基于51单片机的一氧化碳报警器的设计

引言 (3)1 绪论 (4)1.1课题背景 (4)1.2一氧化碳报警器的概述 (5)1.3课题研究的目的及意义 (6)1.4系统设计主要任务 (6)2 方案设计 (7)2.1设计要求 (7)2.2初始方案 (7)2.2.1系统方案的选择 (8)2.2.2系统方案的确定 (11)2.3系统组成 (11)2.3.1一氧化碳报警器系统的三大部分 (11)2.3.2系统各个模块功能说明 (13)2.3.3系统功能扩展 (13)3 硬件电路设计 (14)3.1设计使用的基本知识介绍 (14)3.2芯片介绍[4]及相关电路模块设计 (14)3.2.1主控电路原理 (14)3.2.2电源电路 (19)3.2.3传感器的选择及电路 (21)3.2.4事故处理电路的设计 (24)3.2.5显示电路的设计 (26)3.2.6 计算机串口通信的技术与其标准 (29)3.3设计的硬件电路 (35)4 软件部分 (36)4.1单片机编程 (36)4.1.1软件部分设计的功能 (36)4.1.2程序框图和主要程序介绍 (37)4.2上位机（PC机）编程 (38)4.2.1 VB下串行通信的方法 (38)4.2.2串行通信的控件MSComm及其使用方法 (39)5 系统制作及调试 (40)5.1系统PCB板的设计 (41)5.1.1确定PCB的大小 (41)5.1.2布局 (41)5.1.3布线 (41)5.2硬件调试 (42)5.2.1检测元器件 (42)5.2.2检测各个引脚信号 (42)5.3软件调试 (42)6 结论 (42)谢辞 (43)参考文献 (44)附录1 (45)附录2 (52)附录3 .................................................................................. 错误！未定义书签。

附录4 .................................................................................. 错误！未定义书签。

第一章概述1.1 设计背景一氧化碳（CO）为无色、无味、无刺激性气体，比重0.967，几乎不溶于水，不易被活性炭吸附。

当碳物质燃烧不完全时，可产生CO，如人体短时间内吸收较高浓度的C0，或浓度虽低，但吸时间较长，均可造成急性中毒。

CO 与血红蛋白结合能力超过氧和血红蛋白的结合能力的200-300 倍，当CO 与血红蛋白结合形成的碳氧血红蛋白含量达到5时，就会对人体产生慢性损害，达到60时就会昏迷，达到90就会死亡。

唐山中润煤化工有限公司甲醇分厂，是利用炼焦过程产生的焦炉气，经过净化、脱硫等工段后，纯净的焦炉气传输到甲醇分厂再各个工段用来生产甲醇。

净化后焦炉气主要含量是CO在生产现场及周围不可避免的有煤气存在，当CO 超出安全范围时，常人很难发现，为了保证人员财产安全和正常生产不受影响，检测其含量十分重要。

所以基于单片机设计制作一氧化碳报警器，保障人们的生命财产安全。

1.2 一氧化碳报警器概述首先我们应该对国家标准规定的燃气报警器的种类有所了解。

燃气报警器可分为可燃））气体泄漏仪（简称“检漏仪”，可燃气体报警控制器（简称“控制器”、可燃气体探测器）（简称“探测器”、可燃气体报警器（简称“报警器”）四大系列产品。

可燃气报警器的核心是气体传感器，俗称“电子鼻”。

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，供燃气报警器后继线路处理。

经过电子路线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。

1.3 设计的目的及意义设计出性能更加可靠，经济实惠的一氧化碳报警器。

意义在于：（1）成本低廉并能对一氧化碳准确报警。

（2）该产品不需专业人员操作，只要放在合适位置，通电即可，连续使用方便，操作简单。

（3）能起到预防一氧化碳中毒的效果，使人们安全放心的工作。

（4）出现一氧化碳漏或者着火时，报警器能够立即鸣笛报警，告之工作人员及时采取措施。

基于单片机的一氧化碳浓度监测及报警系统设计毕业论文目录前言 (1)第1章×××××× (2)1.1 ×××××× (2)1.1.1 ×××××× (2)1.1.2 ×××××× (2)1.1.3 ×××××× (4)第2章×××××× (6)2.1 ×××××× (6)2.1.1 ×××××× (6)2.1.2 ×××××× (6)2.2 ×××××× (8)2.2.1 ×××××× (8)第3章×××××× (12)3.1 ×××××× (12)3.1.1 ×××××× ......................................... 错误!未定义书签。

3.1.2 ×××××× ......................................... 错误!未定义书签。

3.2 ×××××× (12)第4章×××××× (29)4.1 ×××××× (29)4.1.1 ×××××× ......................................... 错误!未定义书签。

基于STC51单片机的一氧化碳监测报警系统的设计摘要：文中设计提出了一种基于STC51单片机的一氧化碳监测报警系统。

冬季天气寒冷，洗澡的时候浴室内空气的湿度会比较大，再加上空气流通性差、气压低，很容易造成一氧化碳中毒，造成人员伤亡。

针对这种不安全因素，而设计了此一氧化碳实时监测系统，安装于浴室内。

该系统通过单片机控制MQ-7气体传感器，实现对浴室内一氧化碳浓度实时采集、处理，同时可根据环境手动设定报警值，并当所测一氧化碳浓度超过设定的报警上、下限时自动报警，提醒正在沐浴的人员及时采取相应措施，防止中毒事故发生，保证沐浴人员生命安全。

关键词：STC12C5A60S2；MQ-7一氧化碳气体传感器；一氧化碳浓度1、监控系统的组成及工作原理根据小型化、实时检测等要求，系统利用STC51单片机及其外围电路完成对MQ-7一氧化碳气体传感器（下文简称气体传感器）的控制和数据转换。

整个系统是流程是：首先通过气体传感器采集现场的数据；气体传感器输出的数据经过运算放大电路转换成单片机所需要的0～5V电压信号，单片机通过自身的8路AD转换器将采集到的一氧化碳数据进行转换。

利用LCD显示当前现场的一氧化碳浓度。

当测得的值超过预先设定的值时，由单片机控制进行声光报警。

系统框图如图1所示。

图1系统框图2、功能单元介绍2.1 MQ-7气体传感器模块系统所采用的是MQ-7气体传感器，其所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO 2)。

采用高低温循环检测方式低温（1.5V 加热）检测一氧化碳，传感器的电导率随空气中一氧化碳气体浓度增加而增大，高温（5.0V 加热）清洗低温时吸附的杂散气体。

使用简单的电路即可将电导率的变化，转换为与该气体浓度相对应的输出信号。

MQ-7气体传感器对一氧化碳的灵敏度高，这种传感器可检测多种含一氧化碳的气体，是一款适合多种应用的低成本传感器。

特点： 元件外形结构*针对一氧化碳有良好的灵敏度 *长寿命低成本 *简单的驱动电路即可应用：*家庭用气体泄漏报警器 *工业用一氧化碳气体报警器 *便携式气体检测器技术指标：传产品型号 MQ-7 产品类型 半导体气敏元件标准封装 塑封 检测气体 一氧化碳 检测浓度 10-1000ppmCO 标准电路条件回路电压V c ≤10V DC加热电压 V H 5.0V±0.2V ACorDC （高） 1.5V ±0.1V ACorDC （低） 加热时间 T L 60±1S （高）90±1S （低）负载电阻R L 可调标准测试条件下元件特性 加热电阻 R H 31Ω±3Ω（室温）加热功耗 P H ≤350mW敏感体表面电阻 R s 2K Ω-20K Ω(in100ppmCO) 灵敏度 S Rs(in air)/Rs(100ppmCO)≥5浓度斜率α≤0.6(R 300ppm /R 100ppm CO) 标准测试条件温度、湿度 20℃±2℃；65%±5%RH 标准测试电路 Vc:5.0V±0.1V ； V H （高）: 5.0V±0.1V ； V H（低）: 1.5V±0.1V 预热时间不少于48小时VcV H GND R LV RL基本测试回路：传感器的输出电压太小，无法满足单片机的要求。

www�ele169�com | 71电子基础0 绪论血液中的血红蛋白与一氧化碳结合后,就很难与氧气结合，这就会造成人体缺氧,轻则会造成头晕头痛等症状,重则危及生命,尤其是会对大脑造成严重的损伤。

一氧化碳无色无味，除非专门的仪器，否则很难被察觉,在室内生煤炉取火做饭、使用一些家用电器时,很容易产生一氧化碳,如果通风不好,很容易造成一氧化碳的堆积,造成的结果难以预料,近年来由于一氧化碳中毒而造成的事故可以说数不胜数，尤其是在冬天，在车内开启车载空调取暖而造成的死伤事故时有发生。

而且在一些使用炭炉火锅的地方，一氧化碳中毒事件屡见不鲜。

因此建立一个自动完整的一氧化碳报警系统就显得尤为必要。

该系统要完成的工作为实时检测目标空间内的一氧化碳浓度,并且在一氧化碳浓度达到预定值的时候进行自动的报警。

综上所述,本设计要解决的问题主要有以下几个方面:(1)一氧化碳浓度的检测问题；(2)自动报警的问题。

1 总体设计该系统中无论检测还是报警都是自动进行的,不需要人为的控制。

目前,在自动控制领域主要有单片机以及PLC 两大类。

PLC 主要应用在工业生产领域,相比于单片机,其在体积、功耗以及费用等方面都存在明显的差距,因此本设计采用单片机控制的方法。

本设计要完成的目标是在一氧化碳浓度达到设定值的时候进行自动的报警,要解决的问题主要有一氧化碳浓度的检测以及自动报警的问题。

为了解决以上问题,本设计制作了中央控制系统、检测系统以及报警系统。

其中中央控制系统由单片机构成,主要负责接收以及转化检测系统传递过来的信息并发送命令给报警系统,检测系统里边的一氧化碳传感器主要负责检测一氧化碳的浓度,并将该信息以电信号的形式传递给单片机。

报警系统由蜂鸣器组成,主要负责接收单片机传递的命令进行报警。

本设计的结构框图如图1所示。

图1 系统结构框图本设计中采用的单片机的型号为STC89C51，一氧化碳基于单片机的室内一氧化碳监测及报警装置冉昊伦（郑州市第四十七中学，河南郑州，450016）摘要：随着科技的发展以及人们对于环境安全程度重视程度的提高，人们越来越重视室内的一氧化碳的危害，基于此，本设计制作了一款一氧化碳的监测报警装置。

基于51单片机的室内一氧化碳检测及报警系统设计摘要本文设计了一种基于51单片机的室内一氧化碳（CO）检测及报警系统。

该系统利用MQ-7传感器进行一氧化碳的检测，并通过51单片机进行数据采集和处理，同时通过LCD显示模块和蜂鸣器进行实时显示和声音报警。

实验结果表明，该系统能够较为准确地检测室内一氧化碳含量，并能够及时进行报警，具有较好的实用性和可靠性。

关键词：51单片机；室内一氧化碳；MQ-7传感器；报警系统AbstractThis paper designs an indoor carbon monoxide (CO) detection and alarm system based on the 51 single-chip microcomputer. The system uses an MQ-7 sensor for carbon monoxide detection, and collects and processes data throughthe 51 single-chip microcomputer. Meanwhile, real-timedisplay and sound alarms are performed through an LCD display module and a buzzer. Experimental results show that thesystem can detect indoor carbon monoxide levels accuratelyand issue alarms in a timely manner, and has goodpracticality and reliability.Keywords: 51 single-chip microcomputer; indoor carbon monoxide; MQ-7 sensor; alarm system1.引言一氧化碳是一种无色、无味、无毒的气体，但它会与人体中的血红蛋白结合成为一氧化碳血红蛋白，导致血红蛋白的氧运输能力降低，进而导致组织缺氧，对人体健康造成严重威胁。

基于单片机AT89C51的一氧化碳浓度检测仪设计李瑞福【摘要】一氧化碳是一种常见的无色无味有毒气体，不易被人们发现，当人处于CO气体之中是十分危险的，甚至威胁到生命安全。

本设计针对空间的 CO 浓度进行测量与报警。

采用了探测器、单片机控制电路设计思路，该方案具有反应速度快，检测误差小等优点。

选用一种十分稳定的 CO 传感器 MQ7，对空间的一氧化碳浓度进行检测，采用AT89C51单片机作为中央处理单元，对浓度信号进行采集、数据处理、显示、报警及打开排气装置等工作，当一氧化碳的浓度超过允许值时，控制电路进行报警。

%Carbon monoxide (CO) is a common colorless, odorless and poisonous gas. It is not easy to be found by people. It’s very dangerous when people are in CO gas environment. It can even threaten the safety of life. This design is to measure the CO concentration of space and alarm. The design idea of detector, single-chip microcomputer control circuit is to be adopted for its advantages of quick reaction speed and small detection error. The author chooses MQ7, a kind of very stable sensor, to make detection of carbon monoxide concentration in space, using AT89C51 single-chip microcomputer as the central processing unit. The author collects data, displays and opens the exhaust device for the concentration signal. When the concentration of carbon monoxide exceeds the allowable value, the control circuit will alarm.【期刊名称】《软件》【年(卷),期】2015(000)009【总页数】3页(P106-108)【关键词】一氧化碳;报警器;单片机;电化学(气敏)传感器【作者】李瑞福【作者单位】辽宁石化职业技术学院，辽宁锦州 121001【正文语种】中文【中图分类】TP29由于发生一氧化碳中毒事件的隐蔽性和普遍性，迫切需要一种监控室内一氧化碳浓度的检测仪，当一氧化碳浓度过高时及时报警，保护人们的生命财产安全。

引言报警器，防盗报警器,是对用于发生警情、危险、紧急情况等状况下以声音、光线、气压等形式发出警报的电子产品的统称。

随着科技的进步，机械式报警器越来越多地被先进的电子报警器代替，经常应用于系统故障、安全防范、交通运输、医疗救护、应急救灾等领域，与社会生产、生活密不可分。

防盗报警系统通常由:探测器（又称报警器）、传输通道和报警控制器三部分构成。

报警探测器是由传感器和信号处理组成的，用来探测入侵者入侵行为的，由电子和机械部件组成的装置，是防盗报警系统的关键，而传感器又是报警探测器的核心元件。

采用不同原理的传感器件，可以构成不同种类、不同用途、达到不同探测目的的报警探测装置，单片微型计算机，通常简称为单片机，它采用大规模集成电路技术把微处理器和随机存取数据存储器，只读程序存储器，输入输出电路以及定时计数器。

串行通信口，时钟电路。

脉冲调制电路。

模拟多路转换器，A/D转换器等电路集成到单独的一块芯片上，构成一个最小的完善的计算机系统，这些电路能在软件的控制下单独。

准确，迅速，高效的完成程序设计者现规定的任务。

因为由单片机构成的电路玩玩具有体积小，成本低，功能强，可靠性高，功耗低，电路简洁，开发和改进容易等等一系列有点，因此就有优异地性价比，从而使它在多方面得到了越来越多的使用，本次设计就是基于单片机的报警器设计。

一设计基本电路原理和思路该报警器得设计思路是首先，利用光敏电阻构成光敏开关，光敏开关的作用是为单片机报警主电路提供报警信号，即通过光敏开关实现高低电平信号的转换，报警信号通过单片机软件处理实现信号的转换，在利用转换的信号驱动扬声器继而用声音输出进行报警，本次实验是通过光照的变化，利用光敏电阻随光照强度变化，阻值发生变化的特性首先实现的开关电路，即报警信号的来源是关照，报警主电路由单片机和音频放大模块组成，利用单片机上写入的程序，实现当报警信号输入单片机，其就会产生频率不等的信号。

以驱动扬声器报警。

采用光敏电阻的光控开关这是两种开关电路的主要原理：利用功率MOS场效应管可以作功率开关，开关的敏感元件可以采用光敏电阻LDR，当光线照射的光敏电阻上时，LDR呈低阻值，有信号加在场效应晶体管的栅极上，源漏极间导通，从而使继电器线圈K改变状态，产生控制作用或发出信号，如果将光敏电阻LDR接在地电位处，则在暗时无光线照射的光敏电阻，光敏电阻阻值高，故VMOS管栅极电位高，导通使灯L亮，反之，当有光线照射到LDR上时，VMOS栅极处于低电位截止，灯L 不亮。

基于51 单片机的燃气体报警器的设计本文设计的燃气报警器以STC12C5410AD 单片机为控制核心，通过单片机系统对家庭煤气泄漏实现报警功能。

由Sn O2敏感材料构成的一氧化碳气体传感器对煤气进行检测，将所等到的测量浓度值和设定浓度值相比较得到偏差信号，通过对偏差信号的处理获得控制信号，实现报警功能。

通过12864液晶显示器显示当前空气中煤气的浓度值，通过按键来设定报警浓度值。

整个系统硬件电路设计合理，安全可靠。

可燃气体报警器在生产、生活中应用非常广泛，目前市场上经销的绝大多数报警器只具有检测与报警的功能，不能显示和设置当前可燃气体报警浓度值且控制精度不高，电路复杂且价格较贵。

本人在实践中发现利用气敏传感器与单片机相结合制作可燃气体报警器效果较好，测量精度高响应速度快，电路简单而且造价低廉。

1 硬件电路的设计与制作1.1 检测电路的设计与制作检测电路是由气敏传感器、温度补偿电路、延时电路组成，电路如图1 所示。

气敏传感器敏是由Sn O2 敏感材料制成的，在常温、洁净空气中其固有电阻值Ra 一般（103～105）Ω范围。

当空气中可燃气体浓度增加时，固有电阻值Rab 的阻值减小，回路电流I增加，从而使负载RL电阻两端输出电压值增加。

温度补偿电路由R2 和Rt 电阻构成，当环境温度降低时，则负温度热敏电阻（Rt）的阻值增大，使相应的输出电压得到补偿。

延时电路是由热敏电阻（R4）晶闸管Q 及R5电阻构成的。

刚通电时，气敏电阻固有电阻值小，热敏电阻值R4 也小，晶闸管Q 导通。

电流大部分经热敏电阻R4 回到负极，使负载输出电压得到限幅作用。

当通电1～2min 后，热敏电阻阻值变为极大值，延时电路停止工作，气敏传感器固有阻值也急剧增大，电路进入正常的工作状态。

在制作时，将加热丝一端接5V电源正极，另一端接负极；将敏感元件的一端接电源正极，另一端作为输出端，将气敏传感器同检测电路其它器件设计在一小块线路板上，保证气敏传感器与补偿元件工作在相同环境条件下，这样能够起到有效的补偿作用。

基于 51 单片机的一氧化碳检测报警器的设计摘要：CO气体报警器利用A/D转换原理，将被测模拟量转换成数字量，并用数字方式显示出测量结果。

A/D转换器的精确度影响数据显示的准确度，本设计采用ADC0809对输入模拟信号进行转换，控制核心STC89C51单片机对转换的结果进行运算和处理，最后驱动LCD1602显示数字信号，并将数值与设定值做比较控制声光报警和继电器是否吸和，系统可自行设定上下限报警值。

通过keil软件对所设计程序进行编译和调试，keil软件提供了包括 C 编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个uViSion集成开发环境将这些部分组合在一起。

将keil软件与proteus软件结合，通过Proteus仿真软件实现接口电路设计，将编好的程序输入keil软件中，进行编译，编译结束将产生一个HEX格式的文件，将其载入到proteus环境中，进行实时仿真。

Proteus软件是一种电路分析和实物模拟仿真软件。

它运行于Windows操作系统上，可以进行仿真、分析各种模拟器件和集成电路，是集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件，功能强大，具有系统资源丰富、硬件投入少、形象直观等优点。

关键词：STC89C51；ADC0809；LCD1602；一、设计背景及意义CO是一种有毒易燃易爆性气体，常温下无色无味、难溶于水，但易溶于氨水。

由于相对密度略低于空气，故能均匀的扩散于监测环境中。

在受CO的环境污染中，人们慢性中毒时完全意识不到它的存在，CO的这一特性更增加了它的危害性。

CO随空气毫无知觉的吸入人体肺部后，由于CO与血红蛋白的亲和能力比氧气和血红蛋白的亲和能力大约高250~300倍，形成碳氧血红蛋白。

而且它们结合后不易分离，它们的解离速度只有氧和血红蛋白的1/3600。

因而造成血红蛋白更易于CO结合而不易与氧结合，使输送到人体各组织器官的血液供氧不足。

甚至还能夺走人体内的氧气，导致组织低氧症，使人体脑及全身组织缺氧窒息而中毒。

基于单片机的一氧化碳检测系统设计说明1. 引言一氧化碳（Carbon Monoxide，简称CO）是一种常见的有毒气体，它对人体的血液循环系统具有很强的毒性，长期暴露于CO中会导致中毒甚至死亡。

因此，为了保障人们的安全与健康，设计一个基于单片机的一氧化碳检测系统至关重要。

本文档将介绍一种基于单片机的一氧化碳检测系统的设计方案，包括硬件设计、软件设计和系统性能等方面的说明。

2. 硬件设计2.1 传感器选择一氧化碳传感器是检测系统的核心组件，其准确性和灵敏度直接影响系统的可靠性。

选择一款合适的传感器非常重要。

我们选用XYZ型一氧化碳传感器，其具有高精度、低功耗和长寿命的特点，能够快速、准确地检测环境中的CO含量。

2.2 硬件连接在系统硬件设计中，我们需要将传感器与单片机进行连接。

传感器将通过模拟信号输出CO含量的数值，而单片机则通过模数转换器（ADC）将模拟信号转换为数字信号进行处理。

在电路设计中，我们需要考虑到传感器的工作电压、接口类型和电源电流等参数，以确保传感器和单片机之间的稳定连接。

3. 软件设计3.1 程序框架基于单片机的一氧化碳检测系统的软件设计需要考虑到实时性、稳定性和易用性等方面的需求。

我们将设计一个简洁明了的程序框架，包括以下几个模块：•初始化模块：用于初始化系统所需的硬件和软件环境。

•传感器读取模块：负责读取传感器输出的模拟信号，并通过ADC将其转换为数字信号。

•数据处理模块：对传感器读取的数据进行处理，计算CO含量，并根据设定的阈值判断是否超过安全范围。

•显示模块：将检测结果显示在LCD屏幕上，以便用户实时了解CO 含量。

•报警模块：当一氧化碳含量超过阈值时，触发报警装置以提醒用户。

3.2 编程语言和开发工具为了实现软件设计的要求，我们选择C语言作为主要的编程语言，并使用开发工具进行编程和调试。

我们将使用Keil MDK开发工具和对应的编译器进行开发，该工具具有良好的集成开发环境（IDE），方便编程和调试。

基于51单片机的一氧化碳报警器的设计作者：秦风元来源：《丝路视野》2016年第23期【摘要】本文设计了一款能够自动检测房间内一氧化碳气体浓度的报警器，当气敏传感器检测到的浓度值大于安全值时，报警器发出报警信号并控制外部的排风扇和电磁阀进行事故处理；整个过程中通过LED实时显示一氧化碳气体的浓度值。

【关键词】一氧化碳；气体传感器；单片机；检测；浓度一、引言现今，单片机技术快速发展、应用广泛，涉及到现实生活中的各个领域，单片机技术产品和设备的应用促进了生产技术水平的不断提高。

本文中的气体浓度检测系统正是单片机应用系统中的一种。

这次设计使用的气体传感器就是要测量一氧化碳浓度的动态信号，然后利用A/D 转换芯片将浓度值转换为数字值，实现整个系统的检测与事故处理功能，实现智能控制。

二、系统硬件设计（一）系统硬件电路组成本系统属于单片机在系统检测及工程控制方面的应用。

为保证可靠运行，整个硬件系统包括三个部分：主控模块、浓度检测及显示模块、报警及事故处理模块，其中，主控模块以单片机为中心，对其他模块的运行进行控制；浓度检测及显示模块的功能是将房间中的一氧化碳浓度值转换成为单片机能够处理的数字信号，并且将浓度值通过LED显示出来；报警及事故处理模块是此系统的外围电路，它的功能实现形式最人性化，体现了智能控制，在检测到一氧化碳的浓度超过指定值时会启动蜂鸣器报警，报警无效后即会进行事故处理，启动排气扇和关闭电磁阀来防止事故的发生。

（二）系统各个模块功能说明1.主控模块系统选用单片机控制，采用MCS-51单片机。

MCS-51系列单片机是美国Intel公司1980年推出的一种高性能8位单片微型计算机，内带4K字节的内存和程序保护系统，便于程序的调试修改和保密。

它的主要功能是和ADC0809芯片一起共同接收检测信号，通过对数字信号的处理来控制外围电路及显示电路。

模数转换芯片采用ADC0809，接收经过运算放大器处理后的一氧化碳传感器的检测值，检测结果经过ADC0809处理后送单片机进行数据处理。

基于单片机的一氧化碳检测系统设计说明本文档旨在介绍一氧化碳的危害性以及设计一氧化碳检测系统的重要性。

一氧化碳是一种无色、无味、无刺激性气体，具有很强的毒性。

它常常产生于燃烧不完全的燃料，如煤气、汽油、柴油等。

一氧化碳在室内环境中的积累可能导致中毒甚至死亡。

由于一氧化碳的隐蔽性和危险性，设计一个高效且可靠的一氧化碳检测系统至关重要。

这样的系统可以及时检测和报警，保护人们的生命和财产安全。

在本文档中，我们将详细介绍基于单片机的一氧化碳检测系统的设计细节，包括硬件和软件方面的实现。

通过设计一个精确、敏感和可靠的系统，我们可以有效地检测和防范一氧化碳中毒事故的发生。

请继续阅读下文，了解更多关于基于单片机的一氧化碳检测系统设计的信息。

概述基于单片机的一氧化碳检测系统的设计目标和功能。

本文档详细描述了一氧化碳检测系统所需的传感器和电路设计，以及相应的硬件组成。

一氧化碳传感器在设计中，将采用一氧化碳传感器来检测环境中的一氧化碳浓度。

该传感器将负责实时监测一氧化碳的浓度，并将测量结果传输给单片机进行处理。

单片机在该系统中，单片机将承担数据处理和控制的任务。

它将接收一氧化碳传感器传输的浓度数据，并进行相应的处理，以便对一氧化碳浓度进行判断和控制其他设备。

基于单片机的一氧化碳检测系统主要由以下硬件组成部分构成：一氧化碳传感器：用于检测环境中的一氧化碳浓度；单片机：负责接收和处理传感器的数据，以控制系统的运行；储存器：用于存储检测到的数据和相关参数；显示屏：用于显示一氧化碳浓度和其他相关信息；控制部件：根据单片机的指令，控制其他设备的运行。

说明单片机上的程序设计，包括数据采集、处理和显示等功能的实现。

程序设计需在单片机上实现一氧化碳检测系统的核心功能，主要包括数据采集、数据处理和数据显示等部分。

数据采集部分需要通过传感器实时获取环境中的一氧化碳浓度值，并将其转换为数字信号。

这可以使用模拟到数字转换器（ADC）来完成，通过单片机内部的ADC模块进行模拟信号的采样和转换。

河北工程大学毕业论文摘要本设计利用GS系列传感器，将置于测试环境中待测气体的浓度转换为模拟电压，再通过ADC0809将模拟电压转换为数字信号，送入单片机AT89C51中进行处理。

为了用户对气体浓度进行实时了解，将AT89C51外接3片74LS164作为3位LED显示器的静态显示接口，把单片机的RXD作为数据输出线，TXD作为移位时钟脉冲。

74LS164为TTL单向8位移位寄存器，可实现串行输入，并行输出，通过8位移位寄存器74LS164可进行静态显示。

通过设置报警值，用单片机控制发光二极管和音乐IC同时报警。

利用单片机控制技术，制作了程控一氧化碳报警器。

该仪器对一氧化碳（CO）进行实时监控，当一氧化碳的浓度超过允许值时，控制电路进行报警，并通过外接排风扇与电磁阀对其进行程控，以防事故的发生。

另外为了防止程序陷入死循环，还利用x25045芯片组成的看门狗电路在程序陷入死循环时让单片机复位，而不用整个系统断电，从而保护了硬件电路。

由于所设计的数字气体报警器采用单片机AT89C51，其价格便宜，性能稳定，易于产品化。

以GS气体传感器和AT89C51 单片机为核心，设计气体泄漏报警器，该报警器设计方法简单易行，使用效果良好，下面给出了气体泄漏报警器的总体设计原理，关键的硬件电路和所有的软件程序设计。

关键词：一氧化碳；气体泄露报警器；AT89C51单片机；GS气体传感器I河北工程大学毕业论文AbstractThe design of the GS series of sensors, will be placed on the test environment measured the concentration of gas converted to analog voltage, and then through the ADC0809 will be converted to analog voltage digital signal, into the SCM AT89C51 in the process. To users of gas concentrations in real-time understanding, AT89C51 will be linked three 74 LS164 externally as the three LED display static display interface, and the MCU RXD as the output data line, TXD as a shift clock pulse. 74LS164 TTL is a one-way 8-bit register displacement which can be realized enter serial, parallel output, through the 8-bit shift register 74 LS164 can be static display. By setting the alarm level, the MCU control LED and music IC alarm at the same time.SCM control use of technology, produced a program-controlled carbon monoxide alarm. The instrument of carbon monoxide (CO) for real-time monitoring, when the concentration of carbon monoxide is more than allowed value, the control circuit for alarm, and through an external electromagnetic valve row fans and their program-controlled, to prevent accidents. In addition procedures to prevent a cycle of death, also usedx25045 watchdog circuit chip composed of a death in the process so that when the MCU reset cycle, instead of the whole system off, thereby protecting the hardware circuit.As designed by the number of gas alarm using SCM AT89C51, it is cheap, stable performance, easy-production. GS to gas sensors and AT89C51 microcontroller as the core design of gas leakage alarm, the alarm system design method is simple, use good effect, the following is a gas leakage alarm the general design principles, the key hardware and all The software program design.Keywords：CO; Leaking gases alarm; AT89C51 microcomtuper;GS Gases SensorsII河北工程大学毕业论文目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)1.1研究背景及意义 (1)1.2研究目标及实现功能 (2)1.3研究方案 (3)1.4我国报警器行业的发展 (4)2单片机相关知识介绍 (6)2.1单片机中断与复位 (6)2.1.1单片机中断系统····································································2.1.2单片机复位电路····································································2.2AT89C51单片机对ADC0809的接口 (8)2.3AT89C51的介绍 ·········································································3 硬件部分的设计及调试 (9)3.1硬件部分的设计 (9)3.1.1系统的组成 (9)3.1.2系统各模块功能 (9)3.1.3系统的控制 (12)3.1.4系统主要器件的介绍 ····························································3.2硬件电路的调试 (12)4 软件部分的设计及调试 (13)4.1软件部分的设计 (13)4.1.1主程序 (14)4.1.2调零子程序 (15)4.1.3显示子程序 (16)4.1.4报警子程序 (17)4.1.5中断取值子程序 (19)4.2软件程序的调试 (22)结论 (41)致谢 (23)参考文献 (24)III河北工程大学毕业论文附录 (25)科技文章摘译 (35)IV河北工程大学毕业论文第1章绪论1.1研究背景及意义随着我国燃气的变革及西气东输工程的进行，煤气或天然气已成为多数家庭的燃料。

基于单片机的危险气体泄露报警器摘要:本设计基于51单片机技术设计了一个危险气体报警排放系统，是由STC89C51单片机、LCD16102液晶显示、MQ-7传感器、气体浓度检测模块、报警排放模块。

采用一氧化碳传感器将空气中一氧化碳气体的浓度信号转换成微弱的电压信号，再经过二级信号放大，传送给单片机进行信号比较与处理，超过预定的阈值单片机就会发出声光报警信号并驱动LCD1602显示浓度、蜂鸣器报警、排气扇启动直至一氧化碳浓度低至预设值，本设计具有安装方便和成本低的优点，具有可应用于实际生产的价值。

关键词：STC89C51单片机、气体传感器、报警系统1、设计背景及目的随着人们生活水平的提高可燃性气体的使用变得必不可少，逐渐成为人们生活的一部分，安全隐患也日益明显，本装置有可适用于各种可燃性气体（液化气，天然气，煤气等）也适用于各种环境，在家，工厂等都可以极大降低可燃性气体发生安全隐患的概率，在市场方面也有很好的市场前景。

2、基本设计思路用单个传感器检测可燃性气体浓度，将检测到的浓度结果通过运算放大器放大后送入模/数芯片ADC0809中进行模--数转换，传入单片机中，由STC89C51单片机处理数据，并利用单片机控制报警器进行声音报警，并用1602显示屏显示数值，浓度超标，开启风扇，减少可燃性气体浓度。

3、硬件设计3.1 STC89C51单片机STC89系列单片机是MCS-51系列单片机的派生产品。

它在指令系统、硬件结构和片内资源上与标准8052单片机完全兼容，DIP40封装系列与8051为pin-to-pin兼容。

STC89系列单片机高速（最高时钟频率90MHz），低功耗，带有4kB的内存和程序保护系统，便于程序的调试修改和保密。

根据系统要求，选择了STC89C51单片机。

3.2 ADC0809芯片模数转换部分采用ADC0809芯片。

ADC0809是美国国家半导体公司生产的CM0S工艺8通道，8位逐次逼近式A/D转换器。