《无线电》
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用Arduino自制气体监测平台——《无线电》2013.09
2013-09-30 14:24:27 随着汽车数量日益增多，对汽车的尾气进行更细致的监测，将是汽车生产厂商以后的工作重点。笔者以此为出发点，通过Arduino搭建了一个简易的气体监测平台。借助不同的扩展元件，该气体监测平台可以实现LCD屏显示实时监测数据、SD卡记录监测信息和蜂鸣器报警等功能。
根据自己的不同需要，通过改变传感器的类型，你也可以将它用于其他气体的检测。笔者在这里就利用手头的工具制作了一个可以用于实时监测空气中的氢气和一氧化碳含量的爆炸气体监测平台。下面我就给大家介绍一下我的制作过程吧。
硬件连接
首先将传感器扩展板插到Arduino UNO上，然后通过I2C连接线连接扩展板、时钟模块和LCD屏。SD卡模块可以直接插在传感器扩展板的侧面。将蜂鸣器连接到4号数字口，同时将氢气传感器和一氧化碳传感器分别插在0号和1号模拟输入口上。注意，在连线时，黑色线代表地线（GND），红线代表5V端（VCC），绿线代表数字信号端（D），蓝线代表模拟信号端（S）。新版传感器扩展板上每种针脚都会有对应的颜色，老版的就要根据板子上印刷的字来判断接口了。连线时一定要小心，错误的连线轻则让功能无法实现，重则会烧坏板子，造成无法挽回的损失。以老版传感器扩展板为例的接口示意图如图1所示。
连接时，SD卡模块可以按照对应接口直接插在左侧的SD卡模块接口处，蜂鸣器和模拟气体传感器同理。连接传感器扩展板和时钟模块时需要注意，板子上的接口顺序是5V、GND、SCL、SDA，而时钟模块上的顺序是GND、5V、SDA、SCL。也就是说，它们的顺序是不同的，用杜邦线连接没有什么问题，但是用I2C连接线时就需要大家对线的顺序做一些改动了。
具体做法是用针或其他带有尖端的东西按下连接线接头上露出的小铜片，将线抽出，然后根据对应的接口将线插回接头上，这样就可以使用了。在连接时钟模块和LCD模块时，直接用I2C连接线将它们连接起来就可以了。
最后是电源线的连接，起初笔者仅仅连接了一个5V的外部电源到Arduino的外部供电口上，后来在使用时发现LCD的显示屏会发虚。究其原因，发现是两个传感器在使用过程中会对内部电阻进行加热，功耗比较大，况且笔者还使用了两个传感器，所以电源就理所当然地力不从心了。为此笔者又找来了一个5V/2A的电源适配器，由于用的是USB接头，所以又改装了一条USB线，使它可以连接到传感器扩展板上。具体做法是剪断一根USB线，找出两根电源线，然后再焊上两根电线，在电线的另一端箍上母头的端子，插上接口。条件有限的创客们可以直接引出线，再焊到杜邦线母头端上。制作完后，将引出的两根电源线按正、负极连接到传感器3号模拟口的VCC端和GND端，这样就可以直接给传感器供电，供电不足的问题也得到了解决。在这里笔者提醒大家，无 论怎样连线，在插上电源前，一定要用万用表再次判断一下自己引出的电源线的正、负极。硬件部分的最终效果如图2所示。
随着汽车数量日益增多，对汽车的尾气进行更细致的监测，将是汽车生产厂商以后的工作重点。笔者以此为出发点，通过Arduino搭建了一个简易的气体监测平台。借助不同的扩展元件，该气体监测平台可以实现LCD屏显示实时监测数据、SD卡记录监测信息和蜂鸣器报警等功能。
■ 图1 接口示意图
