本文介绍的是一种新的检测系统，选用红外 CO 传感器和 MSP430 单片机作为核心信号处理电路，结合数字滤波、温度补偿运算，具有检测浓度范围宽、使用寿命长等优点。

一、系统组成及硬件设计

该系统由红外 CO 气体传感器、MSP430 单片机、CAN 总线接口及远程监控系统组成。系统在检测现场通过单片机处理检测的数据、控制 LCD 显示与声光报警，同时还配备 CAN 总线控制器，可以方便地获取浓度、温度以及报警记录等相关信息，实现了智能化的工业现场与远程同时监控功能。系统的组成框图如图 1 所示。

图 1　系统组成框图

二、CAN 总线接口设计

该系统的 CAN 接口由独立的 CAN 总线控制器 SJA1000、CAN 数据收发器 TJA1050 组成。SJA1000 是独立 CAN 控制器，主要用于移动目标和一般工业环境中的区域网络控制：其 AD0～AD7 接 MSP430 的 P2 端口，P3.4 和 P3.5 分别控制 SJA1000 的读写操作，MSP430 初始化 SJA1000 后通过控制 SJA1000 实现数据的收发。TJA1050 是控制器区域网络（CAN）协议控制器和物理总线之间的接口，是一种标准的高速 CAN 收发器：它可为总线提供差动发送功能，为 CAN 控制器 SJA1000 提供差动接收功能，提供 CAN 节点接口以实现 CAN 总线数据的传输，其中 CANH 和 CANL 接到外部 CAN 总线网络上。MSP430、SJA1000 与 TJA1050 的连接电路如图 2 所示。

图 2　CAN 总线接口电路

三、LCD 显示及报警系统

按键用于设定系统时间、声光报警值以及对应的 CAN 总线通信地址等参数：如果按键较少，采用一端口对应一按键、使用捕获中断；如果按键较多，则可采用行列式键盘以节省端口资源。LCD 显示采用 LSD12864CT 显示模块，该模块由一组行驱动信号 IC3 及两组列驱动信号 IC2（控制左半屏）和 IC1（控制右半屏）组成，其显示点阵是 128×64，可显示图形或汉字；其内部集成行、列驱动及显示器缓冲区 RAM 的接口，同时硬件可设置显示屏的结构、数据传输方式、显示窗口的长宽等。MSP430F449 内部自带 60 KB Flash，用于记录红外测量数据超限时刻和对应的设置值，并保存 CAN 接口相关参数；当 CO 浓度超出设定范围时，由声光报警装置提醒井下工作人员。