可燃性气体检测与报警.ppt

可燃性气体检测与报警 背景意义 在今天，可燃性气体作为能源在工业和生活中得到了越来越广泛的应用。然而，可燃性气体在方便人们生产和生活的同时，也构成了很大的隐患。可燃性气体发生泄漏并达到一定浓度后，稍不小心便会引发爆炸等事故，导致经济严重受损，甚至给人身生命安全带来危险。此外，全国每年因家庭煤气泄漏而造成的一氧化碳中毒事故也不在少数。为了防止煤气中毒和爆炸等事故的频繁发生，研发稳定可靠、高性能价格比的可燃性气体实时监测装置成了人们的迫切需要。 研究背景以及意义 在国外，可燃性气体监测报警装置已经发展成为一种比较成熟的工业产品，具有广泛的使用范围。在国外的家庭里，几乎都至少安装一只可燃性气体报警装置，或者更多。我国对可燃性气体检测报警的研制起步比较晚，从20世纪70年代才开始。随着科技的发展，我国研制的可燃性气体检测报警装置也逐渐走向型号多样化、品种齐全化、应用领域扩大化，产品的数量也在逐年不断增长。由于我国的传感器技术较发达国家落后，我国的大多数可燃性气体报警装置都是采用国外先进的传感器技术，并在此基础上逐渐形成自己的特色。近年来，我国的可燃气体检测报警装置有了长足的发展。 国内外现状 复位模块 输入标题 1 气体浓度检测模块 输入标题 2 浓度显示模块 输入标题 3 报警模块 输入标题 4 A/D转换模块 输入标题 5 系统分为五个模块 系统模块的功能描述 1、复位模块 工业环境中存在的窄脉冲干扰较多，容易使程序的操作码或地址码发生改变，导致单片机系统“死机”。在单片机程序“跑飞”或进入“死循环”时，复位模块能够自动产生复位信号。 2、气体浓度检测模块 系统采用先进可靠的气体传感器，它们能够实时地监测可燃性气体的浓度，并通过转换电路变成相应的电信号，输入到A/D转换器，在单片机内部与预先的设定值进行比较[15-16]。 3、浓度显示模块 显示模块采用1602液晶显示器进行显示，通过液晶显示屏可以清楚的看出当前空气中可燃性气体的浓度。 4、报警模块 当可燃性气体的浓度超过允许值时，传感器模块直接控制报警器进行报警。 5、A/D转换模块 A/D转换模块是将电路中的模拟信号转换成数字信号从而使电路可以准确的执行。 系统模块组成图 单片机的影响 在目前所有的微处理中，单片机的性能价格比是最高的。随着科学技术的进步和制造工艺水平的不断提高，单片机的功能也得到了进一步完善，这也使得单片机的应用范围不断扩大。单片机不仅可以应用于各种类型的功能测试仪表、工业实时控制系统，还可以应用于机电一体化设备的核心智能控制当中。 单片机的发展对可燃性气体报警器的影响 主要零件 单片机（STC89C52）； 气敏传感器；气敏传感器初步选定MQ-2型气敏传感器的（性价比较高）。 液晶显示器 报警器这几个部件， 选用的气敏传感器图形 气敏传感器介绍 MQ-2采用二氧化锡作为气敏材料，二氧化锡也称作SnO2，SnO2相比较其他材料的在洁净空气中电导率较低。MQ-2型气体传感器在检测时，当环境中的待检测气体浓度存在时，气体传感器MQ-2的电导率随着待检测气体浓度的增加而增加，这样可以通过气体传感器MQ-2的电导率来检测气体的存在与否和气体的浓度。 MQ-2型气敏传感器可以检测多种气体，包括甲烷、H2、天然气和其它可燃气体，其中对CH4、液化气、H2的检测精度高于天然气和其它可燃气体，但对天然气和其它可燃气体的检测精度同样能够满足要求，可见，这种传感器对于多种可燃性气体均能进行检测。 单片机选型 可燃气体报警系统的核心采用单片机来完成，系统中的单片机选用STC89C52。STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。另外 STC89C52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。在工业场合要求就有很强的抗干扰性。 仿真原理图 End Thank you