基于NL-2007 GSM模块的CO气体监测仪的设计

介绍基于NL-2007 GSM模块的CO气体监测仪的设计，其主要特点是能够应用SMS进行数据传递。对无线通讯模块NL-2007进行了详细介绍，并给出NL-2007短信遥控报警模块在CO气体监测仪中的应用。

　　1 引言

　　CO气体浓度监测仪是用来测量相关环境空气中CO含量的便携式智能仪器。目前，国内CO气体监测仪与控制中心的数据通信最常见的是通过CAN总线、RS一485总线或RS一232总线来完成。RS一232总线的通讯距离是12 m，最大可达15.4 m;RS一485总线的通讯距离是1200 m。CAN总线的直接通讯距离最大可达10 km。但无论哪种方式都有距离的限制.而且最终决定了控制中心的固定性。笔者提出一种通过GSM短消息收发模块实现与短信中心通信的CO气体监测仪的设计方案。

　　2 NL-2007模块

　　NL-2007模块是终端的主要功能部件，由GSM基带处理器、电源专用集成电路、射频电路和闪速存储器等部分组成，负责处理GSM蜂窝设备中的音频、数据和信号，内嵌的软件部分执行应用接口和所有GSM协议站的功能。基带处理器包含蜂窝无线部分的所有模，数转换功能，为满足GSM、PCS蜂窝用户市场日益增长的要求.在不用外接电路的情况下就能支持FR、HR和EFR语音和信道编码。射频部分基于SMARTi型电路.模块内的天线电缆连接到GSC类型的50Ω 连接器。NL-2007模块适合最小功率的GSM蜂窝设备.这种蜂窝设备的应用部分构成人机接口(MMI)。通过串口(RS232)可接入NL-2007。NL-2007通过40针ZIF连接蜂窝应用部分，ZIF连接器提供控制数据、音频信号和电源线的应用接口。终端系统的工作电压为5 VDC。由于NL-2007的突发耗电电流峰值可达3 A.故外加稳压器件必须达到足以提供该额定电流的条件。在该终端中。采用LM2596型开关电源完成12V到5V的转换.作为NL-2007终端的电源。必须注意的是。由LM2596完成开关电源转换需要大功率的电感器和电容器.以提高储能能力.满足NL-2007的耗电要求。

　　3 CO气体监测仪系统的结构

　　具有GSM短消息收发功能的便携式CO气体浓度监测仪的结构如图1所示。笔者研制的监测仪主要用于公共场所及某些生产车间空气中CO浓度的监测.采用电池作为供电电源.CO传感器N1选用日本根本特殊化学株式会社生产的NAP一505型电化学式传感器。传感器输出电流与CO气体浓度成线性关系(UOUT=70 nA±10 nM/l×106)。A1(OP90)可以保证工作电极和参考电极等电位。传感器输出OμA～70μA电流经Aa(OP90)转换成0 V～O.7 V的电压,以保证当CO浓度在0~10-3时A3的输出为0 V～2.5V,以满足MD转换器U.I(ADS7822)的输入要求。OP90具有内部调零电路.允许仪器放大器提供真正的零输入零输出操作。NAP一505的温度特性用常数B为3 435 K的NTC热敏电阻器进行补偿，温度经过补偿后.其输出在一10℃~50℃范围内能够满足精度要求。Ul(ADS7822)的参考电压通过5 Ω电阻器和电容器组成的电源滤波器接到Vcc上.滤除电源自身的高频噪声。经A/D转换后的数据送人U2(89LV/51)单片机，存储在U7(AT24C08)中。CO气体浓度监测仪的液晶显示模块可以显示浓度值和浓度变化曲线.并通过短消息收发模块与控制中心通信。4 单片机对NL-2007模块的控制