毕业设计-基于AT89S51单片机的家用煤气报警器.doc

PAGE PAGE 30 滨江学院 毕业论文（设计） 题 目 基于AT89S52单片机的家用煤气报警器 院 系 电子工程系 专 业 电子科学与技术 学生姓名 学 号 指导教师 20 11 年 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 1 引言 4 1.1 课题研究的背景 4 1.2 国内外研究现状及发展动态 4 1.3 研究意义 5 2 方案选择与论证 5 2.1系统方案选择 5 2.1.2 系统设计基本内容 6 2.1.3 系统总体框架 6 3 系统硬件设计 6 3.1 主机单元电路 7 3.1.1 AT89S51单片机 8 3.1.2 复位电路 10 3.1.3 时钟电路 10 3.2 功能模块部分 11 3.2.1 TLC549的数据采集单元 11 3.2.2液晶显示模块 13 3.2.3 人机交换模块 14 3.2.4 声光报警模块 15 3.2.5 气体传感器信号采集模块 15 3.2.5.1 MQ-2的管脚连接 15 3.2.5.2 MQ-2管脚介绍 16 3.2.5.3 传感器灵敏度特性 17 4 软件系统设计 18 4.1单片机流程图 19 4.2主程序清单 20 4.3 1602头文件 27 5 小结 30 参考文献 30 附录1 31 欢迎画面 31 进行报警 32 浓度正常 33 附录2 34 实物照片： 34 基于AT89S51单片机的家用煤气报警器 李洲 南京信息工程大学滨江学院电子科学与技术，南京 210044 摘要：本论文设计的煤气报警器采用了AT89S51单片机为报警器的核心部件，对煤气报警器进行控制。通过MQ-2半导体气体传感器对煤气进行检测，将所得的浓度值以百分比的形式表现出来，并与设定浓度值的百分比相比较得到偏差。通过对偏差信号的处理获得控制信号，发生报警信号，煤气浓度对应的模拟量利用A/D转换为数字量，并加入了键盘输入控制报警上限，从而实现对家用煤气漏气的监控。整个系统的硬件电路设计合理，性能安全可靠。 关键词 ：51单片机; 气体传感器; 煤气浓度 1 引言 1.1 课题研究的背景 随着我国燃气的变革及西气东输工程的进行，煤气或天燃气已成为多数家庭的燃料。每年，因煤气泄露造成的煤气中毒事故中，因使用热水器不当或产品本身的质量问题，造成的煤气中毒事故，全国均有不少事例。有甚者，因室内煤气浓度过高，引起煤气爆炸的事故也不少见[1]。 家用煤气有时会因各种原因发生泄漏，煤气的主要成分是甲烷，甲烷是一种可燃性气体，遇到明火会发生燃烧甚至爆炸，所以如果在煤气泄漏时打电话，使用家用电器的话，煤气遇到电火花可能会发生爆炸事故。人呆在煤气泄漏的空间内，甲烷的不完全燃烧可能会生成一氧化碳，人体吸入有毒气体一氧化碳后，一氧化碳将会迅速与血液中的红细胞结合导致人体中毒昏迷，如果长时间吸入泄露的煤气甚至会发生中毒死亡。一氧化碳中毒属内科急症，如不及时发现及治疗，将会危及生命。近年来，我国部分地区非职业性一氧化碳中毒事件时有发生。特别是冬春季高发，据不完全统计，我国2006年因非职业性一氧化碳中毒，造成至少3850人中毒，142人死亡。2007年3-5月份，南汇区发生了2起非职业性一氧化碳中毒事件。 1.2 国内外研究现状及发展动态 民用可燃气体报警器为居民家庭用的燃气报警器，一般安装在厨房，遇燃气泄漏时，报警器可发出声光报警，或同时伴有数字显示，同时联动外部设备。有的报警器可自动开启排风扇，把燃气排出室外；有的报警器在报警时可自动关闭燃气阀门，以防燃气继续泄漏。 在应用方面，目前最广泛的是可燃性气体气敏元件传感器，已普及应用于气体泄漏检测和监控，从工厂企业到居民家庭，应用十分广泛。仅以用于安全保护家用燃气泄漏报警器为例，日本早在1980年1月开始实行安装城市煤气、液化石油气报警器法规，1986年5月日本通产省又实施了安全器具普及促进基本方针。美国目前已有6个州立法，规定家庭、公寓等都要安装CO报警器。报警器种类也相当繁多，有用于一般家庭、集体住宅、饮食餐店、医院、学校、工厂的各种气体报警器和系统，有单体分离型报警器、外部报警系统、集中监视系统、遮断连动系统、防止中毒报警防护系统等。结构型式有袖珍型便携式、手推式、固定式报警等；工业用固定式报警又有壁挂式、台放式、单台监控式、多路巡检式等。气体检测技术与计算机技术相结合，实现了智能化、多功能化。美国工业科学公司（ISC）一台