3 硬件电路设计
3．1 温度光线模块
温度传感器采用R450型负热电阻，光线传感器采用高灵敏度光敏电阻，该温度传感器和光线传感器线性化较好，尤其在室内环境下，且阻值随外界物理量的变化较明显，因而可省去中间放大电路直接与单片机10A端口相连。光线温度测量模块电路如图2所示。整个电路由6 V电池供电，2 V的稳压管为A/D转换电路提供2 V基准电压．可调电阻R1用来校准由温漂和电源电压降低引起的基准电压的降低，R4与R6串联，光线强度的变化通过风分压值的变化反应，并输入到单片机的 IOAO端口，进行A/D转换。IOA端口设置为悬浮输入口，在单片机中定义变量iLM，光线测量得到的电压数据存放在iLM中，并根据iLM判断光线太强、太弱还是柔和。每1 ms取1次A/D转换数据，共取10次是为在100 Hz的自然光的一个周期中都能取到数据。取10次测量平均值查表得到光强。温度测量与光线测量原理基本相同。该模块电路原理如图2所示。
3．2 气体测量模块
新型半导体气体传感器TGS2600能够灵敏地感知空气中的低浓度污染物的异味，如空气中的低浓度香烟污染物和其他异味，对H2、CO等有较高的敏感度。该传感器能检测到几个ppm级H2含量，传感器基本测量电路如图3所示。此传感器要求有两个电压输入：加热器电压VH和电路电压VC1。加热器电压VH加于集成加热器上以保持传感器在一个特定的最佳感应温度。电路电压VC1被加载以便于测量与气敏元件串联的负载电阻电压Vout。输出电压经IOA4端口直接输入单片机进行A／D转换。