基于单片机的煤气报警器设计(1).

毕业论文（设计）基于单片机的煤气报警器设计学生姓名：王汉东指导教师：张妍（讲师）合作指导教师：专业名称：通信工程所在学院：信息工程学院2013年6月目录摘要........................................................IAbstract...................................................II第一章前言.................................................11.1研究目的和意义...................................................11.2国内外研究现状...................................................11.3研究内容和方法...................................................1第二章系统总体概述.........................................32.1天然气报警的设计思路.............................................32.2系统的设计要求及基本功能.........................................32.3系统结构框图.....................................................32.4方案的选择.......................................................4第三章硬件设计.............................................63.1主控单片机模块...................................................63.2气体传感器模块..................................................103.3模数转换模块....................................................163.4声光报警模块....................................................203.5LED显示模块.....................................................20第四章软件设计............................................224.1单片机编程......................................................224.2主程序..........................................................244.3调零子程序......................................................254.4显示子程序......................................................264.5报警子程序......................................................27第五章结论与建议..........................................30致谢.......................................................31参考文献...................................................32附录一程序代码............................................33附录二系统大图............................................39大连海洋大学毕业设计（论文）摘要I摘要随着改革开放，与西部大开发战略的深发展。使得液化石油气、煤气、天然气随着经济水平和科学技术的高速发展已经进入寻常家庭,提高了城市的生活品质，也使得人们对生活质量和生活环境的改善越来越重视。不过同时也给人们带来了一定的潜在的危险,其中一氧化碳（CO）是最主要的危险源。一氧化碳进入体内后会和血红蛋白相结合，使血液中的含氧量减少，使人缺氧死亡，或者造成财产的损失。因此研究各种气体的检测方法与报警也随之成为一个重要课题，同时对于煤气气体的检测与控制就变得很重要了。本课题设计煤气报警采用了AT89C51单片机为报警器的核心部件，对煤气报警器进行控制。同时选用气体传感器MQ-9同时与ADC0808转换器连接，将模拟信号转换为数字信号使得单片机能处理，经AT89C51单片机处理，并对处理后的数据进行分析，是否大于设定的气体浓度值，如果是的话则会自动启动报警电路发出报警声音，反之则不会报警。关键词：气体传感器，气体泄露报警器，AT89C51单片机大连海洋大学毕业设计（论文）AbstractIIAbstractTheWest-EastGasliquefiedpetroleumgas,naturalgasastheeconomiclevelandtherapiddevelopmentofscienceandtechnologyintothehomesoffamiliestoimprovethequalityoflifeofthecity,alsomakesitthequalityoflifebroughtgreatconveniencetopeople'slivesandtheimprovementofthelivingenvironmentmoreandmoreattention。Butalsogaverisetosomepotentiallydangerouscarbonmonoxide(CO)isthemainsourceofdanger.Carbonmonoxideintothebodyandhemoglobincombineddecreaseintheoxygencontentintheblood,makesoxygendeath,ordamageproperty.Therefore,forthedetectionandcontrolofthegasgasbecomesimportanttostudyavarietyofgasdetectionandalarmalsowillbecomeanimportantissue.DesignofthisprojectwithagasalarmannunciatorAT89C51microcontrollerasthecorecomponentofthegasalarmcontrol.AlsoselectedgassensorMQ-9ADC0808converterisconnectedwithboth,theanalogsignalisconvertedtoadigitalsignalthatthemicrocontrollercanhandle,theAT89C51single-chipprocessing,andanalysisofthedataprocessed,thegasconcentrationisgreaterthanthesetvalue,ifitis,thenitwillautomaticallystartthealarmcircuitalarmsounds,andviceversawillnotalarm.Keywords：selectedgassensor,Leakinggasesalarm,AT89C51microcomputer大连海洋大学毕业设计（论文）第一章前言1第一章前言1.1研究目的和意义安全问题对于楼房家庭住户是个不能忽视的问题。为了减少并杜绝各种因燃气而造成的伤害，生产单位以及人民群众应选择一种适合的室内煤气泄露报警器实在是一种必不可少的手段。所以，防止煤气中毒与爆炸是人们一定要正视的问题。煤气泄漏报警器正以其小巧的体积，高稳定性，高便携性，高检测性，以及低成本打入各个国家的家庭当中。家用煤气报警器作为煤气气体探测器具有较高的检测准确性，防止因过量泄漏而照成人员与财产的损失，通常有模数转换模块，声光报警模块，LED显示模块，排气扇模块，GSM短信发射模块等构成。常常根据泄漏的量来驱动是什么光亮，报警器响不响等。由于要求燃气体报警器具有更小的体积，更高精度的监控，更长时间稳定的工作的特点。传统的纯硬件报警器已经无法达到人们的期望了，因此常用atmel公司的51系列单片机来实现。对于常用的燃气泄漏报警器，常常是一单片机为主控模块，LED模块，排风扇模块，声光报警模块为分支模块。报警器对于在人们的日常居家生活中，尤其在煤矿等工业生产中都发挥着至关重要的安全保护作用，所以实时准确测量周围工作环境中的煤气等可燃性气体，有毒有害气体泄露，对保护人民的人身安全和财产安全有不可或缺重要意义。1.2国内外研究现状气体检测报警产品属于高新技术是，一个以人民生活为依托的系列产品，包括气体检验测试探针、信息传输与控制功能、报警检测与分析系统，是传感集成分析、非手动管理控制、单片机使用、数据传输和管理等技术的综合技术引用。对于商用燃气泄漏报警器来说还外国的技术发展较早，而且也更加成熟。二十世纪六十年代初期，日本开发完成第一台真正意义上的家用燃气泄漏报警器，1964年12月其改良产品问世，经过改良后的报警器可以安装在浴室或者采用中心管控，严防死守科研气体的泄漏。国内煤气报警器的研究起步相对较晚，芯片厂家数量，价格等因素使得国内的燃气泄漏报警器已经输在了起跑线上了，但随着时代的发展科技的进步，以及改革开放三十年和党和国家的正确领导，特别是三个代表重要思想的提出以后，国内外的燃气泄漏报警器的零件差距不是很大，许多指标已经超越。但国外仪器依然占领了国内大部分市场，成熟的自主研制的煤气报警器产品在国内难觅踪迹，只在期刊杂志出现了零散的不够具体科学的文章。虽然现在市场上也以出现了少量产品。不过存在的问题是：人们对于燃气泄漏的防范意识不够，生产商对于产品的功能构造的不够完善，还有销售商对于市场的分析过于片面，才造成了当前国货的尴尬局面。1.3研究内容和方法本设计主要研究并设计以AT8C51单片机为主控模块，LED模块，声光报警模块，为分支模块的燃气泄漏报警器。其中AT89C51单片机，其价格便宜，易于产品化。主要针对CO气体，主要实现家庭燃气泄漏的检测与报警。控制系统主要是由AT89C51单片机、模数转换模块、LED显示模块、声光报警模块等部分组成。单片机通过ADC0809为主体的模数大连海洋大学毕业设计（论文）第一章前言2转换模块所输出的来的信号，来对之后的声光报警模块和LED模块来进行驱动，实现三色LED灯，蜂鸣器的管控，同时达到实现对于燃气泄漏报的监控。此燃气泄漏报警器可以将气体传感器输出的模拟信号经模数转换模块处理送入主控模块中进行处理，并将测量数值传到LED模块，若气体浓度超过警报值（需自行设定一个，可以是爆点稍低），用主控模块操作红灯报警，并使蜂鸣器鸣响，发出警报，降低危险发生的概率。并且要达到绿灯点亮表示一切正常，没有一氧化碳泄漏，此时红色和黄色不亮，蜂鸣器正常；当空气中有一氧化碳时，但没有达到报警值，此时黄灯亮，红色灯和绿色灯不亮，蜂鸣器正常；红色灯点亮时表示此时空间当中已经非常危险了，要立即声蜂鸣器响起。系统以MQ-9气体传感器和AT89C51单片机为核心，设计气体泄漏报警器。实现：1.设计电路在无人监控的情况下自己能正常安全稳定运行的准确测量测试房间当中CO泄漏值；2．实现汇编语言对于单片机的各