1. 项目介绍

作为一种对有害气体的有效检测手段，气体传感器得到迅速地发展。如今气体传感器在环境监测、食品安全、医疗卫生等领域有着非常成熟的应用，并可以对危险区域提供有效的险情预警与灾后援救，降低安全事故风险。

本次FastBond2以这个背景，做一款面向医疗卫生领域的有毒有害气体监测系统，设计方案如下。

2. 方案框图

本项目的主要框图如下，得捷网站链接如下:https://www.digikey.cn/schemeit/project/多组分有毒有害气体监测系统-afc214b995cd47b2af5eafdb09fe6184

想法如下：

• 通过MICS-6814气体传感器模块获得对人的生活有害的气体，比如一氧化碳、二氧化氮、氨等等，然后将数据传输到ESP32上。
• 在ESP32上设置阈值，但测量得出的环境数值高于阈值时，蜂鸣器会发出鸣叫，同时LED会发出闪烁的红灯进行预警。
• 为了方便部署，整体采用一体化设计，通过电池保护芯片来进行充放电管理。

3. 主要元器件

• ESP32
• 气体传感器
• 蜂鸣器

ESP32

ESP32是乐鑫信息科技推出的一款Wi-Fi芯片，具有40nm工艺、双核32位MCU、2.4GHz双模Wi-Fi和蓝牙芯片、主频高达230MHz，计算能力可达600DMIPS。它集成了天线和射频巴伦，功率放大器，低噪声放大器，滤波器和电源管理模块等元器件，性能稳定，易于制造，工作温度范围从-40℃到125℃。此外，ESP32支持多种通信协议如I2C、I2S、SPI、UART、CAN等，并具有精细分辨时钟门控、省电模式和动态电压调整等特征。ESP32还支持多种调节管理模式，包括Active模式、Modem-sleep模式、Light-sleep模式、Deep-sleep模式和Hibernation模式，可根据不同需求调节所需方案。

气体传感器

气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器。它是一种能够检测气体成分和浓度的装置，通常包括探测头和调理电路两部分。探测头用于采集气体样本，通过过滤、干燥或制冷等调理过程，将气体样品转化为适合测量的状态，然后对其进行测量。

蜂鸣器

蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作为发声器件。蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。在电路中，蜂鸣器通常用字母“H”或“HA”（旧标准用“FM”、“ZZG”、“LB”、“JD”等）表示。

4. 心得体会

通过这次大赛，我得以将平时一直在脑海中酝酿但迟迟未付诸实践的想法付诸实践，确实在过程中收获了许多知识和乐趣。感谢主办方。