Abstract: The design project of CO real-time monitoring based on the
MSP430F247 MCU is formed by CO electrochemistry sensor, the center processor
MSP430F247, LCD monitors and GSM modules. Those perform the functionality of
the real time collection of CO concentrations in the air and environmental
temperatures, the high speed precision of data analysis, keyboard set warming
threshold, long-distance date transmission and the superior human-computer
interaction in LCD. The design mentioned in this thesis has the advantages of wide
application portable ultralow-power efficient real-time high degree of reliability
confidentiality.Keywords：MSP430 GSM LCD CO alarm
一、作品简介作品
1.1 应用背景论文网http://www.youerw.com/
一氧化碳是人们不可避免接触的有害气体，其无色、无味、无臭、无刺激
性 ， 经 常 使 人 中 毒 而 不 易 察 觉 。 而 且 当 空 气 中CO浓 度 达 到12.5％ （ 约 为
125000ppm）时遇明火即可发生爆燃。如何能有效预防CO中毒及由于CO引起
的爆炸已经成为人们的迫切需要。
2.2 设计目标
针对常见的CO报警器普遍具有寿命短,准确率差、不能实现远程通讯等缺
点的状况,设计了一种用单片机 MSP430F247 与电化学传感器、液晶显示、GSM
相结合的CO实时监测报警器。可实现空气中CO浓度与环境温度的实时采集、
数据的高速精确分析、键盘设置报警阈值、CO浓度或环境温度的超标报警、数
据的远程传输以及良好的人机交互等功能。用户可通过此设计的人机交互界面
开启不同的工作模式、读取不同的信息。
2.3 详细指标要求标原文请加优.文^论,文'网QQ324,9114
1.采用具有过滤酸性气体功能的传感器实现的CO气体浓度信息的精确采集，
传感器线性输出电流范围 0~100uA。
2.采用高精度的运算放大器实现采集信号的精确放大，放大电压范围 0~3.3V。
3.采用 MSP430F247 内置的 12bitA/D 转换器实现数据的精确高速转换。最小
单位为满刻度的 0.0245%，系统以 3.3V 为参考电压，能够分辨输入电压变
化的最小值约为 0.806mV
4.实现对环境温度的精确测量，精度为0.1℃。
5. CO 气体浓度测量范围是 0~1000ppm，精度可达到 0.5ppm。
二、方案设计方案论文网http://www.youerw.com/
2.1 理论分析
本设计可实现CO浓度的实时检测和远程报警功能。可由液晶显示器可读出
实时检测的数据，由GSM实现远程通讯功能。与此同时还利用 MSP430F247 内
置的温度传感器实现环境温度的检测。
设计中使用电化学传感器 CO/CF1000 采集CO浓度信号，当CO浓度范围
在 0-1000ppm 时，传感器的输出电流与CO的浓度成线性关系。传感器采集的信
号经运算放大器 OPA228 放大后输入到 MSP430F247，通过 MSP430F247 的内置
12bitA/D 将模拟信号转换为数字信号，经运算处理后由液晶显示器显示出CO
12
的浓度。在进行AD转换时，AD分辨率为12
，即最小单位为满刻度的 0.0245%。
系统以 3.3V 为参考电压，能够分辨输入电压变化的最小值约为 0.806mV，而当
CO 的浓度为 0.5ppm 时，所对应的传感器的输出电压的最小变化值约为 1.65mV，
因此系统CO浓度分辨率可以达到 0.5ppm。
2.2 选用TI器件的依据，选型理由，所选所TI器件详细介绍细
2.2.1 处理器选用TI公司的 MSP430F247。2216