一種簡易的透射式能見度測量裝置設計方案

　　2.1.2 控制電路

　　該套裝置由具有自帶A/D 轉換功能的芯片STC12C5A60S2控制，它是一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，可以為外圍的電路提供足夠的IO 端口。本設計配置11.059 2 MHz 的晶振為主系統的工作時鐘實現對能見度和CO2 數據的采集分析及對顯示部分的控制。

　　2.1.3 顯示電路

　　顯示電路包括了能見度顯示、CO2 濃度顯示及報警電路。其中能見度采集裝置采樣來的信號經控制電路控制LED 燈顯示結果。為了更直觀表示能見度大小，該裝置將能見度由小到大設置為6 級顯示結構，紅黃綠LED 燈各兩個，紅燈表示能見度很低，黃燈表示能見度低，綠燈表示能見度良好。

　　CO2 濃度顯示電路用LCD1602 液晶顯示屏實現。LCD1602字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數字、符號等點陣式LCD,單片機控制該模塊顯示CO2 濃度。當能見度低于預先設定的某一值時，蜂鳴器報警。

　　2.2 軟件設計

　　圖5是系統流程圖。首先對LCD、A/D 轉換和串口進行初始化操作，然后通過A/D轉換將傳感器采集到的能見度和CO2 濃度數據轉換成單片機可識別的數字信號，通過LED 顯示能見度，通過LCD 顯示CO2 濃度，通過蜂鳴器反映CO2 是否高于預設值。

　　3 實驗結果與分析

　　為了更有效測試該裝置的測量范圍和靈敏度，選用干冰作為實驗輔助材料。干冰在空氣中升華，短時間內產生大量氣態CO2,用以模擬未知環境下不同CO2濃度，同時產生白煙以改變能見度。經實驗得出的結果如圖6,圖7所示。

　　對比兩圖采樣點變化先后，可以看出在CO2 濃度高的時段，能見度降到了最低，這與實際情況是非常吻合的。同時可知該裝置的能見度識別靈敏，同時結果也表明，該裝置在高濃度CO2 條件下有很好的適應能力。

　　4 結語

　　本文提出了一種易于操作且參數可變的透射式能見度測量裝置的設計方案，實現了對大氣能見度的分級檢測。在外界其他條件不變的情況下，能見度越低，感應出的直流電壓越小。與此同時裝置加入了CO2 探測器，在測量大氣中能見度的同時能夠檢測環境中CO2 的含量。該裝置物理原理清晰，結構簡單，易于操作且參數可調，同時具有很強的擴展性，加入其他不同的有害氣體傳感器，可以對大氣中的各種有害物質進行實時檢測。