传感器自学笔记第三章——LM393电压比较芯片+MQ

LM393电压比较芯片+MQ_2烟雾传感器

作者：GWD 时间：2019.06.22

一：学习要点
1.MQ—2原理（知道就行了，纯粹出于好奇）：二氧化锡半导体气敏材料，当温度200℃-300℃时候（所以这个传感器工作时，是热的，开始还以为是接线错误短路了），二氧化锡受热后接触氧气和烟雾后电导率不同，烟雾浓度越大电导率也就越大，电阻越低。
2.LM393电压比较模块（重点掌握）：
1）：LM393模块工作电路类似下文提到的工作电路分（2），起到电压比较（数字量输出）与电压跟随（模拟量输出）两种功能；
2）：由于LM393的电路特性可知，该模块与电阻式传感器是很搭配的猜测这也就是为什么有些传感器买的时候赠送LM393模块，因为这些传感器式电阻式的、比如常用的光敏电阻、YN-69土壤湿度传感器、YL-83雨滴模块均赠送LM393模块。

3）：验证上述猜测（以YL-83为例）：
第一步：测量干燥条件下雨滴模块阻值，超过20K量程；
第二步：放一块浸水的海绵，再次测量阻值，阻值4K左右，阻值变化明显，猜想正确；

3.LM393总结：
1）lm393电压比较模块适用场景：电阻式传感器/元件，需要输出高低电平阈值时或模拟量输出（伴随电压）时；
2）阻值式传感器的使用方法在理解LM393模块后会变得很简单，并没有想象中的复杂。接触MQ-2前我猜测是一种总线式传感器。
二：手册分析
（一）LM393
1.LM393引脚功能

2.工作电路分析（1）

LM393是一个比较器，（没有负反馈的时候）当正输入端大于负输入端的时候，输出高电平，即VCC（LM393是集电极开路输出所以输出端要接一个上拉电阻到VCC），当负输入端的电压大于正输入端的电压的时候输出为低电平，即0V，所以上路LM393输出为0或1的数字信号。然后下面那一个是把LM393当做了运算放大器来用，加入了负反馈，做电压跟随器，放大倍数为1，起缓冲作用，由于是前面传感器上的信号直接过来，而这个信号是模拟信号，经过一个电压跟随器之后仍然是模拟信号。这就是为什么上面是数字信号，下面是模拟信号。

3.工作电路分析（2）

在没有光照时，光敏二极管的电阻值很大，电阻R23与该光敏二极管组成的分压点电压升高，使同相端INB+电压大于反相端INA-端电压，电压比较器的输出端OUT输出高电平电压，此时Light LED灯不亮。在有光照时，光敏二极管的电阻值很小，电阻R23与该光敏二极管组成的分压点电压下降，使同相端INB+电压小于反相端INB-端电压，电压比较器的输出端OUT输出低电平电压，此时Light LED灯亮。接在反相端INA-端的电位器VR2用于调节该端的电位电压，这个电压也就是电压比较器输入的阀值翻转电压，用于光照灵敏度调节。

（二）MQ-2手册

应用范围：MQ-2烟雾传感器,与LM393芯片（图2-4），适用于家庭或工厂的气体泄漏监测装置，适宜于液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气、烟雾等监测装置。
双路信号输出（模拟量输出及TTL电平输出）；
模拟量输出0~5V电压，浓度越高电压越高；
TTL输出有效信号为低电平（图2-5）。（当输出低电平时信号灯亮，可直接接单片机）；

三：编程(数字量输出太简单，不赘述)
A/D转换部分（传感器能读数值，转换公式不正确，没有校准条件，手册提到校准需要1000ppm的甲烷和氢气）：
void main (void)
{

float vol=0;
InitUART();
while (1)
{
vol = RD_OneByte2Pcf8591(0x92,0x03) / 2.03 ;
printf(“检测浓度 = %.3f ppm\n\r”,vol);
//大概的转换公式点燃打火机5V，A/D数值：250左右定值99%;
// 常态下 1.08V, A/D数值：59左右定值 5%；
Delay200ms(); Delay200ms();Delay200ms();Delay200ms();Delay200ms();
}
}

源程序下载：
链接：https://pan.baidu.com/s/1NpLld-6ESh31AsdlpEb_5w
提取码：8mu8

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