基于51单片机的天然气检测报警设计

[16] Silicon Storage Technology Inc, SST39VF800A Datasheet.2001 .
[17]张俊谟.单片机中级教程原理与应用.北京航空航天大学出版社.2002.
[18]负图,传感器集成电路手册,第一版,化学工业出版社,2004,590～591 .
[19]马建国.电子系统设计.北京：高等教育出版社，2004.1.
可燃性气体泄漏报警器的发展趋势集中表现为，一是提高灵敏度和工作性能，降低功耗和成本，缩小尺寸，简化电路，与应用整机相结合，这也是燃气泄漏报警器一直追求的目标；二是增强可靠性，实现元件和应用电路集成化，多功能化，发展MEMS技术，发展现场适用的变送器和智能型可燃性气体泄漏气报警器。如美国在燃气泄漏报警器中嵌入微处理器，使燃气泄漏报警器具有控制校准和监视故障状况功能，实现了智能化、涉多功能化。
天然气主要成分是烷烃，其中甲烷含量在95%以上。人所赖以生存的空气中有大约20%的氧气，如果人的生活空间是封闭空间，氧气稀薄，人会因氧气不足，导致窒息、昏迷，有心脑血管疾病的人将会危及生命。室内天然气泄漏会使室内空气中的氧气相对稀薄，由于天然气是无色无味，人很难察觉到，尤其当人处于睡眠状态时，天然气的泄漏就更加危险，甚至会使人窒息。天然气的另一危险是当空气中的天然气含量达到一定含量时，遇到明火就会产生爆炸，危及人的生命。人们面对可燃性气体泄漏而危及生命健康情况，有没有一个彻底的解决办法？据有关专家介绍，可燃气体泄漏报警器是对付燃气泄漏的重要预防手段之一。为防止中毒事件发生，现提出利用单片机系统进行有效的预防措施。所以怎样预防燃气中毒与爆炸已成为人们的迫切需要。基于此现实，本设计宗旨是为家庭用户设计一种能够对天然气，液化气和、煤气泄漏的装置，从于减少不必要的事故，进于保证人民的生命健康，减少不必要的损失。
煤气泄漏的主要成分是一氧化碳与氢气，一氧化碳中毒原因是一氧化碳进入人体后会和血液中的血红蛋白结合，从而出现缺氧。常见于家庭居室内通风差得情况下，煤炉产生的煤气或液化气管道泄漏气中的一氧化碳吸入会导致一氧化碳中毒。液化气泄漏危害也不易小视，液化石油气是石油产品之一。是由炼厂气或天然气(包括油田伴生气)加压、降温、液化得到的一种无色、挥发性气体。由炼厂气所得的液化石油气，主要成分为丙烷、丙烯、丁烷、丁烯，同时含有少量戊烷、戊烯和微量硫化合物杂质。由天然气所得的液化气的成分基本不含烯烃。液化石油气主要用作石油化工原料，用于烃类裂解制乙烯或蒸气转化制合成气，可作为工业、民用、内燃机燃料。其主要质量控制指标为蒸发残余物和硫含量等，有时也控制烯烃含量。液化石油气是一种易燃物质，空气中含量达到一定浓度范围时，遇明火即爆炸。
[7]张俊谟.单片机中级教程原理与应用.北京航空航天大学出版社.2002.
[7]张俊谟.单片机中级教程原理与应用.北京航空航天大学出版社.2002.
[8] Peter Van Der Linden著，徐波译.C专家编程，人民邮电出版社，2003.
[9]HamldStone.MieroeomPuterInterfaeingUniversityofMassachusetts.AmhorstAddison wesle .1982. 2～3.
[20]谭浩强.C程序设计（第三版）.北京：清华大学出版社，2005.7 .
[21]王建校. 51系列单片机及C51程序设计[M ].北京:科学出版社, 2002.
[22]霍孟友.单片机原理与应用[M ].北京：机械工业出版社，2004.
[23]何立民,单片机应用系统设计,北京：航天航空大学出版社,2～5,46～50.
五、毕业设计（论文）进度安排（按周说明）：
第5—6周：在老师指导下选取参考资料，拟定设计大纲；
第7—8周：学习C51语言编程；
第9周：学习Altium Designer原理图绘图软件；
第10—14周：撰写毕业设计论文（包括绘画各种电路图，各部分的程序的编写）；
第15周：请指导老师对整体设计做点评，并在老师的指导下对毕业设计做出改进;
本科毕业设计开题报告
题目名称
基于51单片机的天然气检测报警系统
学生姓名
我心飞翔9449（闲鱼）
专业班级
学号
一、课题的背景及意义：
人的生存离不开空气，人的一生大约有80%的时间是在室内度过的，室内环境质量的好坏影响着人们的身心健康。室内的有害气体来源有来自装修不当造成的甲醛、氨气、氡气、苯、放射性物质的释放，而这些气体在装修时加以注意，完全可以减少其排放量，从而不至于影响人的健康状况。室内存在的有害气体的另一主要来源为可燃性气体的泄漏，主要可分为天然气泄漏、液化气泄漏和煤气泄漏。
2、当浓度达到高档的时候，蜂鸣器报警，风扇启动，疏散煤气。
3、浓度达到中档的时候继电器断开。
本系统具体框图如下图所示：
框图
四、主要参考文献与资料获得情况：
[1]赵小兰,胡征,王培坤,林晓欢,庄衍竖,黄维沛.多功能自行车码表设计[J].电子测试,2013,(20):1-2.
[2]孙宝元、杨宝清.传感器及其应用手册．北京.
[10]Meehan Joanne,Muir Lindsey.SCM in Merseyside SMEs:Benefits and barriers[J].. TQM Journal. 2008 2～5.
[11]李全利.单片机原理及应用技术.北京：高等教育出版社.2009. 30～46 .
[12]李维提,郭强.液晶显示应用技术.北京：电子工业出版社.2006. 20～35.
[24]李广弟,单片机基础,北京：北京航空航天大学出版社,2001,56～64.
[25]何希才,新型实用电子电路400例,电子工业出版社,2000年,60～65.
[26] Wolf W,孙玉芳等译.嵌入式计算系统设计原理.北京:机械工业出版社, 2002.
[27] Integrated Silicon Solution Inc. IS61LVI2816 Datasheet.2002.
[3]郑人杰.计算机软件测试技术.北京:清华大学出版社, 1992.
[4]胡汉才.单片机原理及系统设计.北京:清华大学出版社, 2002.
[5 Silicon Storage Technology Inc, SST39VF800A Datasheet.2001 .
[6]任强.传感器选用原则.计量工作.2004.
二、国内外研究状况：
可燃性气体泄漏报警器，多用于大型公寓、饮食餐店、医院、学校、工厂的各种气体报警器和系统，有单体分离型报警器、外部报警系统、集中监视系统、遮断连动系统、防止中毒报警防护系统等。可燃性气体泄漏报警器可发出声光报警，或伴有数字显示，或联动外部设备。有的可燃性气体泄漏报警器可自动开启排风扇，把燃气排出室外；有的可燃性气体泄漏报警器在报警时可自动关闭燃气阀门，以防燃气继续泄漏。当前应用最广泛的可燃性气体泄漏报警器与气敏元件传感器，已普及应用于气体泄漏检测和监控，仅用于安全保护家用燃气泄漏报警器为例，不少发达国家已经明确规定家庭、公寓等要求安装相应的报警器。国外可燃性气体泄漏报警器发展很快，是由于人们安全意识增强，对环境安全性和生活舒适性要求提高；另一方面是由于燃气泄漏报警器市场增长受到政府安全法规的推动。因此，国外燃气报警器技术得到了较快发展，据有关统计猜测，美国在1996年—2002年就煤气报警器的年均增长率为27％～30％。在这些方面，国内应该增强安全意识增强。
[13]赵小兰,胡征,王培坤,林晓欢,庄衍竖,黄维沛.多功能自行车码表设计[J].电子测试,2013,(20):1-2.
[14]孙宝元、杨宝清.传感器及其应用手册．北京.
[15]郑人杰.计算机软件测试技术.北京:清华大学出版社, 1992.
[16]胡汉才.单片机原理及系统设计.北京:清华大学出版社, 2002.
三、系统功能分析及体系结构设计：
本设计由STC89C52单片机+煤气/co传感器模块电路+3个LED指示灯电路+蜂鸣器报警电路+风扇控制电路+继电器控制电路+电源电路组成。
1、MQ-5/co实时检测煤气浓度，浓度分为低中高3档，并分别用绿灯、黄灯和红灯指示，浓度到达相应的档位，则相应的灯亮，指示灯指示安全状态。
第16周：为毕业答辩做好准备。
六、指导教师审批意见（对选题的可行性、研究方法、进度安排作出评价，对是否开题作出决定）：
指导教师：（签名）
年月日