在本设计中，基于STM32的手持瓦斯检测系统是应用了红外通信和RS-485串口通信作为核心技术，用于采集矿下环境的瓦斯浓度值和温度值，并将这些数据通过手持采集器和通讯分站上传至PC机进行分析，以确保煤矿工人的安全生产。系统所涉及的关键技术主要包括数据采集技术、红外通信技术、RS-485通信技术以及传感器技术等。
1. 系统工作原理：该系统主要是在矿下安装通讯分站，利用RS-485串口并联组成通讯网络，并与PC机进行连接。瓦斯检测员可以使用手持采集器采集瓦斯浓度和温度数据，并存储在设备中。当检测员移动至通讯分站附近时，通过红外通信模块，手持采集器与通讯分站交换数据，并最终由通讯分站通过RS-485接口将数据传输到PC机。该设计能够及时提醒矿下工作人员，以预防瓦斯超标带来的安全风险。
2. 系统硬件设计：手持采集器的硬件构成包括电源模块、STM32主控制芯片及外围电路、瓦斯传感器电路、温度传感器电路、存储模块、数码管显示模块、红外通讯模块和时钟电路。而通讯分站包括电源模块、主控制芯片及外围电路、红外通讯模块、RS-485通讯模块。系统的整体设计使通讯分站和手持采集器之间通过红外和RS-485两种通信方式完成数据的传输。
3. 红外收发器：在本系统中，采用了TFDU4100-TR3红外收发器来实现手持采集器与通讯分站之间的数据传输。TFDU4100-TR3的原理图和工作方式为采用MOSFET-P结构供电，并且由STM32的INFEN端控制红外收发器的开启和关闭，从而达到节省电能的目的。INF RXD和INFTXD连接STM32的串口通信接口，实现了数据的传输。
4. 瓦斯传感器电路：系统使用AD654进行电压频率转换，将瓦斯传感器检测到的模拟值转换为数字值，以便STM32主控制芯片处理和分析。通过这种方式，可以实时监测矿下瓦斯的浓度变化。
以上是基于STM32的手持瓦斯检测系统的相关知识点，包括系统工作原理、硬件设计、红外收发器工作方式以及瓦斯传感器电路设计等。该系统集成了先进的硬件和软件技术，确保了煤矿环境瓦斯浓度的实时监测和有效预警，为煤矿安全生产提供了强有力的技术支持。
