基于单片机的煤气泄漏检测报警设计设计总说明--大学毕业设计论文
煤气泄漏报警器论文.
第1章引言
1.1选题背景
在当今社会发展中，现代科技的发展给人类带来了很大的方便，随着电子信息技术的快速进步，从单片机问世以来，就一直受到人们的关注和重视，随着近几十年人们对单片机的不断开发和利用，使得单片机被广泛应用于各种控制系统中。然而，人生安全问题也越来越受到人们的重视。在现代的多数农村以及城郊结合部地区，煤气罐非常常见。可燃性气体给我们带来的方便不言而喻，但它们对人体的危害也是显而易见的，为了人们生命安全，煤气泄漏报警器的存在是非常重要的。因此设计一款基于单片机的可燃性气体泄漏的报警控制系统来对燃气浓度进行检测，防止因燃气泄漏导致浓度过高而引起的煤气中毒和爆炸事件，为人们提供安全的保障。与此同时也会减少不必要的财产损失。
gassensor目录iii目录11选题背景12设计课题的目的及意义13课题的国内外研究现状131可燃性气体泄漏报警器种类与结构132国内外情况及其发展趋势21课题的主要任务22方案的选择23单片机的选型231at89c52单片机简介232单片机引脚功能介绍
摘要
随着社会科学技术的发展带动的经济增长，广大居民对自身的生活质量和生活环境越来越重视，因此天然气、煤气的广泛使用为人们带来了极大的方便，与此同时也带给人们潜在的危险。由于近几年来人们更多地采用更安全的天然气燃料，导致对煤气燃料的疏忽，由煤气导致的家庭煤气中毒与爆炸事件不在少数，因此有一个能及时并准确检查煤气泄漏报警装置十分重要。
工业用固定式气体报警器是由报警控制器和探测器组成，控制器可放置于值班室。主要对各监测点进行监控，探测器安装于气体最容易泄漏的地点。探测器将检测到的气体浓度转换成电信号，通过线缆传输到控制器，浓度越高信号越强，当气体浓度达到或者超过报警点时，报警器发出报警信号，如果是阀门泄漏可启动电磁阀及排气扇等设备自动排除隐患。便携式检测仪为手持式，工作人员可随身携带，方便检测不同地点的气体浓度。家庭用气体检测器价格便宜，使用方便，省空间。
基于单片机的煤气泄漏检测与报警系统的设计
基于单片机的煤气泄漏检测与报警系统的设计煤气泄漏是一种危险的情况，可能导致火灾、爆炸或中毒等严重后果。
为了确保人们的生命财产安全，设计一个基于单片机的煤气泄漏检测与报警系统是非常必要的。
本设计基于传感器，将使用MQ-2传感器，该传感器具有灵敏度高、响应迅速等特点。
当煤气泄漏时，MQ-2传感器将感知到气体，并将此信息发送给单片机。
单片机将根据接收到的气体浓度数据做出相应的处理。
该系统的设计思路如下：1.硬件设计：系统的核心部分是单片机，我们选择使用8051系列的单片机。
除此之外，还需要一个MQ-2传感器、蜂鸣器、LCD显示屏以及一些电阻和电容等器件。
这些器件将通过连接线连接起来，形成一个完整的系统。
2.焊接：根据电路图，将电路中的各个元件依次焊接在PCB板上，并确保连接正确，没有错误。
3. 软件设计：使用Keil C编程软件对单片机进行编程。
首先，需要初始化单片机的IO端口和相关寄存器，以便与其他硬件设备进行通信。
然后，设置一个循环，在循环中，通过读取传感器的数据，判断是否有煤气泄漏。
如果检测到煤气泄漏，单片机将通过蜂鸣器发出警报，并将警报信息显示在LCD屏幕上。
该设计中，单片机起到了核心的控制和处理作用。
当煤气泄漏发生时，传感器将传递信息给单片机，单片机通过判断气体浓度是否超过设定的阈值来发出警报。
同时，蜂鸣器发出持续的警报声音，提醒人们注意煤气泄漏的危险。
LCD显示屏可以显示警报信息，方便人们了解具体的情况。
总之，基于单片机的煤气泄漏检测与报警系统利用了传感器的灵敏度和单片机的控制能力，有效地检测和报警煤气泄漏，保护人们的生命财产安全。
基于单片机的燃气泄漏检测报警系统概要
基于单片机的燃气泄漏检测报警系统概要作者：杜云飞何晨何榕梁政任泓羽来源：《科学导报·科学工程与电力》2019年第42期【摘;要】天然气作为工业发展的重要资源，其在现代生活中扮演的角色越来越重要。
现实生活中也不仅仅只有天然气这一种可燃性气体，包括液化气等都是常见的资源[3]。
但以近几年来的新闻报道来看，可燃性气体带来的安全事故也时常发生，少有操作不慎或者疏忽都有可能造成煤气泄漏，引发火灾的情形发生，对人民的生命财产安全带来了极大的破坏。
【关键词】单片机;检测;报警引言基于此，设计一套安全可靠的系统实时监测环境中的可燃性气体浓度就显得尤为重要，这也是降低事故发生概率最有效的措施。
一方面系统显示可燃性气体浓度来提醒屋主，另一方面启动报警装置让屋主警觉，可以很好的防止安全事故的发生。
在此背景下应运而生的气体检测装置，正是信息时代的典型产物。
传统的气体检测装置需要通过人工一一进行开启或者关闭工作，而现代气体检测装置数量越来越多，种类也越加繁多，当用户回到家中时，劳累的身体还需要对这些气体检测装置一一进行操作，加重了身体的负担，传统的模式已经不能够满足人们的需求，在这样的背景下，基于单片机的自动气体检测装置的产生很好的解决了这个问题[1]。
一，系统功能设计1.1 系统的技术要求在设计系统结构时，一个关键步骤就是要对单片机的技术性能做出选择，指的是根据系统的性能要求来选择合适的单片机类型。
这就需要结合实际的情形来进行合理的选择，经过几十年的发展后，业内对单片机的选型已经基本形成了标准，适用于大部分场合。
常用的几个标准有以下几种：（1）体积小：单片机是系统控制的中心模块，需要尽量选择体积小的单片机，减少占用的空间，这样在系统维护阶段也能表现出更好的性能。
（2）功耗低：功耗问题始终是系统设计必须考虑的一个问题，一般情况下单片机系统都是采用干电池供电。
（3）可靠性高：此标准指的是单片机系统在完成硬件部分的检测后能够在不同环境中表现出相同的性能，受环境影响较小，性能稳定。
基于单片机的煤气泄漏报警与控制系统设计
SRT计划项目结题总结For personal use only in study and research; not for commercial use项目名称: 基于单片机的煤气泄漏报警与控制系统设计姓名: 王致情院系名称工学院电气工程系专业: 电子信息科学与技术指导教师: 邹春富职称: 助理工程师2010年10 月20 日南京农业大学工学院教务处制SRT计划项目结题总结基于单片机的煤气泄漏报警与控制系统计王致情（工学院电气工程系 3237407）我作为该SRT项目的主持人，从SRT项目的申请，经过SRT项目的成功申请，再到做SRT项目，最后全部完成整个SRT项目。
在这段一年多的时间里，我们小组五位成员同甘共苦，共同学习，互帮互进，最后成功完成了整个SRT项目，这些酸甜苦辣的经历我都深深记在脑海中，历历在目。
我们项目在中期检查时就已经基本完成了整个项目，并实现了所有功能。
我的项目结题总结（收获与体会）如下：1、学会了怎么写项目申请书，了解了项目申请的流程，学会了怎么写论文及相关文档报告。
也许自己作为项目的主持人，当初的项目申请书首先自己起稿，组员一起修改整理，主要负责整个申请过程，到现在结题时，结题报告和研究论文也都由我书写。
经过这样的锻炼，经过这样一年多的时间，自己在上述几点上掌握了很多，收获非常大，如果今后还能做到与项目有关的工作，那这些经验将会成为自己非常宝贵的财富。
2、学会了怎么样做一位负责人或者是一位小领导者。
我作为SRT项目的主持人，不仅需要完成SRT项目中的一些工作，还要负责整个项目的进展计划，安排各成员的工作，和协调成员之间的关系等一系列团队工作中需要处理的工作和问题。
一个团队的协作非常重要，一个人的能力是有限的，团队的力量远远大于个人的力量，而关键问题就在于一个领导怎么样使得一个团队发挥出它巨大的力量。
其次，大家都还是学生，都想通过这次做SRT 项目使自己得到锻炼，使自己有很大的收获，这些也取决于个人在团队工作中的任务分配，这也需要一个领导者怎么样合理给每个成员分配合理的工作任务，既使得每位成员工作的开心和有收获，又使得整个项目进展的很顺利。
基于单片机的煤气泄漏报警系统设计_毕业设计论文
基于单片机的煤气泄漏报警系统设计摘要煤气已成为人们生活中必不可少的能源了，煤气泄漏时有发生，煤气泄漏使人中毒，可能会发生爆炸，给人们的人身安全和财产安全带来了很多隐患，所以防止煤气泄漏检测装置已成为人们迫切的需要，为此开发煤气泄漏报警检测装置是非常必要的。
计算机以及单片机的普及和信息技术的迅猛发展，人们已经对家庭住宅环境提出了更高的要求，智能化、信息化被引入家庭，便利，舒适而且更加安全。
家庭智能化的定义，在国际上至今尚无一致的理念，在现代化的城乡住宅小区中和采用微型计算机、自控装置、通信等技术，建立一个物业管理中心与安全防护监控系统，最终的目的是使每一个祝贺得到满足其要求的最佳方案。
这些足以表明人们最注重的还是安全。
而且国家建设部规定，目前住宅小区应实现六项智能化要求，其中就包括实行安全防范系统自动化监控管理；防盗报警系统应安红外或微波与煤气泄漏报警器等各种类型报警装置，基于此项规定，煤气泄漏检测报警装置实现智能化势在必行。
本系统主要针对传统煤气，液化气的泄漏进行检测，报警。
本系统有如下特点：用单片机实现控制，电路简单、价格便宜、可靠性好。
采用增强型51单片机，MQ-2气体传感器，煤气泄漏是会发出灯光和声音的报警，因此本系统可作为智能家居的一个安全系统！关键词：煤气泄漏；单片机；气体传感器AbstractGas has become an essential energy in people's lives,Gas leak incident occasionally, gas leak can make people explode, brought a lot of hidden dangers to personal safety and property security of people, so to prevent the gas leak detectionthe device has become an urgent need, for the development of the gas leak alarm detection devices is necessary.The popularity of computer and microcontroller, and the rapid development of IT, people have been raised on the family residential environment a higher demand intelligence, information was introduced to the family, convenient, comfortable and more secure.The definition of the family of intelligent, in the international community so far there is no consistent philosophy in the modern urban and rural residential area and the use ofmicro-computer, automatic control devices, communication technologies such as the establishment of a property management center and the security monitoring system, the ultimate aim is each congratulate get the best solution to meet their requirements. These are sufficient to show that the security focus. The provisions of the Ministry of Construction, the residential area should achieve six intelligent, including the implementation of the automated monitoring and management of security system; burglar alarm system should be infrared or microwave, gas leak alarms, and other types of alarm devices, based on this paragraph, gas leak detection alarm device intelligence is imperative.This system is mainly for conventional gas, liquefied petroleum gas leak detection, alarm. This system has the following characteristics: with MCU control circuit is simple, cheap, and good reliability. Enhanced 51 microcontroller, the MQ-2 gas sensors, gas leak emits light and sound the alarm, this system can be used as a smart home security system!Keywords: gas leak; microcontroller; gas sensor目录1 引言 (1)1.1 煤气泄漏检测报警装置的背景及意义 (1)1.2 煤气泄漏报警器的现状 (2)1.3 设计任务 (3)2 煤气泄漏检测报警装置的方案设计 (4)2.1 设计思想 (4)2.2 气体传感器的选型 (4)2.2.1气体传感器介绍 (4)2.2.2气体传感器的选定 (7)2.3 煤气泄露报警系统的整体设计方案 (8)2.3.1煤气泄露报警器工作原理 (8)2.3.2煤气泄露报警器的结构 (8)2.4 装置功能说明 (9)2.5装置主体图 (9)3煤气泄漏检测报警装置的硬件部分设计 (10)3.1 STC12C5A60S2系列单片机简介 (10)3.2 STC12C5A60S2系列单片机的内部结构 (12)3.2.1 管脚说明 (12)3.2.2引脚电路的连接 (14)3.2.3 振荡器特性 (15)3.3 单片机领域前景及发展状况 (15)3.4 STC12C5A60S2系列单片机最小应用系统 (16)3.4.1 电源电路 (16)3.4.2 时钟电路 (17)3.4.3 复位电路 (18)3.5 传感器电路 (19)3.5.1 MQ-2传感器介绍 (19)3.5.2 传感器电路的连接 (21)3.6 显示电路 (21)3.7 串口下载模块 (22)3.7.1 关于RS-232 (22)4 煤气泄漏检测报警装置的软件部分设计 (24)4.1 主程序设计流程与编程 (24)4.1.1 主程序设计流程图 (24)4.2 A/D转换模块的编程 (26)4.2.1 A/D转换模块的结构 (26)4.2.2 A/D转换模块程序 (26)4.3 5110液晶模块的编程 (27)4.3.1 液晶模块编程模式 (27)4.3.2 液晶模块程序 (27)4.4 报警主程序 (31)5 煤气泄漏检测报警装置的调试 (33)5.1 Keil简介 (33)5.2 程序调试的步骤 (34)5.2.1 程序调试过程中的问题及解决 (35)总结与展望 (37)致谢 (38)参考文献 (1)附录A (1)附录B (11)1 引言1.1 煤气泄漏检测报警装置的背景及意义近年来随着人们生活水平的提高，管道煤气和罐装煤气已经深入到百姓家庭。
基于单片机的可燃气监测警报控制系统的设计毕业设计论文
毕业设计（论文）题目基于单片机的可燃气体监测报警控制系统的设计系（院）专业班级学生学号指导教师职称讲师二〇一二年六月十八日独创声明本人重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。
尽我所知，除文中已经注明引用的容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:二〇一二年六月一十八日毕业设计（论文）使用授权声明本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。
本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部容，允许他人依法合理使用。
（论文在解密后遵守此规定）作者签名:二〇一二年六月一十八日基于单片机的可燃气体监测报警控制系统的设计摘要本系统由MQ-2传感器、单片机AT89C51、模数转换芯片ADC0804、LCD1602液晶显示屏构成，其功能是监测环境中可燃气体的浓度，当浓度达到设定的报警值时就会触发声光报警。
本系统分为硬件设计和软件设计两部分。
其中硬件设计部分包括气体浓度采集电路，A/D转换电路、单片机最小系统电路、显示电路、报警电路以及按键电路。
当系统工作时，信号采集电路将气体浓度转换为模拟电压，通过ADC换器器转换为数字信号送入单片机，单片机部建立浓度与电压的关系，然后将结果送入LCD进行显示。
如果可燃气体的浓度达到报警值时会触发声光报警，同时无线控制模块触动阀门打开排气扇。
当发生未知危险时还可手动进行报警以及手动取消报警。
软件部分通过KEILC51编程实现，通过PROTEUS仿真，系统实现了预期的功能。
关键词：MQ-2传感器；AT89C51单片机；ADC0804芯片；LCD液晶显示；无线发射接收模块Design of Ignitable Gas Alarm Detector andController Based on MCUAbstractThe system consists of MQ-2 sensor, the single chip microcomputer AT89C51 analog to digital converter chip, the ADC0804, the LCD1602. Its function is to monitor the concentration of combustible gases in the environment, when the concentration reaches the alarm set value, the system will trigger sound and light alarm. The system is divided into hardware and software. Hardware consist of the acquisition circuit of the gas concentration, the A / D conversion circuit, the smallest system of AT89C51, circuit, display circuit, the alarm circuit and the key circuit. When the system is working, the signal acquisition circuit convert the gas concentration to analog voltage, then the analog voltage is converted by ADC converter device to digital signal and then send into the microcontroller, The cpu establish the relationship between concentration and voltage, then the result is dispiayed by 1602LCD .If the combustible gas concentration reaches the alarm set value, the system will trigger sound and light alarm, at the same time RF transceiver /receiver module touches the valve to open the exhaust fan.When an unknown risk happen, the system can also control to open the function of manually alarm and manually cancel the alarm. The programming is implemented by KEIL C51, and the system is simulated by PROTEUS. System achieved the desired function.Key word: MQ-2 sensor；AT89C51；ADC0804；LCD；RF transceiver /receiver module目录引言 (1)第一章报警器的概述 (2)1.1报警器的研究背景 (2)1.2报警器的研究意义 (2)1.2.1气体传感器的分类 (2)1.3系统整体方案及硬件设计 (3)第二章主要元件介绍 (3)2.1 AT89C51单片机 (5)2.1.1 概述 (5)2.1.2 引脚及最小系统 (5)2.1.3 时钟电路 (8)2.1.4 复位电路 (9)2.2模数转换芯片ADC0804 (10)2.2.1概述 (10)2.2.2 引脚介绍 (10)2.2.3 A/D性能参数 (11)2.2.4 A/D转换的方法和原理 (12)2.2.5 连接方式 (12)2.3 MQ-2传感器 (12)2.4 LCD液晶屏 (14)2.4.1 1602引脚功能 (15)2.5 无线发射接收模块 (16)第三章模块电路设计 (19)3.1 可燃气体信号采集部分电路 (19)3.2 显示部分电路 (19)3.3 A/D转换部分电路 (20)3.4 报警显示部分电路 (21)3.5 最小系统及按键 (22)第四章整体电路 (24)4.1 系统整体电路图 (24)4.2 系统软件设计 (24)4.2.1 软件设计流程图 (24)第五章系统仿真实现 (26)5.1 编程软件简介 (26)5.2 仿真软件简介 (27)5.3 仿真测试 (28)结论 (32)参考文献 (33)辞 (34)附录 (35)引言煤矿爆炸、厂房起火、工人中毒、家庭煤气泄漏等此类新闻报道层出不穷。
基于单片机的燃气泄露检测装备的设计与实现—毕业设计
课题名称《基于单片机的燃气泄露检测装置的设计与实现》专业（系）铁道供电与电气学院班级目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 本课题概述 (1)1.2 课题背景和意义 (1)1.2.1国内外研究现状 (2)第2章燃气泄露自动检测总体设计 (3)2.1 系统总功能 (3)2.3 方案设计与论证 (4)2.3.1 主控系统 (4)2.3.2 MQ-2传感器模块的介绍 (5)2.3.3 方案的确立 (7)2.3.4 传感器非线性信号处理 (8)第3章硬件部分设计 (11)3.1 模数转换器 (11)3.1.1 模数转换器的介绍 (11)3.1.2 引脚及功能。
(11)3.1.3 ADC0832的主要特性 (12)3.2 单片机模块 (12)3.2.1 单片机的简介 (12)3.2.2 AT89S52简介及主要功能特性 (13)3.2.3 AT89S52管脚说明 (13)3.4 声光报警模块 (17)3.5 液晶显示浓度模块 (17)3.5.1 LCD显示模块 (17)3.5.2 LCD1602的引脚功能 (18)3.5.3 LCD1602的显示操作 (18)3.6 排风扇控制系统与切断 (21)3.6.1 电磁继电器的构造 (21)3.6.2 电磁继电器的工作原理 (22)第4章软件部分设计 (23)4.1 主程序流程图 (23)4.2 主程序： (24)4.3 .1 ADC0832 初始程序流程图 (25)4.3 .2 ADC0832 初始程序 (26)结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录 (31)附录 A: 总程序 (31)附录 B: 总原理图 (37)附录 C: 元器件清单 (38)附录 D：实物图 (39)摘要随着经济和科学技术的快速发展,人们对生活质量的提高和生活环境的改善越来越重视,燃气进入家庭的使用为人们带来了方便,也改善了城市的环境,但同时给人们带来了潜在的危险,其中一氧化碳是最主要的危险源。
基于单片机的煤气泄漏检测与报警系统的设计
基于单片机的煤气泄漏检测与报警系统的设计摘要:为了实现实时监测煤气的浓度并能及时报警,本文研制了一种高性能的煤气监测与报警系统。
该系统以单片机为硬件核心,通过实时的数据采集、数据处理能够准确地监测室内煤气的含量,当被测气体中一氧化碳的浓度超过预定数值时,将产生报警并自动关闭煤气阀门。
关键词：煤气监测报警系统单片机气体检测单片机控制随着生活水平的提高,煤气已经进入了千家万户,它给人们带来带来便利的,与此同时,也带来了巨大的威胁。
煤气的主要成分是一氧化碳,当室内一氧化碳体积达0.06%时,人会感到头晕、头痛、恶心、呕吐、四肢乏力等症;超过0.1%时,只要吸入半小时,人即会昏睡,进而昏迷;达到0．4%时,只要吸入1h就可致人于死亡,而且它易与空气形成爆炸性混合物,所以,它已经成为重要的安全问题。
由于煤气本身的危害性以及对人们的生命财产造成的巨大危害。
,煤气安全已然成为人们关注的热点。
因此对煤气的监控是一项必要的工作。
国内的许多学者设计了很多的先进的系统,可以有效的监测煤气,保障了人们的生命财产安全。
例如：高凌云设计的煤气泄露监测与报警系统可以有效的监测到一氧化碳的浓度,但由于其使用的是89C52的单片机,在速度上有一定的限制,本文在此基础之上,提出一种更快、更准确单片机系统,可以更好的监测到煤气是否发生泄露。
当室内气体的浓度达到设定预警值时,该装置能够及时发出报警信号,关闭气源,排除险情,有效避免爆炸、窒息、死亡等恶性事故的发生。
1 系统的结构及原理煤气泄漏监测系统能够监测室内煤气的浓度,具有报警功能并及时关闭煤气阀门。
本设计完整的煤气监测与报警系统由以下几个部分组成：气体传感器、A/D、报警系统、显示系统、电源系统、D/A组成。
本设计为一个监控报警系统,它对煤气浓度进行智能地实时检测和监控、报警,能实现自动关闭煤气管道阀门。
系统的气体传感器监测一氧化碳的浓度,将检测到的气体的模拟信号经模数转换变成电信号。
基于单片机的燃气报警系统的设计
摘要随着社会的进步，科技的发展，人们的生活水平得到了提升，天然气煤气逐渐进入我们的家庭，它给我们带来方便的同时也带给了我们危害。
一旦发生大面积泄露，处置不及时就可能引发大爆炸，给我们的生命财产安全带来威胁。
因此对燃气的检测和报警是一项必要的工作。
怎样防止燃气中毒与爆炸也已成为人们的迫切需要！本系统设计以80C51单片机为控制核心，利用传感器对环境中气体的浓度进行检测，通过A\D转换芯片将检测到的气体浓度值转换为由二进制表示的单片机能够识别的数字信号。
单片机对数字信号进行处理和判断，如果气体浓度超过预设值则由声光报警系统进行报警。
该设计充分利用了单片机电路简单，价格低廉，可靠性好等优点对该系统进行实时控制，利用其编程简单，系统运行速度快等优点使系统在性能、精确度和灵敏度等方面得到了一定的提升。
关键词：51单片机，传感器，A\D转换，声光报警系统IABSTRACTWith the progress of society, the development of science and technology, people's living standard has been improved, natural gas and coal gas gradually into our family, it brings us convenience but also bring us harm. Once large area leakage, untimely disposal can cause big bang, to our life and property security threats. The gas detection and alarm is a necessary work. How to prevent gas poisoning and explosion has become the urgent need of the people!The system design based on 80C51MCU as the control core, using the sensor in gas concentration detection, through the A \ D conversion chip will detect gas concentration value conversion from binary representation of the one-chip computer can identify the digital signal. Single chip digital signal processing and judgment, if the gas concentration exceeds a preset value by the sound and light alarm system for alarm.The design makes full use of the computer has the advantages of simple circuit, low cost, good reliability of the system for real-time control, using the simple programming, system running speed in the performance of the system, the system accuracy sensitivity has been certain promotion.Key Words: 51 MCU, sensor,A / D conversion,sound and light alarm systemII目录1 引言 (1)2 元件选取 (2)2.1单片机 (2)2.1.1 单片机的选型 (2)2.1.2 80C51系列单片机的基本组成 (2)2.1.3单片机中断响应的结构与控制 (3)2.1.4单片机复位电路介绍 (4)2.1.5单片机延时系统介绍 (4)2.2烟雾传感器 (5)2.2.1 烟雾传感器的选型 (5)2.2.2 气体传感器介绍 (5)2.3 A\D转换芯片 (6)2.3.1 A\D转换芯片的选择 (6)2.3.2 A\D转换的器件介绍 (7)3 系统硬件设计 (9)3.1 系统整体结构设计 (9)3.2 系统各部分电路设计 (9)3.2.1 电源模块 (9)3.2.2 声光报警系统模块 (10)3.2.3 控制电路 (11)3.2.4 A\D转换电路 (12)3.2.5 烟雾传感器的连接电路 (13)3.3 系统整体电路 (13)4 系统软件设计 (14)4.1程序编写模块 (14)4.2 主程序流程图 (14)4.3 中断原理 (15)III4.4 定时器原理 (16)5.结论与不足 (18)参考文献 (19)致谢 (20)IV1 引言随着社会的进步，煤气天然气已成为人们日常生活中不可或缺的资源，但它给我们带来方便的同时也给我们带来了危害。
基于单片机的煤气泄漏报警系统设计
www�ele169�com | 21电子电路设计与方案0 引言煤气中毒事件几乎每年都在发生，这主要是由于煤气泄漏或者煤炉中煤块燃烧不充分导致空气中的CO 含量过高被人吸入体内引起的的。
煤气的主要成分是CO，煤炉燃烧不充分，也会产生大量的CO 气体，如果通风系统不通畅，就会导致有害气体CO 的大量聚集，加之CO 为无色、无味气体，人们很难察觉，稍不注意，就会使人产生煤气中毒，特别是深夜人们熟睡或者打开明火时，将会产生不良后果。
那么如何避免这种事情发生呢？本文设计的基于单片机的煤气泄漏报警系统就是主要检测空气中的CO 含量，当室内空气中CO 含量达到设定的浓度时就会发生声光报警（可将CO 浓度设置稍低点，最大限度的提前报警），从而避免事故的发生。
1 系统整体设计方案■1.1 系统组成环节本系统是通过MQ-7气敏电阻传感器来检测空气中的CO 含量并将其转换为电信号，经过转换电路处理后，生成便于单片机处理的数字信号送给单片机，单片机根据收到的数字信号判别是否需要声光报警,从而可以判定空气中的CO 是否超标或者煤气是否泄漏，并显示空气中的CO 含量。
该系统主要包括电源电路、CO 检测部分、声光报警部分、模数转换部分、显示部分、单片机最小系统等部分，系统组成框图如图1所示。
图1 系统组成框图■1.2 系统工作原理本系统通过气体传感器MQ-7来检测空气中CO 的含量，并判别是否报警，将检测到的CO 含量通过数码管进行显示。
系统开机后，电源指示灯红灯亮，延时30s 后进入工作状态，工作指示灯绿灯亮。
进入工作模式后，检测CO 的气敏传感器MQ-7采集空气中的CO 含量，将采集到的信号一路经传感器的测量转换电路转换成数字信号，送给单片机，单片机对该信号进行判别，看是否需要报警，如果需要报警，则控制声光报警电路进行声光报警，系统声光报警的频率设定要紧凑点；一路通过ADC0832将MQ-7输出的模拟信号转换为数字信号送给单片机，单片机将信号处理后通过数码管显示出当前空气中的CO 含量。
基于单片机的燃气泄露检测仪设计_毕业设计(论文)
华北科技学院毕业设计（论文）基于单片机的燃气泄露检测仪设计目录设计总说明 (I)Introduction (III)1 绪论 (1)1.1课题背景及研究意义 (1)1.2主要研究内容及结构安排 (1)2 燃气泄漏检测仪系统构成框图 (3)2.1系统构成框图 (3)2.1.1 系统构成方案及论证 (3)2.1.2 系统构成框图 (4)3 燃气泄漏检测仪硬件设计 (5)3.1MCU核心模块设计 (5)3.1.1 MSP430系列单片机发展历程 (5)3.1.2 MSP430系列单片机的应用领域 (5)3.1.3 单片机最小系统介绍 (6)3.1.4 单片机的选型 (10)3.1.5 单片机外围电路设计 (11)3.2采集模块硬件设计 (12)3.3串口模块硬件设计 (14)3.4双电源供电模块硬件设计 (16)3.4.1 双12V稳压电源设计 (16)3.4.2 3.3V电源设计 (17)3.5LCD液晶显示模块设计 (19)3.6本章小结 (22)4 燃气泄漏检测仪软件设计与实现 (23)4.1总程序流程图 (23)基于单片机的燃气泄露检测仪设计4.2显示模块软件设计 (23)4.3显示模块软件调试 (30)4.4本章小结 (31)5 硬件的安装与调试 (32)5.1PCB版的设计 (32)5.2PCB板的调试 (34)5.3PCB板的焊接 (36)6 结论 (38)参考文献 (39)附录 (40)致谢 (41)华北科技学院毕业设计（论文）基于单片机的燃气泄漏检测仪设计设计总说明燃气现已成为人们生活中必不可少的能源，液化气、天然气等作为清洁能源已在工商业和城镇居民用户中得到广泛应用。
但是随着燃气的广泛应用，由于燃气泄漏所引发的爆炸、中毒和火灾等事故也时有发生，这在某种程度上增加了城市的不安全和不稳定因素。
燃气使用单位及居民用户选择一种适合的燃气报警装置成为必要之举。
基于单片机的燃气泄漏检测仪，是一种适合家庭使用的小型燃气安全防范产品。
基于单片机的煤气泄漏报警装置的设计
基于单片机的煤气泄漏报警器的设计摘要人们生活中，离不开煤气，怎样防止煤气中毒和爆炸，是人们的迫切需要解决的问题，故智能煤气报警系统走入了我们的世界。
本系统主要针对传统煤气检测系统进行技术改进以满足要求，至此本系统具有如下特点．用单片机实现定时控制，电路简单、价格便宜、可靠性好。
采用气敏传感器及防爆型电磁阀．安全可靠，能有效的保证随时接通和断开煤气控制电磁阀：有煤气泄漏时有语音报警，并通过总线通知管理室．双重保障。
因此本系统也可作为智能家居系统的一个子系统。
关键词：51单片机；气体传感器；RS485总线The gas leakage alarm system based on single chipmicrocomputerAbstract Gas has become indispensable in people's life energy, gas leak, to people's personal safety and property safety brought many hidden dangers, Therefore we developed the intelligent gas alarm system. This system mainly for the technical improvement on traditional gas detection system to meet the requirements, so this system has the following characteristics. Using single chip microcomputer implementation timing control, circuit is simple, cheap and good reliability. Using gas sensors and explosion-proof solenoid valves. Safe and reliable, and can effectively guarantee at any time on and off the gas control solenoid valve: a gas leak voice alarm, and notify the management office by bus. Double protection. This system also can be used as a subsystem of the smart home system.Keywords：51microcontroller; gas sensor; RS485 bus目录第1章绪论 (1)1.1 论文设计的背景 (1)1.1 国内外研究现状 (1)1.3 论文的设计内容安排 (2)第2章系统设计技术基础 (4)2.1单片机简介及应用 (4)2.1STC89C52单片机的结构 (4)2.3 STC89C52管脚介绍 (5)2.1传感器的介绍 (7)2.5 传感器的结构介绍 (8)第3章系统的硬件设计 (9)3.1 系统供电 (9)3.2 系统硬件框图 (9)3.3 数据处理 (11)3.4 信号的放大电路 (13)3.5 模块电路 (9)第4章系统的软件设计 (16)4.1 单片机程序 (16)4.2 各模块程序的流程图及功能说明 (16)第5章系统调试 (19)5.1 元件焊接 (19)5.2 系统调试 (19)结论 (20)参考文献 (21)附录 (22)主程序 (22)数据采集程序 (23)A/D转换程序 (24)第1章绪论1.1 论文设计的背景随着科学技术的发展，越来越多的可燃气体，用于工业生产和人民日常生活的能量。
(完整word版)基于单片机的煤气泄漏检测与报警系统的设计。ly
基于单片机的煤气泄漏检测与报警系统的设计摘要：本文介绍了一种基于单片机的煤气泄漏检测与报警系统，可对煤气浓度进行实时检测和监控、报警，而且还能实现自动开启和关闭排气装置和煤气管道阀门。
具有结构简单、价格低廉、易于操作等特点。
主要阐述了控制系统、信号检测系统、功能执行部件的硬件设计，给出了程序的设计方法，并对程序进行了简要的分析。
关键词：单片机；煤气泄漏；声光报警；气敏传感器Abstract:This paper introduces a novel intelligent gas monitoring and controlling system based on the single-chip computer technology. It can provide us with the following functions: dynamic measurements, monitoring and controlling, and also alarms for the on-the-spot gas concentration. Besides, this system can automatically open and shut off the gas-pipe valve. It is simple in structure, low cost and easy to operate and so on. It briefly introduces the control systems, signal sensing systems, hardware design of the functional components. The process design methodology and a brief analysis of procedures were given.Keywords:single-chip computer; gas leak; sound-light alarm;gas sensor一、概述随着国民经济的日益发展，人民生活水平、生活质量的不断提高，公寓式客房、高级住宅小区越来越多，使煤气的使用更为普遍。
基于单片机的煤气泄漏检测报警设计设计总说明
基于单片机的煤气泄漏检测报警器设计设计总说明本设计利用MQ-2烟雾传感器，将置于测试环境中待测煤气浓度转化成模拟电压，再通过ADC0832将模拟电压转化为数字信号，送入单片机AT89C51中进行处理。
为了及时检测煤气浓度反馈给用户，将AT89C51外接发光二极管和报警器，当室内煤气浓度小于报警浓度时，发光二极管绿灯亮、报警器不响；当室内煤气浓度大于报警浓度时，发光二极管显示红光，报警器报警。
通过设置气体浓度报警值，用单片机控制发光二极管和报警器同时报警。
利用单片机控制技术，制作了程控一氧化碳报警器。
该仪器对一氧化碳进行实时监控，当一氧化碳的浓度超过允许值时，控制电路进行报警，以防事故的发生。
由于所设计的数字气体警报器采用AT89C51，其价格便宜，性能稳定，抑郁产品化。
以MQ-2气体传感器和AT89C51单片机为核心，设计气体泄漏报警器，该报警器设计方法简单易行，使用效果良好，下面给出气体泄漏报警器的总设计原理，关键的硬件电路和软件程序设计。
关键字：STC89C51单片机，MQ-2传感器，煤气泄漏目录1 绪论 (1)1.1设计目的 (1)1.2设计内容 (3)2系统设计方案 (4)2.1系统组成 (4)2.2系统工作原理 (4)3系统硬件电路设计 (6)3.1 AT89C51单片机最小系统设计 (6)3.2其他硬件模块电路设计 (8)3.2.1传感器模块电路设计 (8)3.2.2报警模块电路设计 (9)3.2.4 A/D转换器电路设计 (10)3.2.5 整体电路设计 (12)4系统软件程序设计 (13)4.1主程序设计 (13)4.2其他子程序设计 (14)4.2.1 延时子程序 (14)4.2.2 按键控制子程序 (14)4.2.3报警子程序 (14)4.2.4 A/D转化模块子程序 (15)4.2.5警情检测子程序 (16)5 总结 (18)致谢 (19)参考文献 (20)1 绪论1.1设计目的近年来随着人们生活水平的提高，管道煤气和罐装煤气已经深入到百姓家庭。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基于单片机的煤气泄漏检测报警器设计设计总说明本设计利用MQ-2烟雾传感器，将置于测试环境中待测煤气浓度转化成模拟电压，再通过ADC0832将模拟电压转化为数字信号，送入单片机AT89C51中进行处理。
为了及时检测煤气浓度反馈给用户，将AT89C51外接发光二极管和报警器，当室内煤气浓度小于报警浓度时，发光二极管绿灯亮、报警器不响；当室内煤气浓度大于报警浓度时，发光二极管显示红光，报警器报警。
通过设置气体浓度报警值，用单片机控制发光二极管和报警器同时报警。
利用单片机控制技术，制作了程控一氧化碳报警器。
该仪器对一氧化碳进行实时监控，当一氧化碳的浓度超过允许值时，控制电路进行报警，以防事故的发生。
由于所设计的数字气体警报器采用AT89C51，其价格便宜，性能稳定，抑郁产品化。
以MQ-2气体传感器和AT89C51单片机为核心，设计气体泄漏报警器，该报警器设计方法简单易行，使用效果良好，下面给出气体泄漏报警器的总设计原理，关键的硬件电路和软件程序设计。
关键字：STC89C51单片机，MQ-2传感器，煤气泄漏目录1 绪论 (1)1.1设计目的 (1)1.2设计内容 (3)2系统设计方案 (4)2.1系统组成 (4)2.2系统工作原理 (4)3系统硬件电路设计 (6)3.1 AT89C51单片机最小系统设计 (6)3.2其他硬件模块电路设计 (8)3.2.1传感器模块电路设计 (8)3.2.2报警模块电路设计 (9)3.2.4 A/D转换器电路设计 (10)3.2.5 整体电路设计 (12)4系统软件程序设计 (13)4.1主程序设计 (13)4.2其他子程序设计 (14)4.2.1 延时子程序 (14)4.2.2 按键控制子程序 (14)4.2.3报警子程序 (14)4.2.4 A/D转化模块子程序 (15)4.2.5警情检测子程序 (16)5 总结 (18)致谢 (19)参考文献 (20)1 绪论1.1设计目的近年来随着人们生活水平的提高，管道煤气和罐装煤气已经深入到百姓家庭。
但是由于使用不当或者设备老化等原因导致的煤气泄漏极大的威胁着人们的生命以及财产安全CO是一种无色、无嗅、无味、无刺激性的气体，几乎不溶于水，当与空气混合达到12．5％～80％时具有爆炸性。
此外，CO通过人体呼吸作用进入血液循环，造成缺氧血症，导致组织缺氧，抑制组织呼吸。
它又是煤气中对人体危害最大的有毒气体。
目前，管道煤气和罐装煤气早已进入寻常百姓家，但由于使用不当或设备老化等导致的煤气泄漏问题也日趋突出，极大地威胁人们生命财产安全。
在实验室进行研究工作及工业现场施工时，也经常出现因有毒气体泄漏而引发的事故，有时甚至危及生命和财产安全。
因此，研制有效的，能够用于工业现场和用于家庭环境的有害气体检测装置具有很大的意义，市场应用前景广阔。
下面是一氧化碳与健康成年人中毒可能发生的症状50ppm 健康成年人在八小时内能承受的最大浓度200ppm 2-3小时后轻微头痛，乏力400ppm 1-2小时内前额疼痛，3小时后威胁生命800ppm 45分钟内眼花、恶心、痉挛；2小时内失去知觉；2-3小时内死亡1600ppm 20分钟内头痛、眼花、恶心；一小时内死亡3200ppm 5-10分钟内头痛、眼花、恶心；25-30分钟死亡12800ppm 1-3分钟死亡根据以上数据，可见煤气泄漏时刻危害着人们的生命，当煤气泄漏不仅可以使人中毒，而且还随时可能发生爆炸的危险，面对煤气泄漏而造成的种种事故威胁，我们需要一个解决办法。
使用煤气报警器是对付煤气无形杀手的重要手段之一。
煤气专家指出，煤气泄漏或废气排放而大量产生的一氧化碳是煤气中毒事件的根源，如采用煤气泄漏报警器就能得到及时的警示。
有关部门经长期测试得出结论，煤气报警器防止煤气泄漏事故发生的有效率达95%以上。
所以怎样防止煤气中毒与爆炸已成为人们的迫切需要。
目前，一般的煤气报警器功能单一，性能未定性差，而且大型的监控系统价格不菲，需要专门人员管理，不适合居家使用。
家用煤气泄漏的检测与报警是非常重要的煤气安全设备，它是安全使用煤气的最有一道防线。
煤气泄漏报警器通过气体传感器探测周围环境中的低浓度可煤气体，将探测新号用模拟量传递给控制电路，当可煤气体浓度超过设定值时，装置的报警灯会发出信号，报警器会发出声音报警。
煤气体报警器的探测煤气体的传感器主要是有氧化物半导体、催化燃烧型、热线型气体传感器，还有少量其他类型。
这些传感器都是通过对周围环境中的煤气的吸附，在传感器表面产生化学反映或者电化学反应，造成传感器的电物理特性的改变。
煤气泄漏报警器广泛应用在城市安防、小区、公司、工厂、学校、仓库、化工等众多领域。
按检测气体可分为：可煤气体报警器，有毒气体报警器和复合式气体传感器。
气体传感器检测的气体有，一氧化碳，二氧化碳，甲烷，氢气等可燃或者有毒气体。
煤气泄漏报警器从功能上可分为仅有泄漏报警功能的报警器和可以指示所探测到气体浓度并且具有报警功能的检测报警器。
从使用场所上可分为民用报警器和商用报警器。
民用的通常是独立的在住宅中使用的煤气报警器，功能简单。
商用的主要使用在煤气运输、储存场所、使用煤气和可能有煤气泄漏的工厂和公共场所。
城市煤气规范中规定地下室，半地下室，地上密闭空间的用气房间，建筑的管道井，封闭计量表房等都要安装煤气报警器。
建筑和煤气的相关规范和法规也推荐使用民用煤气泄漏报警装置。
工业用固定式气体报警器是由报警控制器和探测器组成，控制器可防止于值班室。
主要对各监测点进行监控，探测器安装于气体最容易泄漏的地点，其核心部件为内置气体传感器，传感器检测空气中气体的浓度。
探测器将检测到的气体浓度转换成电信号，通过线缆传输到控制器，浓度越高信号越强，当气体浓度达到或者超过报警点时，报警器发出报警新号，如果是阀门泄漏可启动电磁阀及排气扇等设备自动排除隐患。
便携式检测仪为手持式，工作人员可随身携带，方便检测不同地点的气体浓度。
家庭用气体检测器价格便宜，使用方便，省空间。
1.2设计内容本文设计了一种灵敏度高、响应快、抗干扰性好、使用方便、价格便宜的煤气检测系统，采用气敏传感器，气敏传感器是能够感知环境中某种气体及其浓度的一种敏感器件，它将气体成分、浓度等有关的信息转换成电信号，从而可以进行检测。
目前，人们对气敏传感器的测试方法主要停留在用人工手动的方式来操作，开发出一种实用高效的智能化传感器测试装置是极为必要的。
而声光信号是信息的又一主要载体，如果在这些测量场合能用声光信号直接报出结果，将给操作人员带来极大方便，本文就介绍一种新型的气敏传感器测试系统，从组成、硬件设计以及程序流程及代码等几方面对其进行了详细的介绍。
2 系统设计方案2.1系统组成煤气泄漏检测报警器系统如图2.1所示，系统以AT89C51单片机为核心，配合外围电路共同完成信号采集、声音报警等功能。
通过预设气体浓度，MQ-2传感器检测气体浓度，加入超过气体预设浓度，将发出声音和光报警。
图2-1 煤气浓度检测报警控制器系统结构2.2系统工作原理煤气泄漏检测报警器系统的设计中，单片机是仪表的核心部件。
它一方面接受传感器检测到的煤气浓度所对应的模拟电压信号，另一方面要对这一信号进行处理，控制报警、控制电路进行相应操作。
与此同时，判断是否收到外部中断请求。
在单片机所实现的这些功能中，特别是信号处理部分，需要单片机有较快的运行速度，才能对现场气体浓度做出快速，准确的检测，进行相应的处理。
同时考虑选择低价实用的机型，并为制作同一系列的低功耗产品做准备。
根据多方面比较，本设计所选用生产的AT89C51系列单片机作为报警器的核心控制器。
首先，煤气浓度信号通过MQ-2气体浓度传感器将煤气浓度信号转换成电压信号，经过前置放大电路后，经过A/D 转换，输出一个适合单片机接收的电+5V 电源输出控制单片机 声、光报警器浓度采样电路压信号，然后，送入A T89C51中，线性化数据处理后，将电压信号转化成对应的十六进制浓度值。
当检测到的可燃性气体浓度超出上限报警设定值时，警报器发出声音和光警报。
传感器：此部分完成环境中CO的浓度，MQ-2气体浓度传感器输出电压信号，经过滤波器放大后，送至ADC0832进行模数转换，并将转换值送至计算机。
计算机：进行数据处理，将收到的数据与设定值进行比较，若检测值大于设定值，则由计算机发出控制命令，进行报警和控制。
报警：该部分包括声光报警。
声光报警部分有发光二极管和蜂鸣器组成，报警时二极管亮、蜂鸣器响。
电源：由220V电压经过整流后提供+5V直流电，向单片机供电。
3系统硬件电路设计3.1 AT89C51单片机最小系统设计所谓最小系统是指能进行正常工作的最简单电路。
包括电源电路，时钟电路，复位电路，三者缺一不可。
3.1.1 电源电路单片机的电源电路顾名思义是给单片机供电的。
如下图3.1所示，图中包含插口，开关，电阻和发光二极管。
因为本设计是直接通过USB接口提供5伏的电源所以不需要整流桥电路。
各部分的作用：插口接口接直流电源，电压5伏电阻R3：1K 限流作用。
发光二极管D3：指示灯作用。
图3-1 电源电路3.1.2 复位电路复位操作完成单片机片内的初始化，是单片机从一种确定的状态开始运行。
当单片机的复位引脚RST出现5ms以上的高电平时，单片机就完成了复位操作。
如果RST持续为高电平，单片机就处于循环复位状态，而无法执行程序。
因此要求单片机复位后能脱离复位状态。
根据应用的要求，复位操作通常有两种基本形式：上电复位和开关复位。
上电复位要求接通电源后，自动实现复位操作。
开关复位要求在电源接通的情况下，在单片机运行期间，如果发生死机，用按钮开关操作使单片机复位。
常用的是上电且开关操作，如图3.2所示。
上电后，由于电容充电，使RST 持续一段高电平时间。
但单片机已经运行之中时，按下复位键也能使RST持续一段时间的高电平，从而实现上电且开关复位的操作。
通常选用C=10-30μF,R=10K。
图3-2 复位电路3.1.3时钟电路单片机时钟电路如图3.3所示。
单片机的时钟电路信号通常用两张电路形式得到：内部振荡方式和外部振荡方式。
本设计选用的是内部振荡方式。
在引脚XTAL1和XTAL2外接晶体振荡器（简称晶振）或陶瓷谐振器，就构成了内部振荡方式。
由于单片机内部有一个高增益的反相放大器，当外接晶振后，就构成了自激振荡器，并产生振荡时钟脉冲，晶振通常选用6MHZ，12MHZ 和24MHZ，本设计选用的是12MHZ的晶振。
如下图3.3，图中电容器C1和C2 起稳定振荡频率快速起振的作用，一般选用5—30pF 本设计选用30pF。
内部振荡方式所得的时钟信号比较稳定，实用电路使用较多。
图3-3 Proteus实现时钟电路3.2其他硬件模块电路设计3.2.1传感器模块电路设计半导体气敏传感器包括用氧化物半导体陶瓷材料作为敏感体制作的气体传感器以及用单晶半导体器件制作的气体传感器，它具有灵敏度高，响应快、体积小、结构简单，使用方便、价格便宜等优点，因而得到广泛应用。