Cortex-M3的生態物聯網數據采集分站設計

1．2．2 煙霧傳感器MQ-2
MQ-2煙霧傳感器基于電化學原理，可用于可燃性氣體的檢測，這在林場防火應用中尤為重要。
MQ-2加電預熱后(供電電壓標稱+5 V)，當MQ-2接觸到可燃性氣體時，其A-B極間等效的電阻阻值降低，為取出信號，可采用電阻RL與A-B極串聯分壓。為提高傳感器靈敏度和輸出電壓的穩定性，設計中采用高輸入阻抗的CMOS運放TLC272對傳感器的輸出電壓進行跟隨和放大，得到輸出電壓Vout。
MQ-2煙霧傳感器原理圖如圖4所示。

1．2．3 CO2傳感器MG-811
MG-811型CO2傳感器的封裝與MQ-2類似，但其工作原理是等效為電壓源，即加電預熱后，A-B極間等效為電池(典型電壓為300 mV)。A-B電極間的電壓隨著CO2氣體濃度的升高而減小。由于MG-811等效的電壓源幾乎不能提供電流(小于1 pA)，這就要求運放的輸入阻抗需要達到1012Ω。該系統中，采用TI公司高性能運放TLC272對該電壓進行跟隨和放大(如圖5所示)，以提高系統靈敏度。

1．2．4 環境光亮度傳感器BH1710FVC
BH1710FVC是一種I2C總線接口的數字型環境光亮度傳感器。它克服了傳統的光敏二極管／三極管對光源方向敏感的缺點，具有檢測分辨率高、測量范圍廣(1～65 535 lx)的優點，而且其輸出接近人眼對光譜的反應。在BH1710FVC的6腳封裝中，ADDR引腳用于控制器件的從地址。該引腳為“1”和“0”時，BH1710FVC的從地址分別為0x5C和0x43。BH1710FVC的接口電路如圖6所示。

1．2．5 無線射頻模塊nRF905
nRF905模塊是一款工作在433 MHz頻率下的低功耗、遠距離無線收發模塊。它內部集成了SPI接口，可方便地實現與LM3S811處理器的無縫連接。nRF905模塊與LM3S811接口電路如圖7所示。由于該模塊支持地址匹配和載波檢測，給系統的可靠設計提供了方便。其多種工作模式也給系統的低功耗設計帶來了便利。nRF905模塊的工作模式如表2所列。