1的一端相连，STM32F103芯片的6号引脚分别与电容C8的一端和晶振JZ1的另一端相连，电容C8的另一端和电容C7的另一端相连并接地；电阻R13的一端接3.3V电压，电阻R13的另一端与电容C6的一端相连并接STM32F103芯片的7号引脚，电容C6的另一端接地；插针J1的1号引脚接地，2号引脚接STM32F103芯片的49号引脚，3号引脚接STM32F103芯片的46号引脚，4号引脚接3.3V电压。

在一种可能的实现方式中，如图4所示，所述开关按键电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、MOS管Q1、三极管Q2、隧道二极管D1、隧道二极管D2、电容C1、电容C2、电容C3、开关键S1、调零键S2和启闭键S3；MOS管Q1的S极与电阻R1的一端相连并接3.7V锂电池电压，电阻R1的另一端分别与MOS管Q1的G极和三极管Q2的集电极相连，MOS管Q1的D极与3.3V电源电路中电容C2的一端相连；通过MOS管电池电压进入后面的电路。三极管Q2用来控制MOS管的通断。三极管Q2的基极分别与电阻R2的一端、电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端与三极管Q2的发射极相连并接地，电阻R2的另一端分别与隧道二极管D1的负极和隧道二极管D2的负极相连，隧道二极管D1的正极接单片机STM32F103芯片的59号引脚用于实现电源开关的自锁功能；隧道二极管D2的正极分别与电阻R4的一端和开关键S1的一端相连，开关键S1的另一端接3.3V电压；当S1闭合或者单片机STM32F103芯片的59号引脚输出高电平都会使MOS管导通；电阻R4的另一端分别与电容C1的一端、电阻R5的一端相连并接STM32F103芯片的61号引脚，实现对于开关键S1的检测；调零键S2的一端、启闭键S3的一端接3.3V电压，S2的另一端分别接STM32F103芯片的57号引脚、STM32F103芯片的58号引脚，实现对调零键S2和启闭键S3的检测；开关键主要是实现开关机功能。调零键可实现调零功能，并且可以与启闭键组合操作，打开菜单操作界面，实现更多参数设置。

在一种可能的实现方式中，如图5所示，所述液晶显示电路包括OLED芯片，OLED芯片的2号引脚与STM32F103芯片的39号引脚相连，OLED芯片的3号引脚与STM32F103芯片的38号引脚相连，OLED芯片的4号引脚与STM32F103芯片的37号引脚相连，OLED芯片的5号引脚与STM32F103芯片的36号引脚相连。

在一种可能的实现方式中，如图6所示，所述传感器电路包括一个红外传感器，红外传感器的V脚接3.3V,G脚接GND，D脚接单片机STM32F103芯片的20号引脚。红外传感器输出模拟量信号，经过20号引脚被单片机采集并进行处理。

在一种可能的实现方式中，如图7所示，所述声光报警电路包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、三极管Q3、蜂鸣器LS1、系统运行指示灯LED1、报警指示灯LED2；电阻R6、电阻R7、电阻R8的一端分别接STM32F103芯片的22号引脚、23号引脚、34号引脚，另一端分别接LED1的正极、LED2的正极、三极管Q3的基极；三极管Q3的集电极接蜂鸣器LS1的控制端，三极管Q3的发射极接地，蜂鸣器LS1的电源端接Vbty0电压。

本实施例的应用红外传感器的便携式气体探测器，可同时显示ppm、％LEL、％VOL三个单位级别的气体浓度值，可用于可燃气体测漏、测爆和可燃气体的纯度检测，且设备具有良好的单一气体选择性，不易受干扰，示值准确。本实施例的应用红外传感器的便携式气体探测器解决了现有便携式气体探测器检测范围不够宽和测量气体浓度不准确的问题。

以上所述只是本实用新型的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本实用新型的保护范围。