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气体测量系统设计

气体测量系统设计中文摘要现代科技技术水平在日益发展中，一些燃

气的使用已经逐步普及起来，在提高了人们生活水准的同时，也导致人类

针对生活品质有了一定的追求并且想要改善生活的环境，同时造成了一些

风险发生，这之中的CO的危害是最大的，对于这个现象，进行对燃气的

泄露的检验进行研发。这个课题运用的对于气体的报警装置是以单片机为

主题，气体的传播感应装置以及对其数据的转换的芯片等装置的连接起来，

经过单片机进行运作，并对处理后的数据进行分析，查看其和设定的气体

的浓度值是否超过了，如果超过了就能够自动开启报警装置，反之则不会

报警。这个系统的运用很简单快捷、检测的准确度高，能够拥有一定程度

的市场的价值以及进行研究的意义。

针对人们经常使用的报警的装置，主要就是用单片机进行主要的掌控，

用其他的一些模块进行分支的掌控。这种报警器在日常人们的生活中，发

挥的作用都是很重要的，因此实时进行精准掌控周边的工作状况等等可以

点燃的气体，一些有毒的具有危害的气体泄露出去，保护人们的生命安全

以及财产不被损失。

1.2国内外的研究状况针对气体进行检测并且报警的工

具是高新技术的领域，一个用人们的日常生活作为基础的进行生产的相关

的产品，主要有检验气体的探测装置、传播信息的装置、控制的装置、报

警的装置、刨析的装置，这些是传播感应，由刨析、自动的掌控机制、单

片机操作说明、传播数据、进行管理分析等综合的一种技术水平的利用。

早在20世纪60年代，日本就已经开发并且完成了首台具有真正价值

的有关室内的煤气泄露的报警装置，并将其改良之后的产品推向市场，经

过改善之后，这种产品可以装在浴室或者是利用一些有关的掌控技术，严

格对其进行掌控防止泄露。

我国的有关煤气泄露的报警装置的研究开始的较晚，厂家的芯片数量

等有关价格的原因导致我国内部的有关这种燃气等泄露进行报警装置的开

发太晚，然而现在的时代在发展，科技也在进步，特别是经历了改革开放

之后的新中国，在我国正确的方针之下，我国研发出的报警装置已经有了

很大的进展，许多技术已经超越了国外。然而目前我国的相关领域所占的

市场份额还不够，很难在国内找到成熟的装置，只在报纸上出现了一些科

技性并不强的报道。虽然现在市场上也出现了少量产品。不过也存在很多

问题，对于预防这些煤气的泄露的危险意识还很薄弱，对于产品的研发还

不够重视，目前我国的产品正处在一个尴尬的局面。

1.3本文的主要研究内容及论文结构安排第1章.主要介绍本设计的

课题背景及国内外研究现状；

第2章.主要说明系统方案的选择；

第3章.主要介绍硬件电路的组成和使用；

第4章.主要介绍软件设计；

第5章.主要介绍硬件调试。

第二章方案的设计与论证2.1控制方案的确定本设计由STC89C52单

片机电路+LCD1602液晶显示电路+A/D采样PCF8591电路+蜂鸣器报警电路

+LED指示灯电路+按键电路+MQ-2煤气传感器电路+电源电路组成。2.2

控制方式的选择2.2.1主控芯片的选择方案一运用可以进行变成的逻辑的

器件作为控制的中心，这种控制器可以完成很多复杂的功能、其规模巨大、

占用体积较小、稳定性能较强、含有的资源较全面、能够延展出许多新的

功能。运用共同输入并且输出的办法，增加系统进行处理的速度，使之适

用当作大规模进行控制的核心。然而这个系统并不需要特别繁琐的用途，

针对其对于数据的处理等要求较低。由经济利用的角度来说，这个方案并

不使用。

方案二运用ST企业的单片机用作主要控制的及其，这个控制器的功

能的消耗比较低。消耗的功率比较低，本金又比较少，所以符合这个项目

的需求。

方案三运用单片机的芯片掌控这是美国的一家仪器公司推出的，这种

联合处理信号的装置消耗的能源很低，适合用作本项目，这特别是对于实

践中生产的一些需求，他可以把很多方面的内容都集合在同一个芯片中，

用这种方式来解决。这个机器的耗能比较低、体积很小、使用方便，已经

广泛用在了很多领域中去了，有效的提升了经济方面的获益。然而其成本

太高，故舍弃。

故选择方案二。

图2.1主控芯片2.2.2声音报警电路方案的选择方案一运用声音合成

的芯片进行报警，因为它需要进行扩充一些启动的电路等而且它本身的操

作比较复杂，也不太稳定。基于以