气体泄漏报警装置设计讲解

煤气报警器简易设计报告
有条理
摘要
本文介绍了一种简单的煤气报警器设计，它可以快速发现和报告家庭煤气泄漏事故。

本文的目的是使用智能传感技术，设计出一个可靠耐用的煤气报警器。

准确识别煤气，在发现煤气泄漏时及时报警，同时实现耐用性和稳定性，可以帮助用户在更安全的环境中生活。

1.介绍
煤气泄漏是一个严重的安全问题，可能会对人们的生活产生严重的危害。

为了更好地保护家庭的安全，煤气报警器的设计引起了人们的关注。

抗干扰能力强，操作简单，可靠性高，维护性低的煤气报警器被认为是一个完美的解决方案。

2.结构
该煤气报警器由三个部分组成，分别是一个气体传感器、一个监控电路和一个报警器。

气体传感器是该煤气报警器的核心组成部分，用于检测潜在的煤气泄漏。

该传感器通过内部的物理原理，可以精确检测空气中煤气浓度。

该传感器有一个非常高的灵敏度，可以快速检测到潜在的煤气泄漏。

监控电路是检测传感器输出电压变化的电子电路。

它使用芯片，比较计算出蜂鸣器的状态及煤气泄漏的情况，并通过报警器实现实时监控和报警。

简易危险气体泄漏报器的设计系别：电气工程与自动化专业：自动化姓名:学号:简易危险气体泄漏报警器的设计摘要在日常生活和工业生产中，安全是一个至关重要的环节，因为它关系到我们的人身和财产安全危险气体泄漏预警系统可以在发生危险之前，积极采取措施，从而降低或是甚至完全排除危险。

以半导体气体传感器为核心，结合7805和LM324,设计了一种简易廉价并且能够准确检测泄漏气体的危险气体泄漏报警器。

当危险气体泄漏时，系统可以用蜂鸣器报警警示人们，并可连接后续器件，当危险气体的浓度达到一定数值时，将会启动排风装置，恢复正常的安全气体环境。

1引言目前，在工业和生活中均大量用到用于储存和输送压缩气体的压力容器，如气缸、气罐、煤气管道等等。

由于各种人为或是其他各种各样的原因，容器会产生漏孔，从而发生气体泄漏。

这是一种对资源的严重浪费，不仅会对空气造成严重的污染，而且会造成人员伤亡，国内外就有过类似的事情发生。

危险气体泄露预警系统的出现可以准确的判断和定位产生气体的位置，并进行及时的报警提示，对于提高企业的生产效率和节约能源具有重要的意义，同时也避免了一些不必要的人员伤亡和财产损失。

本论文从实际应用角度出发，设计出一种价廉物美的危险气体泄漏报警器。

2气体泄漏报警器的定义顾名思义，气体泄漏报警器就是气体泄露检测报警仪器。

当工业或日常生活环境中可燃或有毒气体泄露时，气体报警器检测到气体的浓度已经达到爆炸或中毒的临界点时，报警器就会发出报警信号，以提醒人们采取安全措施，并同时驱动排风、切断、喷淋等系统，防止发生爆炸、火灾、中毒事故，从而保障生产、人身和财产安全。

3电路设计方案气体泄漏报警器可由五个部分组成：传感器、二极管、三极管、运算放大器、电源模块、比较电路。

传感器选择半导体气体传感器，它能感知环境中某种气体并将与气体浓度有关的信息转换成电信号。

图1基于比较电路设计的系统框图比较电路主要以运算放大器为核心，它能够对传感器的输出电压和最初的设定值（即气体泄漏的门限值> 进行比较，当输出电压超过设定值时，进行声音报警，当输出电压超出设定值1. 5V 时，系统在进行声音报警的同时，绿色指示灯亮，启动外部驱动电路，进行自动排除危险功能。

燃气泄露检测装置设计说明书学院：机电工程学院专业年级：07级电子科学与技术学号:071203027学生姓名：陈义指导老师: 王琳基成绩评定：燃气泄露检测装置设计说明书1 燃气泄露检测及报警装置的工作原理:1.1 检测电路工作原理:QM －N5型气敏元件是以金属氧化物SnO2为主体材料的N 型半导体气敏元件。

它利用化学、物理效应将有害气体（例如一氧化碳、煤气、液化石油气等)及其浓度的信息转换成电信号，经电路处理后进行监测、监控与报警。

利用QM －N5构成的有害气体控制报警器典型电路如下图，当室内有害气体的浓度超过一定值时，该电路能自动发出声光报警信号，并及时通过数码管显示不同的泄漏程度，可避免因有害气体而引起的灾难和事故。

它常用于有害气体泄漏报警、自动排气装置、有害气体检测等领域. 图1为。

其工作原理为：当所敏传感器QM —N5接触到燃气等有害气体时,其自身的电阻变小,从而引起U111的COM 端口电压的变化,从而引起报警电路的下一步操作。

QM-N5特性曲线，检测回路的电压X U R U R R⨯=⨯检测, X R U ↓⇒↑检测 、 R U ↓⇒↓检测 1.2 报警电路工作原理：图2为其工作原理为:当检测到气体发生泄漏时，即U111的com端口电压的变化,从而通过比较器比较电压来驱动电磁继电器给予单片机信号，从而使单片机给LED信号显示0、1、2、3来表示检测的酒精量多少。

设计要求：继电器都没闭合0-—--—---为不泄露继电器1个闭合1-——————-为微泄露继电器2个闭合2—---—--—为小泄露继电器都闭合3--———---为大泄露2相关电路的元器件选择计算：2.1检测电路的元器件选择计算：根据图1电气原理图，对相关元器件选择计算如下：5V×（1.8/(1.8+2.0)）=2.37V；T≈1。

1RC=1.1*2＊106＊100＊10-6=220s=3分40秒2.2报警电路的元器件选择计算：根据图2电气原理图，对相关元器件选择计算如下：单片机复位和晶振电路的电阻和电容是查资料所得.3有关的软件的编程：软件编程环境是Keil，仿真环境是Protues.有关程序是如下：//定义管脚sbit k3=P1^0；sbit k2=P1^1;sbit k1=P1^2；//算法if(k1==0&&k2==0＆&k3==0）P0=0x3f；P2=0；if（k1==0＆＆k2==0＆&k3==1)P0=0x06;P2=0；if（k1==0&＆k2==1＆＆k3==1）P0=0x5b;P2=0;if(k1==1&&k2==1＆＆k3==1)P0=0x4f;P2=0;4PCB板的设计:（（采用什么软件进行设计），设计的过程(建库及画图）最后结果图）采用AltiumDesigner6。

摘要随着科技的发展，现在家庭做饭烧水已经逐渐告别煤逐渐使用清洁的天然气。

天然气的普及给公共生活带来了方便,减少了城市的污染,提高了生活质量和效率,但是同时,天然气也是潜在的“危险品”,一旦发生大面积泄漏,处置不及时就可能引发大爆炸,给居民的生命财产安全带来巨大的威胁。

面对燃气泄漏而造成的种种事故威胁，我们需要一个解决办法。

使用天然气报警器是对付燃气无形杀手的重要手段之一。

本论文以半导体气敏传感器和单片机技术为核心设计的气体报警器可实现声光报警功能，是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的气体报警器，具有一定的实用价值。

其中MQ-2气体传感器对天然气的灵敏度高，这种传感器可检测多种含甲烷的气体，是一款适合多种应用的低成本传感器。

经AT89C51单片机处理，并对处理后的数据进行分析，是否大于或等于某个预设值(也就是报警限)，如果大于则会自动启动报警电路发出报警声音，反之则为正常状态。

本文主要讨论用气敏传感器个单片机等技术实现室内天然气煤气泄漏报警，为我们的生活提供更大的安全保证也为我们的生活提供方便。

关键词：天然气报警，气敏传感器，单片机目录1 绪论 (3)1.1 课题背景及目的 (3)1.2国内外研究情况及其发展 (3)1.3 设计内容级研究方法 (4)2 系统方案及模块设计 (5)2.1 设计思路 (5)2.2 设计框图 (5)2.3 系统模块设计 (5)2.3.1 气体浓度检测模块 (5)2.3.2主控制模块 (6)3 硬件电路设计 (10)3.1 气体检测模块的设计 (10)3.2 单片机模块的设计 (11)3.3声光报警模块的设计 (12)4 程序设计 (14)4.1 主函数程序设计： (14)5结论 (16)6附录 (17)参考文献 (20)1 绪论1.1 课题背景及目的人的生存离不开空气，人的一生大约有80%的时间是在室内度过的，室内环境质量的好坏影响着人们的身心健康。

室内的有害气体来源有来自装修不当造成的甲醛、氨气、氡气、苯、放射性物质的释放，而这些气体在装修时加以注意，完全可以减少其排放量，从而不至于影响人的健康状况。

燃气泄漏预警系统的设计与应用在现代社会，燃气泄漏是一种常见却危险的现象。

为了及时发现和处理燃气泄漏，降低燃气事故的发生率，人们设计了各种燃气泄漏预警系统。

这些系统通过传感器感知燃气浓度的变化，并发出警报信号，提醒居民及时采取措施，避免事故发生。

本文将从设计原理、传感器选择、系统组成等方面进行探讨，介绍燃气泄漏预警系统的设计与应用。

燃气泄漏预警系统的设计原理是基于燃气燃烧的特点，通过检测空气中燃气的浓度来预警。

当燃气泄漏时，空气中的气体浓度会迅速增加，超过安全范围就会引发火灾或爆炸。

因此，预警系统必须能够准确、快速地检测到燃气泄漏的情况，并及时发出警报。

同时，系统还需具备自动控制功能，能够在检测到异常情况后自动切断燃气供应，确保安全。

在选择传感器时，需要考虑到其敏感度、稳定性、响应时间等因素。

常用的传感器包括红外传感器、气体传感器、光吸收传感器等。

红外传感器主要用于检测甲烷和丙烷等燃气，其敏感度高、响应速度快。

气体传感器适用于检测一氧化碳、二氧化碳等有毒气体，能够及时发现有毒气体泄漏。

光吸收传感器则适用于检测烟雾，一旦发现烟雾就会触发报警信号，提醒居民及时逃离。

在燃气泄漏预警系统中，除了传感器外，还需要配备控制台、蜂鸣器、报警灯等设备。

控制台是整个系统的核心，用于接收传感器信号，并根据信号的强度判断是否发出警报。

蜂鸣器和报警灯则是用来提醒人们注意，确保及时疏散。

此外，为了提高系统的可靠性和稳定性，还可以采用多传感器互锁技术。

即通过多个传感器相互协作，确保即使一个传感器出现故障，其他传感器也能及时发现异常情况，确保系统稳定运行。

这种技术在一定程度上提高了系统的安全性，减少了误报率。

燃气泄漏预警系统的应用范围非常广泛，不仅在家庭中常见，也广泛应用于商业建筑、工厂、实验室等场所。

在家庭中，居民可以根据自身情况选择不同类型的燃气泄漏预警系统，保障家人的安全。

在商业建筑和工厂中，预警系统更加复杂，需要多个传感器进行监测，并与中央控制室相连，确保及时处理异常情况。

煤气泄漏报警装置设计燕山大学课程设计说明书题目家用煤气泄漏报警系统设计学院（系）理学院年级专业： 09级电子信科学与技术2班学号：0901********学生姓名：任鹏茹指导教师：郝锐朱键卓教师职称：讲师燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：理学院基层教学单位： 09级电子信息科学与技术说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。

月日燕山大学课程设计评审意见表家用煤气泄漏报警系统的设计任鹏茹理学院09级电子信息科学与技术2班摘要：当今社会上，出现了许多煤气报警器，而这些产品大都是针对煤气泄漏所做出的相应的报警，即为家庭式。

但是随着社会的发展，煤气报警器也在发展。

微控制技术、传感器在工业控制、机电一体化、智能仪表、通信、家用电器等方面得到了广泛应用，显著提高了各种设备的技术水平和自动化程度。

因此对这些原理和结构我们就需要很好的了解并掌握。

煤气报警系统采用了AT89C51为系统的CPU，通过单片机系统设计实现对家用煤气的控制功能，该系统不仅能及时准确地检测出燃气的泄漏，发出声、光报警，还能实施应急处理，同时具有阀门开闭装置安装简便，传感器损坏能自查报警与方便更换等特点。

因此特别适合于无条件建立或加入集群监控系统的广大燃气用户使用。

整个系统的硬件电路设计合理，性能安全可靠。

关键词：传感器燃气报警器Abstract: In the current society, a lot of coal gasalarms have appeared, and these productsare mostly to letting out correspondingalarms made of coal gas , it is family. Butwith the development of society, coal gasalarm develop too.Microcomputer controltechnology, sensors in the industrial control,mechatronics, smart instrumentation,communications, household appliances, etc.第 9 页共 20 页has been widely applied, significantlyimproved the technological level ofequipment and degree of automation. Thusthe structure of these principles and weneed to understand and grasp the good.Gas alarm system using theAT89C51system CPU, through the SCMsystem design and implementation of ahousehold gas control functions, the systemnot only can accurately detect the fuel gasleakage, emits sound, light alarm, but alsothe implementation of emergencyprocessing, at the same time having a valveopening and closing device has theadvantages of convenient installation,sensor damage can self-examination alarmand convenient replacement features suchas. Thus it is especially suitable for theunconditional or join cluster monitoringsystem the majority of gas users Thehardware circuit of the whole system isreasonable in design, safe and reliableperformance.Keywords: Sensor gas alarm一、实验目的：1.了解报警器的组成和原理。

成绩评定：传感器技术课程设计题目煤气泄漏报警系统设计摘要近年来，全国燃气行业发展迅猛，液化气、天然气、煤制气等城市燃气作为清洁能源已在工商业和城镇居民用户中得到广泛应用，特别是随着“西气东输”工程的快速进展，燃气行业发展潜力巨大。

城市燃气的普及与应用无疑对改善城市的环境质量和提高居民的生活质量发挥了巨大的作用。

但是随着燃气的广泛应用，由于燃气泄漏所引发的爆炸、中毒和火灾事故也时有发生，这在某种程度上增加了城市的不安全和不稳定因素。

为了使燃气更好地造福于民，造福于社会，减少并杜绝各种因燃气泄漏而引发的爆炸及火灾事故，各燃气使用单位及居民用户选择一种适合的煤气报警器实为必要之举。

本次课程设计的题目是煤气泄漏报警电路，煤气泄漏报警电路是用于当煤气泄漏达到一定危害浓度时就立即发出报警,它在实际生活中有着十分广泛的应用。

本次设计中应用了多种数字电路,如电源电路、气敏探测电路、电子开关电路、报警电路等。

我相信通过本次课程设计,我将进一步加深对各数字单元电路的理解,同时也对电子设计的方法有一定的了解,为今后的学习和工作打下一定的基础。

关键词：报警电路气敏探测目录一、设计目的 1二、设计任务与要求 12.1设计任务 12.2设计要求 2三、设计步骤及原理分析 33.1设计方法 33.2设计步骤 43.3设计原理分析 6四、课程设计小结与体会 7五、参考文献 8一.设计目的1.了解报警器的组成和原理。

2．进一步学习与掌握气敏电阻的运用与使用3．熟悉报警器的设计与制作.4. 学习较复杂的电子系统设计的一般方法，了解和掌握模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力二、设计任务与要求2.1设计任务1．采用了AT89C51为系统的CPU, 设计实现对家用煤气的控制功能2．用户接到报警信号后可以控制电路,保证燃气的泄漏安全。

3．传感器能准确接受信号,及时起到报警的作用。

4. 设计处理电路与阀门开闭装置。

2.2设计要求2.2.1煤气泄露测试的功能在本设计中，煤气泄露测试装置的主要功能就是快速准确的检测被测气体中有害气体的含量（主要是CO气体），通过LED显示屏将CO气体浓度显示出来，当气体浓度达到一定门限值时发出声光报警，为了提高实用性系统还应该具备人机交互界面、与计算机通信端口。

燃气泄漏自动报警系统设计要点燃气泄漏自动报警系统是一种非常重要的安全设备，它能够在燃气泄漏时迅速发出警报，以及采取紧急措施，避免因燃气泄漏引发火灾或爆炸等危险情况的发生。

设计一个高效可靠的燃气泄漏自动报警系统至关重要。

下面将探讨燃气泄漏自动报警系统设计的要点。

1. 系统传感器的选择传感器是燃气泄漏自动报警系统中最关键的组成部分之一。

传感器的选择应根据使用环境来确定，可以选择燃气传感器、温度传感器、湿度传感器等，确保传感器的准确度和可靠性。

2. 布线及连接在设计燃气泄漏自动报警系统时，布线及连接的设计十分重要。

合理的布线及连接可以有效减少系统故障的发生，保证系统正常运行。

3. 报警装置设置报警装置是燃气泄漏自动报警系统的核心部分，它能够在检测到燃气泄漏时及时发出警报。

报警装置的设置位置应该考虑到空气流动情况，确保报警信号能够及时传递。

4. 报警信号处理设计燃气泄漏自动报警系统时，需要考虑报警信号的处理方式。

可以通过声光报警器、手机短信报警等方式传递报警信息，以便及时采取相应措施。

5. 数据采集及存储对于燃气泄漏自动报警系统来说，数据的采集及存储是非常重要的。

可以通过数据记录仪等设备实时监测和记录系统运行情况，及时发现问题并进行处理。

6. 联动控制燃气泄漏自动报警系统设计时，应考虑与其他安防设备之间的联动控制。

通过与消防系统、燃气阀门等设备的联动，可以实现更加全面的安全防护。

7. 故障诊断及维护系统故障是不可避免的，设计燃气泄漏自动报警系统时需要考虑故障诊断及维护的问题。

建议设立专门的维护人员进行系统定期检查和维护，确保系统的稳定运行。

8. 系统自检功能为了保证系统的正常工作，燃气泄漏自动报警系统设计时需要考虑自检功能的设置。

系统应当定期进行自检，确保传感器、报警装置等各个部分的正常运行。

9. 遥控操作为了方便使用和管理人员的操作，设计燃气泄漏自动报警系统时可以考虑添加遥控操作功能。

通过手机APP或远程控制器，可以实现远程监控和操作，提高系统的便利性和实用性。

智能型可燃性气体泄漏报警器设计摘要：系统硬件主要有单片机、半导体甲烷检测传感器、液晶显示器和蜂鸣器等组成。

灵敏度高、响应速度快，能够快速检测周围环境甲烷气体的含量，并将该信号转换能对应的电压信号，经转换器转换为数字量单片机读取该数字量进行处理显示在液晶上。

关键词：可燃气体；报警器；单片机；甲烷1、引言现代化的建筑规模大、标准高、人员密集、设备众多，对防火要求极为严格。

随着我国经济建设的发展，各种高层建筑、大中型商业建筑、厂房不断涌现，对消防报警系统提出了更高更严的要求。

为了减少并杜绝各种因燃气而造成的伤害，生产单位以及人民群众应选择一种适合的室内可燃气体泄露报警器是一种必不可少的手段，所以，防止可燃气体中毒与爆炸是人们一定要正视的问题。

目前可燃气体泄漏报警器向着体积小巧，高稳定性，高便携性，高检测性，以及低成本方向发展，传统的纯硬件报警器已经无法达到人们的期望了。

2、硬件系统方案设计系统的设计方案，整个系统主要由单片机电路、检测电路、模数转换电路、报警电路、按键电路、应急处理电路组成。

当有甲烷等可燃气泄漏时，检测电路产生“气电”信号，经模数转换后送给单片机，单片机经延时、判断，确认为事故泄漏后，发出红光报警，同时启动应急处理程序，关闭阀门，切断气源，考虑到要实现现场气体浓度显示，便于直观观察，系统援用LCD进行甲烷检测值的实时显示。

对于系统报警阀值，用户可根据自己的个人需求自己的设置，整个系统上电自动运行，系统超限预警和自动处理等功能完全自动化，无需人为参与。

当报警器周围环境甲烷气体浓度，能够快速做出反应并发出报警应急信号，对保护人民的人身安全和财产安全有着重要的实用价值。

3、液晶显示电路设计本设计智能型可燃气体报警器采用LCD1602液晶显示模块来显示实时检测甲烷的气体浓度值和报警阀值。

硬件电路设计中液晶的VL脚，即第三引脚接在10K的电位器的中间输出端，该电位器的目的的是调节液晶的显示对比度，通过调节电位器改变VL端的电压值，从而使液晶显示在最清晰的状态。

摘要气体泄露报警与控制电路的设计装置集传感技术、单片机技术和电子技术为一体。

文章详细介绍了课题设计方案、具体电路设计、电源的参数计算、工作原理、程序设计及产品制作过程。

该设计实现后,一旦有燃气泄漏时,立即报警、排气，及时采取有效的措施，减少了许多安全事故，使我们能够更安全舒适的享用燃气给我们的生活带来的方便。

关键词：传感器；A/D转换器；单片机；报警；目录1. 前言 (3)2. 设计思路与方案 (3)2.1 设计思路 (3)2.2 方案设计 (4)2.3 方案论证 (5)3.单元电路设计 (5)3.1 传感器的设计与选用 (5)3.2 放大电路的设计 (7)3.3 A/D转换电路的设计与选用 (8)3.4 报警电路的设计 (10)3.5 排气电路的设计 (12)3.6 电源电路的设计 (13)4. 程序设计 (14)4.1 程序流图 (14)4.2 程序设计 (15)5. 产品制作与调试 (15)5.1 产品制作 (15)5.2 产品安装 (18)5.3 产品调试 (19)总结 (22)参考文献 (23)致谢 (24)附录一主电路电气原理图 (25)附录二 PCB板图 (26)1. 前言随着石油化工行业的发展，人们生活水平的提高，家用煤气、石油液化气已广泛应用于各个家庭。

它们的出现给我们带来了许多的方便和利益，使生活变得更加舒适和方便。

但随着而来的安全隐患也日益显露出来，那就是煤气、石油液化气的泄漏正威胁着人们的生命和财产安全。

如果能够开发一种报警装置，它能够及时可靠的探测空气中可燃气体的含量，及时采取有效的措施进行补救。

而本次课题设计的家用煤气、石油液化气泄漏自动报警与排气控制电路就是这样一种装置，因为可靠性高、稳定性好、操作简单等特点，这种装置可以检测到可燃气体的微量泄漏，因而大大减少了燃气泄漏引发的安全事故。

该装置利用AF30/38L传感器将燃气的浓度含量线性的转换成电压量，电压量又经过A/D转换器（ADC0809）的转换，把原来的模拟信号转换为我们单片机所接受的数字信号。

课程设计报告单片机课程设计专业电气工程及其自动化班级姓名学号指导教师2015年12 月课程名称：指导教师（签名）：班级：姓名：学号：指导教师评语及成绩指导教师签字：年月日第一章绪论................................................................. 错误！未定义书签。

1.1、课题研究的背景............................................ 错误！未定义书签。

1.2煤气泄露检测报警装置意义........................... 错误！未定义书签。

第二章煤气泄漏检测报警系统的方案设计........... 错误！未定义书签。

2.1设计要求........................................................... 错误！未定义书签。

2.2方案的选择....................................................... 错误！未定义书签。

2.3 一氧化碳报警器系统的三大部分.................. 错误！未定义书签。

第三章硬件电路设计................................................. 错误！未定义书签。

3.1 传感器部分电路设计...................................... 错误！未定义书签。

3.2报警电路的设计............................................... 错误！未定义书签。

3.3 模数转换部分电路设计.................................. 错误！未定义书签。

第四章软件设计......................................................... 错误！未定义书签。

可燃气体检测及报警设计方案一、引言随着可燃气体使用的广泛，对可燃气体泄漏的检测与报警成为了重要的安全问题。

本文将介绍一种可燃气体检测及报警的设计方案。

二、设计原则1.高灵敏度：能够及时检测到可燃气体的泄漏，防止事故的发生。

2.实时报警：一旦检测到可燃气体泄漏，能够立即发出警报，提醒人们采取相应的安全措施。

3.稳定可靠：能够长时间稳定工作，不受环境干扰，具备良好的可靠性和稳定性。

4.可扩展性：可以根据需要进行扩展，满足不同场合的安全需求。

三、设计方案1.传感器的选择：可燃气体传感器是检测可燃气体的核心组件，应根据实际需要选用灵敏度高、响应速度快、稳定性好的传感器。

常见的传感器有气敏传感器、红外传感器等。

2.数据采集与处理：传感器将检测到的信号传递给数据采集模块，数据采集模块对传感器信号进行采样、滤波和放大等处理，将处理好的数据传输给控制模块。

3.控制模块：控制模块负责接收数据采集模块传来的数据，并根据事先设定的判别规则进行判断和分析。

一旦检测到可燃气体泄漏超过设定的阈值，控制模块将触发报警信号。

4.报警器：报警器是设计方案中不可或缺的组成部分，它能够发出高音量的声音和闪烁的灯光，提醒人们注意可燃气体泄漏的危险。

5.数据显示与记录：为了方便操作和追溯，设计方案中可以加入数据显示与记录模块。

通过显示屏或者连接到电脑的界面来显示检测到的可燃气体浓度，并将数据记录下来，供后续分析。

6.系统扩展：根据实际需要，设计方案还可以进行系统扩展，例如加入语音提示、无线通信等功能，以满足不同地方的安全性需求。

四、结语本文介绍了一种可燃气体检测及报警的设计方案，通过选择合适的传感器、进行数据采集与处理、控制模块的判断和分析，以及报警器的触发，能够及时、高效地检测可燃气体泄漏，保障使用场所的安全。

但需要特别注意的是，设计方案仅为参考，具体的实施应根据实际情况进行优化和调整。

燃气泄露检测及报警装置设计实验说明书一，燃气泄露检测及报警装置的工作原理：QM －N5型气敏元件是以金属氧化物SnO2为主体材料的N 型半导体气敏元件。

它利用化学、物理效应将有害气体（例如一氧化碳、煤气、液化石油气等）及其浓度的信息转换成电信号，经电路处理后进行监测、监控与报警。

利用QM －N5构成的有害气体控制报警器典型电路如下图，当室内有害气体的浓度超过一定值时，该电路能自动发出声光报警信号，并及时通过数码管显示不同的泄漏程度，可避免因有害气体而引起的灾难和事故。

它常用于有害气体泄漏报警、自动排气装置、有害气体检测等领域。

a. 检测电路工作原理：图1为其工作原理为：当所敏传感器QM-N5接触到燃气等有害气体时，其自身的电阻变小，从而引起R15上的发生变化，使得COM0端口产生出一个类似于下降沿的信号，从而引起报警电路的下一步操作。

QM-N5特性曲线，检测回路的电压X U RU R R⨯=⨯检测， X R U ↓⇒↑检测 、R U ↓⇒↓检测b. 报警电路工作原理：图2为其工作原理为：当检测到气体发生泄漏时，即COM0产生了一个触发信号，从而经过52单片机的模数转换电路，经过处理产生相应程度的信号量输出，即PORTB的0xdf，0xef，0xff，从而根据相应的结果处理函数，在数码管上显示出0,1,2三种不同的数字编码，提醒用户做好相应的应对措施！二，相关电路的元器件选择计算：检测电路的元器件选择计算：根据图1电气原理图，对相关元器件选择计算如下：5V×（1.8/(1.8+2.0)）=2.37V;报警电路的元器件选择计算：根据图2电气原理图，对相关元器件选择计算如下：（5V-0．7V）/1000mA=4.7K;三，PCB板的设计：（（采用什么软件进行设计），设计的过程（建库及画图）最后结果图）PC机上的操作：采用AltiumDesigner进行PCB板的设计与制作，先画出原理图，接着把没有封装的元件手动添加相应的元件库。

摘要煤气已成为人们生活中必不可少的能源了，煤气泄漏时有发生，煤气泄漏使人中毒，可能会发生爆炸，给人们的人身安全和财产安全带来了很多隐患，所以防止煤气泄漏检测装置已成为人们迫切的需要，为此开发煤气泄漏报警检测装置是非常必要的。

计算机以及单片机的普及和信息技术的迅猛发展，人们已经对家庭住宅环境提出了更高的要求，智能化、信息化被引入家庭，便利，舒适而且更加安全。

家庭智能化的定义，在国际上至今尚无一致的理念，在现代化的城乡住宅小区中和采用微型计算机、自控装置、通信等技术，建立一个物业管理中心与安全防护监控系统，最终的目的是使每一个祝贺得到满足其要求的最佳方案。

这些足以表明人们最注重的还是安全。

而且国家建设部规定，目前住宅小区应实现六项智能化要求，其中就包括实行安全防范系统自动化监控管理；防盗报警系统应安红外或微波与煤气泄漏报警器等各种类型报警装置，基于此项规定，煤气泄漏检测报警装置实现智能化势在必行。

本系统主要针对传统煤气，液化气的泄漏进行检测，报警。

本系统有如下特点：用单片机实现控制，电路简单、价格便宜、可靠性好。

采用增强型51单片机，MQ-2气体传感器，煤气泄漏是会发出灯光和声音的报警，因此本系统可作为智能家居的一个安全系统！关键词：煤气泄漏；单片机；气体传感器AbstractGas has become an essential energy in people's lives,Gas leak incident occasionally, gas leak can make people explode, brought a lot of hidden dangers to personal safety and property security of people, so to prevent the gas leak detectionthe device has become an urgent need, for the development of the gas leak alarm detection devices is necessary.The popularity of computer and microcontroller, and the rapid development of IT, people have been raised on the family residential environment a higher demand intelligence, information was introduced to the family, convenient, comfortable and more secure.The definition of the family of intelligent, in the international community so far there is no consistent philosophy in the modern urban and rural residential area and the use ofmicro-computer, automatic control devices, communication technologies such as the establishment of a property management center and the security monitoring system, the ultimate aim is each congratulate get the best solution to meet their requirements. These are sufficient to show that the security focus. The provisions of the Ministry of Construction, the residential area should achieve six intelligent, including the implementation of the automated monitoring and management of security system; burglar alarm system should be infrared or microwave, gas leak alarms, and other types of alarm devices, based on this paragraph, gas leak detection alarm device intelligence is imperative.This system is mainly for conventional gas, liquefied petroleum gas leak detection, alarm. This system has the following characteristics: with MCU control circuit is simple, cheap, and good reliability. Enhanced 51 microcontroller, the MQ-2 gas sensors, gas leak emits light and sound the alarm, this system can be used as a smart home security system!Keywords: gas leak; microcontroller; gas sensor目录1 引言 (1)1.1 煤气泄漏检测报警装置的背景及意义 (1)1.2 煤气泄漏报警器的现状 (2)1.3 设计任务 (3)2 煤气泄漏检测报警装置的方案设计 (4)2.1 设计思想 (4)2.2 气体传感器的选型 (4)2.2.1气体传感器介绍 (4)2.2.2气体传感器的选定 (7)2.3 煤气泄露报警系统的整体设计方案 (8)2.3.1煤气泄露报警器工作原理 (8)2.3.2煤气泄露报警器的结构 (8)2.4 装置功能说明 (9)2.5装置主体图 (9)3煤气泄漏检测报警装置的硬件部分设计 (10)3.1 STC12C5A60S2系列单片机简介 (10)3.2 STC12C5A60S2系列单片机的内部结构 (12)3.2.1 管脚说明 (12)3.2.2引脚电路的连接 (14)3.2.3 振荡器特性 (15)3.3 单片机领域前景及发展状况 (15)3.4 STC12C5A60S2系列单片机最小应用系统 (16)3.4.1 电源电路 (16)3.4.2 时钟电路 (17)3.4.3 复位电路 (18)3.5 传感器电路 (19)3.5.1 MQ-2传感器介绍 (19)3.5.2 传感器电路的连接 (21)3.6 显示电路 (21)3.7 串口下载模块 (22)3.7.1 关于RS-232 (22)4 煤气泄漏检测报警装置的软件部分设计 (24)4.1 主程序设计流程与编程 (24)4.1.1 主程序设计流程图 (24)4.2 A/D转换模块的编程 (26)4.2.1 A/D转换模块的结构 (26)4.2.2 A/D转换模块程序 (26)4.3 5110液晶模块的编程 (27)4.3.1 液晶模块编程模式 (27)4.3.2 液晶模块程序 (27)4.4 报警主程序 (31)5 煤气泄漏检测报警装置的调试 (33)5.1 Keil简介 (33)5.2 程序调试的步骤 (34)5.2.1 程序调试过程中的问题及解决 (35)总结与展望 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录A (40)附录B (49)1 引言1.1 煤气泄漏检测报警装置的背景及意义近年来随着人们生活水平的提高，管道煤气和罐装煤气已经深入到百姓家庭。

摘要全国燃气行业发展迅猛，液化气、天然气、煤气等城市燃气作为清洁能源已在工商业和城镇居民用户中得到广泛应用，特别是随着“西气东输”工程的快速进展，燃气行业发展潜力巨大。

但是随着燃气的广泛应用，由于燃气泄漏所引发的爆炸、中毒和火灾事故也时有发生，这在某种程度上增加了城市的不安全和不稳定因素。

为了使燃气更好地造福于民，造福于社会，减少并杜绝各种因燃气泄漏而引发的爆炸及火灾事故，各燃气使用单位及居民用户选择一种适合的室内煤气泄露报警器实为必要之举。

燃气报警器的核心是气体传感器及单片机。

当气体传感器遇到燃气时，传感器电阻随燃气浓度而变化，随之产生电信号，供燃气报警器后级线路处理。

经过电子线路处理变成浓度成比例变化的电压信号，由线性电路加以补偿，使信号线性化，经微机处理、逻辑分析，输出各种控制信号，即当燃气浓度达到报警设定值时，燃气报警器发出声光报警信号并可显示燃气浓度或启动外部联运设备。

本文正是通过分析目前燃气报警器的现状，设计制作室内故障监测报警系统，保障人们的生命财产安。

关键词：煤气报警；煤气泄漏；传感器；监测THE DESIGN OF ALARM FOR GAS LEAKINGABSTRACTThe rapid development of the national gas industry, liquefied gas, natural gas, coal gas and other city gas as a clean energy business and urban residents in users has been widely used, and gas industry has great potential.But with the extensive use of gas, due to gas leak caused an explosion, poisoning and fire accidents have also occ- urred to some extent, increased the city's insecurity and instability. In order for gas to better benefit the people, the benefit of the community, to reduce and eliminate all due to gas leak caused the explosion and fire, the gas unit and residential customers use to select a suitable indoor gas leak alarm is actually necessary move. Gas sensor is the core of combustible gas. When the gas face gas sensor, the sensor resistance change with gas concentration, the resulting electrical signal for processing of combustible gas line after the class. After dealing with electronic circuit into a voltage proportional to the concentration change signal to be compensated by the linear circuit, the signal linearization, by computer processing, logical analysis, the output of various control signals, that is, when the gas concentration alarm set value , combustible gas audible alarm signal can display gas concentration or start an external transport equipment.It is through this analysis of the current status of combustible gas, indoor design fault monitoring alarm system to protect people's lives and property.Key words:Gas Leak;Gas Alarm;Sensor;Monitoring目录1 绪论 (1)1.1 课题背景及目的 (1)1.2 国内外研究状况 (2)1.3 设计内容及研究方法 (2)2 系统方案及模块设计 (4)2.1 设计思路 (4)2.2 设计框图 (4)2.3 系统模块设计 (5)2.3.1气体浓度检测模块 (5)2.3.2温度检测与显示模块 (7)2.3.3主控制模块 (10)2.3.4 声光报警模块 (11)3 硬件电路设计 (12)3.1 气体检测模块的设计 (12)3.2 温度检测及显示模块的设计 (13)3.3 单片机模块的设计 (18)3.4 声光报警模块的设计 (18)4 程序设计 (20)4.1 温度采集部分程序设计 (22)4.2 显示部分程序设计： (23)4.3 主函数程序设计： (24)4.4 中断函数设计 (25)总结参考文献 (29)致谢 (30)附录A (31)附录B (37)附件11 绪论1.1 课题背景及目的随着国家经济的提高，现代化、智能化的多功能建筑越来越多，对建筑的防火安全设计要求也越来越高。

煤气泄漏监测系统设计引言煤气泄漏是一种常见的危险情况，可能导致爆炸、火灾甚至生命安全的威胁。

为了保障人们的生活和财产安全，煤气泄漏监测系统被广泛应用于住宅、工业和商业建筑等场所。

本文将详细介绍煤气泄漏监测系统的设计原理、关键技术和系统组成。

设计原理煤气泄漏监测系统的设计原理基于煤气的特性和泄漏的检测方法。

煤气，特别是天然气，具有易燃易爆特性，因此需要及时监测和预警。

监测系统通常采用一种或多种传感器检测环境中的煤气浓度变化，当浓度超过设定阈值时，发出警报信号。

传感器技术煤气泄漏监测系统的关键技术之一是传感器技术。

传感器可以根据煤气浓度的变化，转换为电气信号。

常用的传感器包括气敏传感器、红外传感器和电化学传感器等。

这些传感器具有不同的工作原理和适应范围，可以在不同的场合进行选择和组合使用。

数据采集和处理监测系统需要对传感器采集到的数据进行实时采集和处理。

数据采集可以通过模数转换器和微控制器实现，将模拟信号转换为数字信号，并进行处理和分析。

数据处理算法的设计可以根据不同的需求，例如均值滤波、峰值检测和模式识别等。

当监测系统检测到煤气泄漏时，需要发出警报并及时通知相关人员。

常用的警报方式包括声音警报、光闪警报和手机短信通知等。

警报和通知的方式和内容可以根据实际需要进行设置和调整。

系统组成煤气泄漏监测系统通常由传感器模块、数据采集处理模块、警报通知模块和控制模块组成。

传感器模块传感器模块是整个系统的基础，负责检测环境中的煤气浓度变化。

通过选择合适的传感器类型和安装位置，可以实现对煤气泄漏的快速检测和预警。

传感器模块通常包括传感器、信号放大器和滤波电路等。

数据采集处理模块数据采集处理模块负责对传感器采集到的数据进行实时采集、处理和存储。

通过模数转换器将模拟信号转换为数字信号，微控制器对数据进行处理和分析。

数据采集处理模块可以根据需要添加存储器组件，保存历史数据以供分析和查询。

警报通知模块警报通知模块负责监测系统的报警功能。