烟雾浓度检测报警系统设计简析.doc

东北石油大学 课 程 设 计 2015年7 月 8日 任务书 课程 传感器课程设计 题目 烟雾浓度检测报警系统设计 专业 姓名 学号 主要内容： 本课题针对现在火灾频繁发生，设计出一种简单可靠的烟雾检测报警电路。是能够检测环境中的烟雾浓度，并具有报警功能的仪器，烟雾报警器就是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的，烟感器内部采用半导体烟雾传感器，半导体烟雾传感器是一种技术先进，工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各种消防工作中，性能远优于气敏电阻类的火灾报警器。 基本要求： 1．分析烟雾浓度检测报警系统设计方案的优缺点，说明本设计方案选用原则； 2．分析设计中各个电路的工作原理； 3．说明选用传感器的基本工作原理、画出应用电路电路图、注明元器件参数。 主要参考资料： [1]金发庆，传感器技术与应用[M].北京：机械工业出版社，2004 [2]赵勇，胡涛.传感器与检测技术[M].北京：机械工业出版社，2010-09-01 [3]杨志忠.数字电子技术[M].北京：高等教育出版社，2008-8. [4] 李永生，杨莉玲.半导体气敏元件选择性研究[J].传感器技术.2002(6):12-20. 完成期限 2015.7.4—2015.7.8 指导教师 专业负责人 2015年 7 月 1 日 摘 要 家本文以电阻式烟雾传感器和单片机技术为核心并与其他电子技术相结合，设计出一种技术水平较好的烟雾报警器。其中选用MQ-2型半导体可燃气体敏感元件烟雾传感器实现烟雾的检测，具有灵敏度高、响应快、抗干扰能力强等优点，而且价格低廉，使用寿命长。选用的STC12C5410AD单片机，其整合了A/D转换、硬件乘法器、硬件脉宽调制器等资源，具有高速、低功耗、超强抗干扰等优点，是目前同类技术中性价比较高的产品。 以STC12C5410AD单片机和MQ-2型半导体电阻式烟雾传感器为核心设计的烟雾报警器可实现声光报警、故障自诊断、浓度显示、报警限设置、延时报警及与上位机串口通信等功能。是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟雾报警器。具有一定的实用价值。 关键词：烟雾；报警器；STC12C5410；传感器  目 录 一 、设计要求 1 1、功能与用途 1 2、课题研究的意义 1 3、国内外发展现状 1 二、设计方案及其特点 2 1、方案说明 2 2、方案论证 2 三、传感器工作原理 3 四、电路的工作原理 4 五、单元电路设计、参数计算和器件选择 5 1、单元电路设计 5 2、参数计算 7 3、器件选择 8 六、总结 9 参考文献 10 烟雾浓度检测报警系统设计 一 、设计要求 1、功能与用途 功能：烟雾检测报警器是能够检测环境中的烟雾浓度，并具有报警功能的仪器，仪器的最基本组成部分应包括：以电阻式烟雾传感器和单片机技术为核心并与其他电子技术相结合，设计出一种技术水平较好的烟雾报警器。 以STC12C5410AD单片机和MQ-2型半导体电阻式烟雾传感器为核心设计的烟雾报警器可实现声光报警、故障自诊断、浓度显示、报警限设置、延时报警及与上位机串口通信等功能。 用途：在现代城市家庭里，许多人因不懂家庭安全常识引起火灾事故，使好端端的幸福家庭眼间毁于一旦，有的导致家破人亡，而且一旦发生居民家庭火灾,处置不当、报警迟缓,是造成人员伤亡的重要因素。所以说,人们应该积极了解家庭火灾的主要起因，还有预防火灾的发生。这就是我们研究烟雾报警器的目的。 2、课题研究的意义 烟雾检测报警装置是能够检测环境中的烟雾浓度并具 有报警功能的仪器。该报警装置是石油化学工业、有气体泄漏可能的生产工厂及家庭防火防爆必备的仪器。 目前我国已有许多城市铺设了煤气管道，使用人口约达二亿人，煤气 发生基地及中转站也达几千家。如果这些家用燃气和煤气基地及中转站的 报警率按10% 计算，烟雾检测报警器的需求量就达2000万台以 上。随着全社会对防火防爆及人身安全的重视程度的提高，这个数字会继 续增长。 近十年来，农村的沼气使用也得到了极大的发展。到2008年底，全国沼气池数量已达近1300万座，这就为检测沼气（主要成分是甲烷）浓度的仪器提供了市场。可见，烟雾报警器具有十分广阔的市场前景。 3、国内外发展现状 国外从20世纪30年代开始研究及开