基于STC89C52单片机的燃气泄漏报警系统设计

基于STC89C52单片机的燃气泄漏报警系统设计

摘要

燃气（煤气、天然气）的普及，为了方便，也提高了居民的生活质量，但凡事都有两面，由于气体泄漏引起的中毒事故，瓦斯爆炸事故的发生，给人们的生活和的安全威胁和安全使用燃气的，不容忽视的是，燃气泄漏报警器可用于环境监测的可燃气体（CH4）的浓度，当其浓度超过报警限值可翼M的信号传输

并能及时报警与浓度的增加量逐渐成为一个安全的作用。

研究设计：可燃气体报警气体信号调整电路、模数转换电路、单片机系统、报警系统、可燃气体浓度从传感器监测信号变成电压选择相应的。 A/D转换器所需的电压，经过模数转换，单片机实现电压信号的电压范围内，当气体浓度超标时，发出声光报警。

关键词：传感器；报警器；单片机

引言......................................................................4

第一章概述.............................................................5

1.1家用燃气泄露报警的叙述............................................5

1.2家用燃气泄露报警的未来............................................6

1.3家用燃气泄露报警研究目的..........................................6

第二章系统总体设计方案..................................................7

2.1 燃气泄漏报警系统设计.............................................6

2.2 系统原理及基本框图.............................................. 6

2.3 报警系统的总电路设计.............................................7

第三章燃气泄漏报警系统的硬件设计....................................9

3.1 控制模块电路设计.................................................9

3.1.1 单片机的简介...............................................9

3.1.2 引脚介绍...................................................9

3.1.3 最小系统..................................................10

3.2 模数转换模块电路设计............................................13

3.2.1 ADC0809的简介............................................13

3.2.1 引脚介绍..................................................14

3.3 气体检测模块电路设计............................................15

3.3.1 传感器MQ-2简介...........................................15

3.3.2 MQ-2......................................................16

3.3.3 传感模块最小系统..........................................17

3.4 显示模块电路设计................................................18

3.4.1 LCD简介..................................................18

3.4.2 LCD工作原理..............................................19

3.4.3 显示器最小系统............................................21

3.5 报警模块电路设计................................................22

3.5.1 LED和蜂鸣................................................22

3.5.2 报警工作原理..............................................22

第四章燃气泄漏报警系统的软件部分设计........................................24

4.1软件设计重要性.......................................................24

4.2主程序设计流程图.....................................................24

4.3软件设计的子程序基本思想.............................................28

4.3.1A/D转换....................................................28

4.3.2浓度转换...................................................30

4.3.3 数码显示...................................................31

第五章软硬件调试............................................................32

5.2软件调试.............................................................32

第六章总结...................................................................33

总结.........................................................................33

参考文献.....................................................................34

自谢.........................................................................35

引言

随着经济的快速发展，南水北调和西气东输工程是我国的一项重大工程。目前，我们的日常生活是远离气体，但如果泄漏的结果是不可想象的，每年，由气体泄漏造成的事故发生。在良好的市场前景下，设计设备可以避免这些悲剧，同时，它们也是非常实用的。我认为它是一种实用的气体泄漏报警装置，可以检测气体浓度，也可以放大气体浓度信号，通过A/D转换和数字信号转换成单片机，通过单声道来显示气体浓度的功能和报警功能。单片机和报警系统，由蜂鸣器和二极管组成。显示功能由7407变频器显示。家用燃气的主要成分是甲烷，传感器的选择是设计中的主要任务。经过市场调研，MC101传感器灵敏度高，性价比高。国内外产品的技术含量差异不大，有些指标在国内产品上有一定的超越，可是规模化得生产还在起步阶段。总结经验，当下最重要的提高技术水平。产品的统一化和长时间稳定性有一定差距，目前国内的大企业和集团型公司正在发展壮大。引领国内企业影响海外市场。

第一章概述

1.1家用燃气泄露报警的叙述

漏气报警器是重要的气体检测设备，也是气体安全使用不可缺少的防护屏障。本设计是传感器设计和选型的核心设计，但气体报警器和气体传感器关键是催化性燃烧、氧化性半导体和热线式气体传感器，还有少量的其他成分的化学电池传感器等。这类传感器都是吸附到周围环境可燃气体上，在传感器表面发生化学反应产生电化反应，使传感器物理特性化学反应，通过单芯片后实现报警功能。报警器对周围环境中的低浓度可燃气体实现气体传感器检测。通过采样电路采集信号，通过A\D转换电路检测信号转换为数字量。可燃气体的浓度超过MCU设定值时候，然后执行经过电路发出声光报警信号。

1.2家用燃气泄露报警的展望

首先，气体传感器的主要性能如下：1.提高了传感器的性能和灵敏度，降低了成本和功耗，简化了电路，将应用和整机配合起来这就是气体传感器的目标，实现了报警的多样化。气体传感器是一种新型式的气体传感器国家已经被列为国家发展的关键支撑。

以下是在中国的现今状况：

1.烧结气体传感器已成为市场的主流组件

2.从技术角度，介绍表面的掺杂涂层，还有表面催化反应工艺以及表面修复工艺等等其他优良工艺。

3.低功耗气体传感器已从产品研究进入中期试验。

4.从1995年开始，国产气体传感器已超过450.

在一个全面的看法，在中国的安防报警产品刚刚起步产品技术还是落后的，产品的完整性，使用频率，或社会影响。我们的大部分市场都被国外的产品和品牌所占据，所以我们应该抓住机遇，迎接挑战。经过几次产品的反复开发，国营企业和民营企业为国内安防产品技术提供了新的活力和动力。随着越来越多的企业为安全系统的发展付出了代价，越来越多的企业更加关注安全系统的发展。大量的投资使我们能够夺回大部分国内市场，并不断努力向海外市场进军。

1.3家用燃气泄露报警研究目的

燃气万一泄漏将会给市民的生活造成影响，甚至影响到市民的生命安全。如果市民使用气体报警装置的气体报警装置，则可以及时发出闹钟。从长远来看，有关部门的专家可以防止事故的泄漏高达95%。因此，无论从中国企业的长远发展，还是为了维护人民的生命安全和切身利益，迫切需要研究一种稳定高效的安全产品。

改革开放多年来，我国许多企业不断发展壮大。他们已经成为世界级的企业，许多成功的企业现在都失败了。总结了我国成功企业的成功经验和战略愿景，借鉴失败的企业，推广学习解决我国国有企业。在当前和未来行业面临的问题和挑战中，单片机应用的越来越广泛出现日常的电子产品中。泄漏事故时有发生，为了防止中毒事故的发生，可以用单片机进行有效的检测。对瓦斯报警产品进行早期改进具有重要的现实意义，因此如何预防瓦斯爆炸事故是目前急需解决的问题。只有解决这些问题，才能在国内形势下解释新理论，世界新兴市场经济体带来的机遇和挑战。

总结与展望

本设计对单片机与气体传感器两大核心器件进行深入的研究，通过比较国内外报警技术的特点，设计的一套合理的报警系统方案，并对燃气报警系统中涉及到的各个组成部分做出了详细的分析。

根据设计所规定的浓度要求，考虑到使用环境、成本等因素，选用MC101催还燃烧式气体传感器。该传感器对烷类气体的检测具有良好的敏感特性，具有良好的重复性和选择性，响应速度快等优点。

单片机控制电路中，AT89C51单片机作为核心芯片，充分利用了其高速数据处理能力和丰富的片内外设，实现了仪器的小型化和智能化。使其具有结构简单、灵敏度高、性能稳定等优点。

燃气泄漏报警器能够对燃气进行实时监测，当浓度超时，过设定的范围值时，发出声光报警。同时单片机将报警时的浓度通过数码管显示出来。

在本设计的基础上，可以对报警器进一步功能拓展，以保障可燃性气体报警器报警功能更加完备，工作性能稳定，安全性更高。

参考文献

[1] 张玉莲. 传感器与自动检测技术. 北京：机械工业出版社， 2007.9：4-8

[2] 刘伟. 传感器原理及实用技术北京：电子工业出版社， 2006.3：13-20

[3] 刘爱华. 传感器原理与应用技术北京：人民邮电出版社， 2010.2：208-218

[4] 夏银桥. 传感器技术及应用武汉：华中科技大学出版社， 2011.2：215-223

[5] 王桂荣. 传感器原理及应用北京：中国电力出版社， 2010.5:218-226