概要
本資料是為了檢測如香煙等對空氣的污染，利用對氣體傳感器信號的處理。模仿人類的感
覺，讓空調等機器處于適合的運轉速率。此軟件比較適合用于空氣凈化器或空調。
(基本概念)
半導體氣體傳感器是具有對氣體(香煙等氣體)反應后,電阻值會變化的特性.因此經常利用
傳感器的輸出變化(即:值檢測的方法)來進行軟件的控制.但是,氣體傳感器除了對氣
體有反應以外,隨季節(jié)的變化(溫濕度變化)以及風吹的影響輸出也會變化.
傳感器品名、型號以及用途
傳感器品名：空氣質量傳感器
傳感器型號：MiCS-5524
單片機型號：4 位單片機/8 位單片機/16 位單片機/32 位單片機均適用
用途：空氣凈化器，空調等。
單片機軟件設計概要：
根據(jù)*電路對空氣質量傳感器MiCS-5524 的控制電路制作，請按照本資料所記載的內容
來制作軟件。設計所需要的程序概要如下所述。
1. 氣體傳感器驅動用的VH（加熱電壓）和VS（感應電壓）的控制軟件
2. 氣體傳感器的信號處理軟件
氣體傳感器控制用電路設計：
在控制傳感器的時候，在電路上以及單片機程序上，請按照以下來設計
參數(shù)標識 參數(shù)說明 參數(shù)數(shù)值 備注
VH 加熱電壓 3.3V±5% DC
VS 感應電壓 3.3V±5% DC
R1 負載電阻 100K
R2 加熱電阻 47
傳感器信號處理
空氣質量控制用單片機是檢測室內以及車內的空氣污染，讓空氣傳感器的信號變化值模仿
人類的感覺來做判斷，從而達到控制機器的設計，因此為了讓污染的判定為合適值，在裝
機以前對于判定的數(shù)值還請根據(jù)使用情況多加考慮。（為了裝機前更容易地進行評價，推
薦在判定值上設定為可變的。）
另外，對于空氣質量控制用的單片機誤運作防止在軟件方面設計上也有記載。請在詳細閱
讀此資料內容的基礎上來進行設計。
傳感器輸出電壓的抽樣時間和判定時間如下所示
對于得到的信號，在抽樣10 次的情況下除去大和小值，做平均值，作為1 號數(shù)據(jù)來
采用，即每隔1 秒鐘進行一次數(shù)據(jù)輸入。
剛剛進入換擋以后，對于傳感器來說，有可能會受到風速的變化而影響到傳感器信號的輸
出。因此在一下的時間范圍內禁止讀取傳感器信號比較好。
傳感器信號輸入
對得到的傳感器輸出的電壓轉換成傳感器的阻值Rs
污染判定
Rs/R0 等級
0.955 – 1 很好
0.91 ~ 0.955 正常
0.865 – 0.91 輕度污染
0.82 - 0.865 中度污染
0.775 - 0.82 重度污染
<0.775 極度污染
跨點切換
污染程度的判定上，風扇在打開的時候，風扇強弱切換的判定值稱為跨點常數(shù)。這是決定
風扇強弱在何時切換的決定值。（適用風扇運作分強弱檔的時候）
基準值設定
運用基準值R0 來對污染物做判定，基本思路如以下綜述。
? 設置固定的區(qū)間（通常為10 分鐘），對每個區(qū)間做控制。
? 初期預熱運轉（通常3-5 分鐘左右）將結束時候的傳感器阻值作為基準值R0。
? 前區(qū)間的傳感器阻值的大值（Rmax）作為現(xiàn)區(qū)間的R0 來使用。
? 前前區(qū)間的傳感器阻值在現(xiàn)區(qū)間內不使用。
? 在現(xiàn)區(qū)間內，如果基準值超過前區(qū)間的話就立即刷新基準值。
? 風扇運作中基準值不做更新。
? 當風扇關閉的時候，此刻的傳感器阻值就作為基準點來使用。
基準值刷新時間如下所示，當前點的傳感器阻值為基準值：
? 初期運轉結束時
? 風扇停止運作時
基準值更新的思路
實際在使用氣體傳感器的環(huán)境下檢測傳感器電阻值的時候，對于傳感器阻值的變化該如何
設定基準值（是否需要推移）如以下所述。
基準值更新大致分為以下兩種：
? 風扇不運行的時候基準值推移
? 風扇運行時基準值推移
風扇不運作的時候基準值的推移：
風扇運作時候基準值推移：
污染判定值常數(shù)設定輸入
污染判定值
污染判定值常數(shù)是，*是在裝機測試后來取得的一個合適的值用于電路的設計
中。作為設計方案，每隔100ms 讀取一次數(shù)據(jù)，去除10 次中的大值和小值取平均
值。因此每秒鐘輸出一次數(shù)據(jù)。將得到的電壓值（VI）做A/D 轉換，設定判定常數(shù)（K）
= 0.9
跨點常數(shù)設定輸入
*在設定合適的跨點常數(shù)的時候，實際裝機進行評價。
作為設計方案，每隔100ms 讀取一次數(shù)據(jù)，去除10 次中的大和小值取平均值。因此
每隔1 秒鐘輸入一次數(shù)據(jù)，將得到的電壓值做A/D 轉換，設定跨點常數(shù)（S）= 0.9。
清潔定時器設定
假設即使風扇運作后長時間傳感器的輸出電壓沒有恢復到潔凈的狀態(tài)，風扇不停地運轉的
情況，就需要設定潔凈計時器。這個計時器是在傳感器輸出電壓在檢知到污染開始運作
后，同時計時開始的。一般情況下設定值為，強檔情況下約為4 分鐘，中檔約為20 分
鐘，弱檔約為20 分鐘。
清潔定時器設定輸入
追加運轉設定
當潔凈計時器關閉的時候，根據(jù)對污染的判斷，風扇換擋在切換的時候，需要追加1 分鐘
運轉。原因是考慮到當傳感器的電壓在判定值附近的時候，而輸出電壓本身就不是很穩(wěn)
定。是為了防止出現(xiàn)反復轉換的現(xiàn)象。
初期預熱設定
傳感器的初期預熱時間（從本體通電后機械開始運作所等待的時間）請設定為3-5 分鐘。