室内一氧化碳浓度检测及报警系统的设计

第4期（总第376期）2021年4月No.4 APR
文章编号：1673-887X(2021)04-0046-02
室内一氧化碳浓度检测及报警系统的设计
李凯丽，樊建强，刘攀，成慧翔
（晋中信息学院，山西太谷030800）
摘要文章设计的一氧化碳浓度检测装置，使用MQ-2型烟雾传感器，可以测量密闭环境中一氧化碳浓度，如果检测到的数值大于传感器设定上限，就会触发警报系统报警，从而保障人民生命财产安全。

关键词一氧化碳浓度；MQ-2烟雾传感器；报警系统
中图分类号TP277文献标志码A doi:10.3969/j.issn.1673-887X.2021.04.020
Design of Indoor CO Concentration Detection and Alarm System
Li Kaili,Fan Jianqiang,Liu Pan,Cheng Huixiang
(Jinzhong College of Information,Taigu030800,Shanxi,China)
Abstract：The CO concentration detection device designed in this paper,using MQ-2smoke sensor,can measure the concentration of CO in the closed environment,if the detected value is greater than the upper limit set by the sensor,it will trigger the alarm sys‐tem,so as to ensure the safety of people's lives and property.
Key words：CO concentration,MQ-2smoke sensor,alarm system
随着社会的发展与进步，各种各样的能源被人们开发并利用。

但是，有些能源给生活带来便捷的同时，也有可能带来隐患与灾难。

目前可燃气体的使用已经涉及到生活的方方面面，特别是对于农村来讲，新型能源的使用，可以减少环境污染，并且可以给人们生活带来很大的便利，然而在实际使用中有可能由于安全防范做得不到位，使得燃气使用过程存在很大的安全隐患。

可燃气体有很多种，例如氢气、一氧化碳、甲烷等。

这些气体碰见强烈火花或火光就有可能燃烧甚至爆炸产生巨大的噪声和冲击波，危及生命财产安全。

并且当人长时间处于煤气泄漏的密闭空间内，导致呼吸困难心脏骤停，甚至死亡。

因此，对于一氧化碳浓度的检测是非常重要、必不可少的。

1硬件设计
本文设计的一氧化碳浓度检测装置，硬件部分主要包括MQ-2型烟雾传感器、AT89C52型单片机、LCD1602型液晶显示单元、蜂鸣器报警电路。

该测量电路可以检测到密闭环境中的一氧化碳浓度并有相应的报警功能，见图1。

MQ-2型烟雾传感器的气敏元件由二氧化锡制成，当检测到一氧化碳时，电导率会发生变化，并通过转换电路，将一氧化碳浓度转换为相应的电信号。

传感器检测到的电压信号，再通过ADC0832进行模数转换，后续进行信号的分析、处理与转换，并将检测到的一氧化碳浓度通过LCD1602液晶显示单元显示。

如果检测到的数值大于传感器的设定上限，就会触发警报器报警。

采用16个引脚的LCD1602液晶显示单元，可以显示2行数据，第1行显示一氧化碳的浓度，第2
行显示设置的测量上限。

图1一氧化碳浓度检测电路
Fig.1The CO concentration detection circuit
2软件仿真
对所设计的电路进行仿真，在此使用Proteus软件进行仿真。

软件设计过程主要包括主程序和子程序的设定，硬件模块对应的程序，软硬件调试，主要有单片机驱动模块、一氧化碳浓度检测模块、液晶显示模块等。

主程序目的是协调各个模块，实现相应的功能，最终目的就是可以检测测试环境中一氧化碳的浓度，并将测试的结果显示在LCD1602显示屏
收稿日期2021-03-22
作者简介李凯丽（1986-），女，山西人，硕士，教师,研究方向：电子、通信与自动控制技术。

46
上，如果测试结果超过一定的范围，会触发报警电路，进行报警，以便保护生命财产安全。

实际操作过程中，首先需要用到可变电阻RV1，通过阻值变化来改变上限数值，就可以模拟出不同环境下所检测的结果，再通过对所测结果的分析和总结，得出最佳的结果数据。

也可以更改MQ-2的检测信号，最大值的设定需要根据安全范围作出调整。

接下来就是测试，设定报警器检测到一氧化碳浓度最高上限值的程序，了解安全范围内的一氧化碳浓度值，算出达到可以危害人体的数值范围，确定出上限值50×10-6。

LCD1602液晶显示单元第一行显示的是测量值，第二行显示的是设定上限。

一般情况下，为了保证安全，需要根据实际情况进行上限值的设定，设定一氧化碳浓度上限值为50×10-6。

当开始测试时，假如当前测试环境中一氧化碳浓度显示为60×10-6。

超过设定上限50×10-6，会引起报警电路进行报警，如图2
所示。

图2一氧化碳浓度显示电路
Fig.2The CO concentration display circuit
假定信号检测器没有检测到一氧化碳的信号，报警器就会自行开启休眠模式，可以节省能源的消耗。

一氧化碳浓度检测过程种可能会存在一定的误差，在不同环境中，如温度和湿度的变化都会对传感器产生影响，这就引起检测结果不准确。

因此在使用过程中，要对环境条件进行综合考量。

同时，传感器输出的信号一般情况下比较微弱，也有可能有杂波的存在，使得在检测过程中出现误差，导致误报的情况，因此该电路也需要通过前置放大器、滤波器电路等进行信号处理，最终转换成所需要的信号。

3结论
在实际生活中，特别是冬天使用煤气的时候，不同位置的一氧化碳浓度也不尽相同，间隔过大报警器也不会检测到相应的信号，就不会触发报警器，如果放置在温度高的四周，又会因为一氧化碳气体增大，触发报警器报警。

这样的话就会造成一定的危险，因此合适位置放置一样化碳浓度检测设备也是非常重要的。

通过检测室内一氧化碳浓度检测，可以在日常生产生活中，起到防范作用，并且在浓度超过上限时，触发报警系统进行报警，保障人民生命财产安全。

参考文献
[1]王勇,冷剑青,徐健健.基于单片机的室内一氧化碳安全监控系
统设计[M].北京:电子工业出版社,2012.
[2]聂巍，李晓青.智能火灾报警系统设计[J].信息通讯,2012(2):92.
充分利用“互联网+农产品”的新模式打造稷山板枣品牌；拍摄纪录片或广告宣传片，讲好品牌故事，直观地吸引消费者；强化农产品质量检测检验体系建设，增加品牌品质，提高绿色食品和无公害农产品的比例。

3.5增加多功能旅游业投入
增加休闲农业资本的投入，依托当地的龙山农业文化遗址、后稷农耕文化、佛教文化等旅游资源，加快开发融合板枣文化的民俗文化、风情旅游产品；鼓励建设板枣采摘园、农事体验园、板枣剧院等文化体验馆；加快推进国家板枣示范园建设，推动以板枣为对象发展的旅游业。

3.6引进创新性人才
积极与科研院校联合，采取聘用、借用、学术交流及科研合作等方式实施人才引进“绿色通道”工程，鼓励事业单位专业技术人员到企业开展技术增值服务，充分发挥人才优势。

积极举办新型农民职业培训会，提高农民科学种植管理意识和现代农业经营管理理念。

充分发挥资源优势，共享人才、科研、信息、技术资源。

4结语
稷山板枣农业文化遗产是人类尊重自然、利用自然的典范。

保护与发展好稷山板枣生产系统，不仅能保护生物多样性、防止水土流失和沙化；减少环境污染；促进科学研究教育和示范；深化人们对中国农耕文明的了解；还能增加农民收入等。

值得警惕的是，在因地制宜发展农业文化遗产的同时，要防止传统文化过度开发和对生态环境的破坏。

参考文献
[1]杜仙当.浅谈气候条件与稷山板枣丰歉的关系[J].山西果树,
2007(1):43.
[2]杜仙当.稷山县枣粮间作综合效益调查及分析[J].山西林业科
技,2006(3):32-33.
[3]郭艳茹,赵磊.枣果中维生素C含量的测定及比较研究[J].运城
学院学报,2014,32(5):70-71.+77.
[4]苗利军,刘孟军,彭红丽,等.枣果中总黄酮含量分析[J].安徽农业
科学,2008,36(22):9460-9461.
[5]周慧芳,冯红梅,周长义.稷山板枣枣缩果病防治技术研究[J].山
西林业科技,2011,40(3):24-25+31.
[6]刘秀君.不同枣树品种组织培养快速繁殖比较研究[D].太谷:
山西农业大学,2003.
[7]杨萍芳,李楠.酶法提取稷山板枣多糖工艺条件优化[J].食品工
程,2018(1):16-18+62.
农业装备李凯丽，樊建强，刘攀，等：室内一氧化碳浓度检测及报警系统的设计
（上接第45页）
47。