课程设计（论文）-可燃气体报警装置设计.doc

目录 1前言 1 2总体方案设计 2 2.1方案比较 2 2.2方案选择 3 3单元模块设计 4 3.1各单元模块电路设计及功能介绍 4 3.1.1 直流稳压电源模块 4 3.1.2 串口电路模块.................................................... 4 3.1.3 单片机模块.......................................................5 3.1.4 可燃气体检测与信号调理模块.......................................6 3.1.5 AD转换模块 6 3.1.6报警电路 7 3.1.7 数码显示及浓度设置模块 8 3.2 特殊元器件的介绍 8 3.2.1 LM2576稳压器 8 3.2.2 MQ-5传感器 9 3.2.3 STC89C52单片机 9 3.2.4 ADC8089 11 4软件设计 ..............................................................14 4.1软件设计原理及设计所用工具 14 4.1.1软件设计原理 14 4.1.2 软件设计所用工具 14 4.2软件设计结构图 14 5系统功能、指标参数.....................................................16 5.1说明系统能实现的功能 16 5.2系统指标参数 16 6结论 17 7总结与体会 18 8谢辞 19 9参考文献 20 附录 21 1前言 在很多工业生产领域包括石油、化工、冶金、采矿等行业，都会产生或利用到可燃气体。而近年来，可燃气体人们做饭、取暖的燃料进人广大城乡居民家中。但是由于原因如漏气、阀门故障、都会浓度上升，当可燃气体的浓度达到一定的程度时，就会中毒造成人身伤亡和财产损失。危险性人民生产生活，。 当提醒及时采取安全措施，防止中毒事故、爆炸、及火灾发生，从而保障生命、财产的安全。设计的可燃性气体报器设计，监控气体的浓度，显示测量结果，并对当前的环境状态做出判断，发出报警信息。灵敏度高，适用于检测低浓度气体。且寿命长、性好，报警器的结构简单，制作方便，制造成本低，适用于家庭可燃气体的报警。 由传感器、A/D转换显示、报警器、模块传感器感知环境中某种气体并将气体浓度信转换成电信号。电信号经过A/D转换将其转化数字信号。单片机对采集的数字信号进行处理和判断，计算出待检测气体成分及浓度并送到显示当检测气体浓度超出设定报警阀值时给出声光报警。 图2.2方案二框图 2.2方案选择 方案一和方案二相比较，方案一结构简单，比方案二省略了电桥和差分电路，其对信号的采集和处理不是很严格，容易造成较大的误差，方案二的设计正好弥补了这一点。电桥电路可作为调零电路，减小系统误差；而差放电路具有很强的抑制零点漂移及抑制噪声与干扰的能力。故而传感器采集的信号经过电桥电路、差分电路和放大电路的处理后，信号质量好，误差小，所以选择方案二做为此次课程设计方案。 3单元模块设计 3.1各单元模块电路设计及功能介绍 3.1.1 直流稳压电源模块 直流稳压电源模块如图3.1所示： 图 3.1 电源电路 该模块由变压器、二极管整流桥、滤波电容、开关SP1、稳压器LM2596等组成。通过变压器将家庭电网中220V交流电压变压至20v以内，然后通过二级管整流桥进行全波整流，再通过滤波电容滤波，最后用LM2576进行稳压（5V）。 开关SP1在STC89C52单片机写程序的时候对单片机进行断电，有利于对单片机进行写入程序，在开关接通的时候，电路输出5V电压，当开关处于断开的时候，没有电压输出，达到单片机断电写程序的目的。发光二极管用作电源指示。 3.1.2 串口电路模块 串口电路模块如图3.2所示： 图3.2 单片机串口电路 串口通讯对单片机而言意义重大，不但可以实现将单片机的数据传输到计算机端，而且也能实现计算机对单片机的控制，同时也可以通过串口对外部电路进行控制等。由于其所需电缆线少，接线简单，所以在较远距离传输中，得到了广泛的运用。 MCS-51单片机电脑的串口是RS232电平的，而单片机的串口是TTL电平的，单片机和电脑之间进行串口通讯时要MAX232进行转换??的晶振为单片机提供时钟源。因为单片机为高电平复位，所以复位电路采用以复位开关S17构成的上电复位系统。P1口作为系统的状态输出，通过LED8位数码管显示，能够实时观察室内可燃气体浓度大小。由于单片机STC