基于单片机的可燃气体探测报警控制系统

毕业设计（论文）题目基于单片机的可燃气体监测报警控制系统的设计系（院）专业班级学生姓名学号指导教师职称讲师二〇一二年六月十八日独创声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。

尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。

本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:二〇一二年六月一十八日毕业设计（论文）使用授权声明本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。

本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。

（保密论文在解密后遵守此规定）作者签名:二〇一二年六月一十八日滨州学院本科毕业设计（论文）基于单片机的可燃气体监测报警控制系统的设计摘要本系统由MQ-2传感器、单片机AT89C51、模数转换芯片ADC0804、LCD1602液晶显示屏构成，其功能是监测环境中可燃气体的浓度，当浓度达到设定的报警值时就会触发声光报警。

本系统分为硬件设计和软件设计两部分。

其中硬件设计部分包括气体浓度采集电路，A/D转换电路、单片机最小系统电路、显示电路、报警电路以及按键电路。

当系统工作时，信号采集电路将气体浓度转换为模拟电压，通过ADC换器器转换为数字信号送入单片机，单片机内部建立浓度与电压的关系，然后将结果送入LCD进行显示。

如果可燃气体的浓度达到报警值时会触发声光报警，同时无线控制模块触动阀门打开排气扇。

当发生未知危险时还可手动进行报警以及手动取消报警。

软件部分通过KEILC51编程实现，通过PROTEUS仿真，系统实现了预期的功能。

河南科技学院新科学院2014届本科毕业论文（设计）基于单片机的可燃气体探测报警控制系统学生姓名：***所在院系：新科学院电气工程系所学专业：电子信息工程导师姓名：王红军完成时间：2015年4月10日基于单片机的可燃气体探测报警控制系统摘要随着电子科学技术的进步和发展，电子技术逐渐成为安全方面的有力手段，许多安全方面的电子产品，是人们在生活中的得力助手。

本设计利用单片机技术结合A/D转换芯片构建了一个可燃气体探测报警系统。

当环境中可燃气体泄露并达到一定浓度时，可燃气体报警报警系统将会检测到并发出报警信号，以提醒工作人员采取安全措施。

本文首先简要介绍了可燃气体探测报警控制系统的主要方式以及单片机系统的优势，后又详细地介绍了可燃气体探测报警控制系统的设计流程，以及硬件系统和软件系统的设计，给出了硬件电路的设计细节，包括各个部分电路、芯片的选择、方案的可行性分析等。

本系统主要由传感器MQ-2、单片机AT89C52、模数转换芯片ADC0808、液晶显示屏LCD1602构成，其功能是对环境中可燃气体的浓度进行监测，当浓度达到原本设定的报警值时，就会触发声光报警。

其主要工作流程为：首先由传感器MQ-2对环境中有害气体的浓度进行采集，然后将其转化为相应的电压值，将模拟信号采集处理后传送给模数转换芯片ADC0808，再将转换后的数字信号传送给单片机AT89C52，单片机内部建立浓度与电压的关系，将结果送入LCD进行显示，若可燃气体浓度达到报警值时会触发声光报警，从而能够降低日常生活中可燃气体泄漏所引起的事故的发生。

关键词：单片机，可燃气体，MQ-2传感器Design of Ignitable Gas Alarm Detector and Controller Based onMCUAbstractWith the progress and development of electronic science and technology, electronic technology has become the powerful tools for the security, many security electronic products, is people in life's right-hand man. This design using the single chip microcomputer technology combined with the A/D conversion chip built A combustible gas detection alarm system. When the combustible gas leakage in the environment and achieve a certain concentration, combustible gas alarm alarm system will be detected and signal alarm, to remind staff to take safety precautions. This paper first briefly introduces the main way of combustible gas detection alarm control system and the advantage of single chip microcomputer system, and introduces in detail the design process of the control system of flammable gas detection alarm, and the design of hardware system and software system, details the design of hardware circuit are given, including the selection of each part of the circuit, chip, project feasibility analysis, etc.MQ - 2 this system is mainly composed of sensor, microcontroller AT89C52, modulus conversion chip ADC0808, LCD display LCD1602, its function is to the concentration of the combustible gas in environment monitoring, when the concentration reaches originally set alarm value, will trigger a sound and light alarm. Its main working process is: first by the sensor MQ - 2 to acquisition of the concentration of harmful gas in the environment, and then translate them into corresponding voltage value, the analog signal collection and processing will be sent to ADC0808 modulus conversion chip, then the converted digital signal transmitted to the single chip microcomputer AT89C52, MCU internal build relations between the concentration and voltage, the results into the LCD display, if combustible gas concentration reaches the alarm value, will trigger the acousto-optic alarm so that they can reduce daily life caused by combustible gas leakage accidents.Key words: AT89C52, combustible gas, MQ - 2 sensor目录绪论 (1)1报警器的概述 (1)1.1报警器的研究背景及意义 (1)1.2 气体传感器的分类 (2)2系统组成框图与工作原理 (2)3主要原件介绍 (3)3.1 STC89C52单片机 (3)3.1.1概述 (3)3.1.2管脚介绍 (3)3.1.3最小系统 (5)3.2转换芯片ADC0808 (6)3.2.1概述 (6)3.2.2管脚介绍 (7)3.3气体传感器MQ-2 (8)3.4液晶显示模块 (9)4电路单元硬件设计 (9)4.1可燃气体信号采集部分电路 (9)4.2 A/D转换部分电路 (10)4.3显示部分电路 (11)4.4报警电路 (12)5软件设计部分 (13)5.1软件设计流程图 (13)5.2软件仿真过程 (13)6总结 (14)参考文献 (16)附录 (18)绪论煤矿爆炸、厂房起火、工人中毒、家庭煤气泄漏等诸如此类新闻报道层出不穷。

毕业论文（设计）论文题目基于单片机的可燃性气体检测仪的设计安徽农业大学学士学位论文（设计）开题报告目录1 绪论 (1)1.1设计研究的目的和意义 (1)1.2本设计主要完成的任务 (2)2 可燃性气体传感器 (3)2.1 气体传感器的选型 (3)2.1.1 气体传感器的种类 (3)2.1.2 选定可燃性气体传感器MQ-2 (4)2.2 MQ-2传感器简介 (5)2.2.1 MQ-2传感器概述 (5)2.2.2 MQ-2传感器详细说明 (5)3 可燃性气体浓度检测报警装置的硬件设计 (7)3.1 可燃性气体检测报警器的设计 (7)3.2 可燃性气体浓度检测报警装置的电路设计 (8)3.2.1 AT89S52单片机接口电路 (8)3.2.2 ADC0832的介绍 (9)3.2.3 ADC0832与单片机接口电路 (10)3.2.4 单片机对ADC0832的控制 (10)3.2.5 DS18B20测温电路 (10)3.2.6 报警电路 (11)3.2.7 四位数码管显示电路 (11)3.3 LED数码管 (12)3.3.1 LED数码管的引脚说明 (12)3.3.2 数码管编码说明 (14)4 可燃性气体报警器的软件设计 (14)4.1 主程序设计及流程图 (14)4.2 主程序初始化流程图 (15)4.3 中位值平均滤波法数字滤波设计 (16)4.4 插值法线性化处理设计 (18)5 代码的编写及烧写过程 (19)5.1 代码的编写 (19)5.2 程序的烧写 (20)5.2.1 硬件连接 (20)5.2.2 烧写软件 (21)6 系统调试 (22)6.1 硬件的调试 (22)6.2 软件调试 (23)6.3 整体调试 (23)7 结论 (23)参考文献 (24)英文摘要 (25)致谢 (25)附录 (27)附录一部分代码： (27)附录二电路图 (33)附录三 PCB图 (34)附录四实物图 (35)基于单片机的可燃性气体检测仪的设计学生：指导教师：( 合肥 230036)摘要：本设计对可燃性气体浓度检测、控制报警进行了深入的研究，设计出一种技术水平较好的可燃性气体报警器。

摘要随着社会的进步，科技的发展，人们的生活水平得到了提升，天然气煤气逐渐进入我们的家庭，它给我们带来方便的同时也带给了我们危害。

一旦发生大面积泄露，处置不及时就可能引发大爆炸，给我们的生命财产安全带来威胁。

因此对燃气的检测和报警是一项必要的工作。

怎样防止燃气中毒与爆炸也已成为人们的迫切需要！本系统设计以80C51单片机为控制核心，利用传感器对环境中气体的浓度进行检测，通过A\D转换芯片将检测到的气体浓度值转换为由二进制表示的单片机能够识别的数字信号。

单片机对数字信号进行处理和判断，如果气体浓度超过预设值则由声光报警系统进行报警。

该设计充分利用了单片机电路简单，价格低廉，可靠性好等优点对该系统进行实时控制，利用其编程简单，系统运行速度快等优点使系统在性能、精确度和灵敏度等方面得到了一定的提升。

关键词：51单片机，传感器，A\D转换，声光报警系统IABSTRACTWith the progress of society, the development of science and technology, people's living standard has been improved, natural gas and coal gas gradually into our family, it brings us convenience but also bring us harm. Once large area leakage, untimely disposal can cause big bang, to our life and property security threats. The gas detection and alarm is a necessary work. How to prevent gas poisoning and explosion has become the urgent need of the people!The system design based on 80C51MCU as the control core, using the sensor in gas concentration detection, through the A \ D conversion chip will detect gas concentration value conversion from binary representation of the one-chip computer can identify the digital signal. Single chip digital signal processing and judgment, if the gas concentration exceeds a preset value by the sound and light alarm system for alarm.The design makes full use of the computer has the advantages of simple circuit, low cost, good reliability of the system for real-time control, using the simple programming, system running speed in the performance of the system, the system accuracy sensitivity has been certain promotion.Key Words: 51 MCU, sensor,A / D conversion,sound and light alarm systemII目录1 引言 (1)2 元件选取 (2)2.1单片机 (2)2.1.1 单片机的选型 (2)2.1.2 80C51系列单片机的基本组成 (2)2.1.3单片机中断响应的结构与控制 (3)2.1.4单片机复位电路介绍 (4)2.1.5单片机延时系统介绍 (4)2.2烟雾传感器 (5)2.2.1 烟雾传感器的选型 (5)2.2.2 气体传感器介绍 (5)2.3 A\D转换芯片 (6)2.3.1 A\D转换芯片的选择 (6)2.3.2 A\D转换的器件介绍 (7)3 系统硬件设计 (9)3.1 系统整体结构设计 (9)3.2 系统各部分电路设计 (9)3.2.1 电源模块 (9)3.2.2 声光报警系统模块 (10)3.2.3 控制电路 (11)3.2.4 A\D转换电路 (12)3.2.5 烟雾传感器的连接电路 (13)3.3 系统整体电路 (13)4 系统软件设计 (14)4.1程序编写模块 (14)4.2 主程序流程图 (14)4.3 中断原理 (15)III4.4 定时器原理 (16)5.结论与不足 (18)参考文献 (19)致谢 (20)IV1 引言随着社会的进步，煤气天然气已成为人们日常生活中不可或缺的资源，但它给我们带来方便的同时也给我们带来了危害。

基于单片机的可燃气体检测系统设计一氧化碳报警器是利用A/D转换原理，将模拟量转换成数字量，并用数字的形式在显示屏上显示出来。

数据的精度由A/D转换器决定，本设计用模数转换器ADC0809对模拟信号进行转换，单片机STC89C51为控制核心，来完成对数据运算和处理，最后驱动LCD1602显示屏显示数字信号，并将数值与设定值做比较，以控制声光报警和继电器是否吸和，系统手动设定上下限报警值。

本设计的程序由keil软件进行编译和调试，keil中有C编译器，宏汇编，库管理等的完整开发方案，由集成开发环境把他们组合在一起。

keil软件和proteus软件一起使用，用Proteus仿真软件所设计的接口电路，通过keil软件进行编译，编译完后会自动生成一个HEX格式的文件，把它加载到Proteus中便可进行仿真。

用Proteus软件完成电路分析和模拟仿真。

Proteus运行环境为Windows系统，可以进行仿真、分析模拟器件和集成电路，同时具有单片机和SPICE的功能，功能强大，硬件少，形象直观。

关键词：STC89C51ADC0809 LCD1602目录第1章绪论 (1)1.1 课题研究的目的意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.2.1 一氧化碳检测的现状 (2)1.2.2 我国一氧化碳检测的发展 (2)1.2.3 各国一氧化碳检测的发展 (2)1.3 一氧化碳传感器 (3)1.3.1 本设计采用MQ-7气体传感器 (3)第2章总体设计方案 (5)2.1系统的功能要求 (5)2.2 系统的技术要求 (5)2.3 系统的组成及方案设计 (5)第3章系统的硬件设计 (7)3.1 主控电路 (8)3.2 一氧化碳气体检测电路的设计 (11)3.2.1 MQ-7介绍 (11)3.2.2 ADC0809介绍 (13)3.3 液晶显示电路设计 (14)3.4 声光报警提示电路 (16)3.4.1 灯光提示电路 (16)3.4.2 声音报警电路 (17)3.5 负载控制电路 (18)3.6 按键电路 (18)第4章系统的软件设计 (20)4.1 Keil软件介绍 (20)4.2 Protel99SE软件介绍 (20)4.3 Proteus软件介绍 (21)4.4 主程序流程图 (22)第5章结论与展望 (23)5.1 结论 (23)5.2 展望 (23)第1章绪论1.1课题研究的目的意义一氧化碳是有毒气体，易燃易爆，室温下没有味道和颜色、不易溶于水。

毕业设计（论文）题目基于单片机的可燃气体监测报警控制系统的设计系（院）专业班级学生学号指导教师职称讲师二〇一二年六月十八日独创声明本人重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。

尽我所知，除文中已经注明引用的容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。

本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:二〇一二年六月一十八日毕业设计（论文）使用授权声明本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。

本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部容，允许他人依法合理使用。

（论文在解密后遵守此规定）作者签名:二〇一二年六月一十八日基于单片机的可燃气体监测报警控制系统的设计摘要本系统由MQ-2传感器、单片机AT89C51、模数转换芯片ADC0804、LCD1602液晶显示屏构成，其功能是监测环境中可燃气体的浓度，当浓度达到设定的报警值时就会触发声光报警。

本系统分为硬件设计和软件设计两部分。

其中硬件设计部分包括气体浓度采集电路，A/D转换电路、单片机最小系统电路、显示电路、报警电路以及按键电路。

当系统工作时，信号采集电路将气体浓度转换为模拟电压，通过ADC换器器转换为数字信号送入单片机，单片机部建立浓度与电压的关系，然后将结果送入LCD进行显示。

如果可燃气体的浓度达到报警值时会触发声光报警，同时无线控制模块触动阀门打开排气扇。

当发生未知危险时还可手动进行报警以及手动取消报警。

软件部分通过KEILC51编程实现，通过PROTEUS仿真，系统实现了预期的功能。

关键词：MQ-2传感器；AT89C51单片机；ADC0804芯片；LCD液晶显示；无线发射接收模块Design of Ignitable Gas Alarm Detector andController Based on MCUAbstractThe system consists of MQ-2 sensor, the single chip microcomputer AT89C51 analog to digital converter chip, the ADC0804, the LCD1602. Its function is to monitor the concentration of combustible gases in the environment, when the concentration reaches the alarm set value, the system will trigger sound and light alarm. The system is divided into hardware and software. Hardware consist of the acquisition circuit of the gas concentration, the A / D conversion circuit, the smallest system of AT89C51, circuit, display circuit, the alarm circuit and the key circuit. When the system is working, the signal acquisition circuit convert the gas concentration to analog voltage, then the analog voltage is converted by ADC converter device to digital signal and then send into the microcontroller, The cpu establish the relationship between concentration and voltage, then the result is dispiayed by 1602LCD .If the combustible gas concentration reaches the alarm set value, the system will trigger sound and light alarm, at the same time RF transceiver /receiver module touches the valve to open the exhaust fan.When an unknown risk happen, the system can also control to open the function of manually alarm and manually cancel the alarm. The programming is implemented by KEIL C51, and the system is simulated by PROTEUS. System achieved the desired function.Key word: MQ-2 sensor；AT89C51；ADC0804；LCD；RF transceiver /receiver module目录引言 (1)第一章报警器的概述 (2)1.1报警器的研究背景 (2)1.2报警器的研究意义 (2)1.2.1气体传感器的分类 (2)1.3系统整体方案及硬件设计 (3)第二章主要元件介绍 (3)2.1 AT89C51单片机 (5)2.1.1 概述 (5)2.1.2 引脚及最小系统 (5)2.1.3 时钟电路 (8)2.1.4 复位电路 (9)2.2模数转换芯片ADC0804 (10)2.2.1概述 (10)2.2.2 引脚介绍 (10)2.2.3 A/D性能参数 (11)2.2.4 A/D转换的方法和原理 (12)2.2.5 连接方式 (12)2.3 MQ-2传感器 (12)2.4 LCD液晶屏 (14)2.4.1 1602引脚功能 (15)2.5 无线发射接收模块 (16)第三章模块电路设计 (19)3.1 可燃气体信号采集部分电路 (19)3.2 显示部分电路 (19)3.3 A/D转换部分电路 (20)3.4 报警显示部分电路 (21)3.5 最小系统及按键 (22)第四章整体电路 (24)4.1 系统整体电路图 (24)4.2 系统软件设计 (24)4.2.1 软件设计流程图 (24)第五章系统仿真实现 (26)5.1 编程软件简介 (26)5.2 仿真软件简介 (27)5.3 仿真测试 (28)结论 (32)参考文献 (33)辞 (34)附录 (35)引言煤矿爆炸、厂房起火、工人中毒、家庭煤气泄漏等此类新闻报道层出不穷。

毕业设计说明书基于51单片机的可燃气体检测设计办学单位：班级：学生：指导教师：提交日期：2014年12月日摘要随着城市煤气、天然气事业及化学工业的迅速发展，易燃、易爆的气体种类和应用范围在不断增加，这些易燃易爆气体在生产和使用过程中，一旦发生泄露将会引起中毒、火灾、爆炸等重大事故。

在人们对安全生产的重视程度和生产技术手段不断提高的同时，可燃气体监测报警器正广泛地应用在这些领域中。

可燃气体探测报警器是预防易燃易爆气体在生产和使用过程中发生泄露的报警装置。

为了防止这类事故的发生，装设可燃气体监测报警器是非常必要的，可以及时发现事故隐患，及早采取补救措施。

本论文主要阐述了可燃气体监测报警器的软件和硬件设计。

鉴于单片机AT89C51具有高集成度等优点，开发设计了一种基于AT89C51的可燃气体报警器，为了提高系统的灵敏度和准确性，系统采用了一种十分稳定的传感器MQ-2。

该报警器对可燃气体进行实时控制，当可燃气体的浓度超过允许值时，控制电路进行报警,设计的可燃气体监测报警器具有性能稳定，测量准确等优点.本设计的可燃性气体报警、控制器可以检测空气中以烷类及一氧化碳气体为主的多种可燃性气体的浓度，实时显示浓度值，当达到预先设定的上限报警设定值时，发出声音报警和控制信号，以提示操作人员采取安全对策或自动控制相关安全装置。

该报警器可以实时、准确检测可燃性气体，并且可以长时间可靠无误的报警，具有很广泛的应用前景。

关键词：报警器；传感器；单片机；蜂鸣器AbstractWith the city gas, natural gas utilities and the chemical industry is developing rapidly, flammable, explosive gas type and range of applications is increasing, the flammable and explosive gases in the process of production and use, in the event of leakage will be caused by poisoning, fires, explosions and other major incidents. People of the importance of safety in production and the production of technical means to continuously improve, the combustible gas alarm monitoring is widely used in these areas. Combustible gas alarm monitoring is the prevention of explosive gas in the production and use of the leakage occurred during the alarm. In order to prevent the occurrence of such incidents, the installation of combustible gas alarm monitoring is essential to the timely detection of potential causes of accidents and take remedial measures.This paper elaborated on combustible gas alarm monitoring software and hardware design. Carbon monoxide alarm is designed based on AT89C51 with a high level of integration. In order to improve sensitivity and accuracy ,the electrochemical sensor is used. The carbon monoxide alarm is monitored on for real - time, when permitted vale of the concentration of carbon monoxide is exceeded,the control circuit will alarm, and it is program - controlled through external row fans and solenoid valve with . that this method is designed to monitor combustible gas alarm has a stable performance, accurate measurement.Combustible gas alarm instrument designed detects alkyl combustible gas and carbon monoxide especially, and displays concentration on the instrument. When combustible gas reaches alarm threshold value, the instrument sends out sound and light alarm, The combustible gas alarm instrument has got past the test on the spot andgot a satisfying result.Key words: alarm; sensor; single-chip;buzzer目录1.1 课题背景和意义 (5)2 可燃气探测报警器的方案设计 (7) (7)2.1.1 方案一 (7) (8)2.1.4 方案比较及选择 (9)2.2 气体传感器的选型 (9)2.2.2 MQ-2传感器简介 (11)2.3 可燃气体探测报警控制器的总体设计 (13)2.3.1 系统总体结构设计 (13)2.3.2 系统的工作流程 (14)3.3 ADC0832模数转换电路 (20)4.1 主程序设计流程 (26)主流程图 (27)4.2 A/D转换子程序设计 (28)4.2.1 A/D转换控制流程图 (28)4.2.2 A/D转换控制程序设计流程图 (28)4.3 显示子程序的设计 (29)4.3.1 液晶与单片机的接口电路控制流程图 (29)4.3.2 液晶与单片机的接口电路控制程序设计流程图 (29)4.4 报警子程序的设计 (30)4.4.1 报警电路控制流程 (30)4.4.2 报警电路控制程序设计流程图 (30)1 绪论1.1 课题背景和意义随着我国改革开放的不断深入，工业化的发展，人类的生活水平在不断地提高。

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。

摘要随着天然气的大量使用,每一座居民大楼都被天然气所“笼罩”。

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。

使用天燃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。

其中选用MQ-2传感器实现对气体的检测，具有灵敏度高、响应快、抗干扰能力强等优点，而且价格低廉，使用寿命长。

其与ADC0808转换器连接，将气体信号转换成单片机可识别的数字信号，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，反之则为正常状态关键词：传感器报警器单片机AbstractWith the wide use of natural gas, each a residential towers were gas "enveloped". The popularity of natural gas to public life brought convenient, reduce the city's pollution and improve the life quality and efficiency, but at the same time, natural gas is also potential "dangerous", once produce large leak, disposal not timely could trigger, the big bang to people's life and property safety brought great threat. Facing the gas leak all kinds of accidents caused by threats, we need a solution. Use of natural gas alarm is deal with gas invisible killer one of the important means.This papers to the semiconductor gas sensors and single chip microcomputer as the core design can realize the gas alarm sound-light alarm functions, is a kind of simple structure, stable performance, easy to use, inexpensive and intelligent gas alarm, has certain practical value.Among them choose MQ - 2 of gas detection sensor realize, has a high sensitivity, fast response, strong anti-jamming capability etc, and the price is low, service life long. ADC0808 converters connected with the gas signal, convert microcontroller can identify the digital signal processing, by AT89C51 for processing the data and analysis, whether is equal to or greater than the a default value (that is, the alarm limit), if > will automatically start alarm circuit warning voice, conversely for normal stateKeywords: sensor alarm MCS目录第1章绪论 (1)家庭燃气泄漏报警的概述 (1)家庭燃气泄漏报警的现状 (1)家庭燃气泄漏报警的发展趋势 (2)燃气泄漏报警研究意义与目的 (2)设计任务 (2)第2章天燃气泄漏报警系统的方案设计 (1) (1)气体传感器的选型 (1) (1) (5)天燃气泄露报警系统的整体设计方案 (6) (6) (6) (7)第3章天燃气泄漏报警系统的硬件部分设计 (8)主控电路的设计 (8) (8) (11)AT89C51单片机的基本结构 (13)AT89C51单片机的引脚 (14)AT89C51单片机的时钟电路 (16)AT89C51单片机的复位电路 (17)外围接口电路的设计 (19)ADC0808转换器的介绍 (19)ADC0808转换器和AT89C51单片机的接口电路 (20)声音报警电路 (21)灯光报警电路 (22)总电路设计 (23)第4章燃气泄漏报警系统的软件部分设计 (26)主程序设计流程与编程 (26)主程序设计流程图 (26)主程序的编程 (27)程序调试 (29) (30) (31)总结与展望 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录一家庭燃气泄漏报警系统电路图 (35)第1章绪论家庭燃气泄漏报警的概述天燃气泄漏报警器是非常重要的燃气安全设备，由气敏传感器、单片机和报警器组成。

摘要随着社会的进步，科技的发展，人们的生活水平得到了提升，天然气煤气逐渐进入我们的家庭，它给我们带来方便的同时也带给了我们危害。

一旦发生大面积泄露，处置不及时就可能引发大爆炸，给我们的生命财产安全带来威胁。

因此对燃气的检测和报警是一项必要的工作。

怎样防止燃气中毒与爆炸也已成为人们的迫切需要！本系统设计以80C51单片机为控制核心，利用传感器对环境中气体的浓度进行检测，通过A\D转换芯片将检测到的气体浓度值转换为由二进制表示的单片机能够识别的数字信号。

单片机对数字信号进行处理和判断，如果气体浓度超过预设值则由声光报警系统进行报警。

该设计充分利用了单片机电路简单，价格低廉，可靠性好等优点对该系统进行实时控制，利用其编程简单，系统运行速度快等优点使系统在性能、精确度和灵敏度等方面得到了一定的提升。

关键词：51单片机，传感器，A\D转换，声光报警系统IABSTRACTWith the progress of society, the development of science and technology, people's living standard has been improved, natural gas and coal gas gradually into our family, it brings us convenience but also bring us harm. Once large area leakage, untimely disposal can cause big bang, to our life and property security threats. The gas detection and alarm is a necessary work. How to prevent gas poisoning and explosion has become the urgent need of the people!The system design based on 80C51MCU as the control core, using the sensor in gas concentration detection, through the A \ D conversion chip will detect gas concentration value conversion from binary representation of the one-chip computer can identify the digital signal. Single chip digital signal processing and judgment, if the gas concentration exceeds a preset value by the sound and light alarm system for alarm.The design makes full use of the computer has the advantages of simple circuit, low cost, good reliability of the system for real-time control, using the simple programming, system running speed in the performance of the system, the system accuracy sensitivity has been certain promotion.Key Words: 51 MCU, sensor,A / D conversion,sound and light alarm systemII目录1 引言 (1)2 元件选取 (2)2.1单片机 (2)2.1.1 单片机的选型 (2)2.1.2 80C51系列单片机的基本组成 (2)2.1.3单片机中断响应的结构与控制 (3)2.1.4单片机复位电路介绍 (4)2.1.5单片机延时系统介绍 (4)2.2烟雾传感器 (5)2.2.1 烟雾传感器的选型 (5)2.2.2 气体传感器介绍 (5)2.3 A\D转换芯片 (6)2.3.1 A\D转换芯片的选择 (6)2.3.2 A\D转换的器件介绍 (7)3 系统硬件设计 (9)3.1 系统整体结构设计 (9)3.2 系统各部分电路设计 (9)3.2.1 电源模块 (9)3.2.2 声光报警系统模块 (10)3.2.3 控制电路 (11)3.2.4 A\D转换电路 (12)3.2.5 烟雾传感器的连接电路 (13)3.3 系统整体电路 (13)4 系统软件设计 (14)4.1程序编写模块 (14)4.2 主程序流程图 (14)4.3 中断原理 (15)III4.4 定时器原理 (16)5.结论与不足 (18)参考文献 (19)致谢 (20)IV1 引言随着社会的进步，煤气天然气已成为人们日常生活中不可或缺的资源，但它给我们带来方便的同时也给我们带来了危害。

基于AT89C51单⽚机可燃⽓体警报器设计毕业论⽂摘要随着⽯油化⼯⾏业的发展，易燃、易爆⽓体的种类和使⽤范围都随之增加。

这些⽓体在使⽤过程中⼀旦发⽣泄漏，与空⽓混合后将会引发⽕灾。

由于⽓体本⾝存在的扩散性，发⽣泄漏之后，在外部风⼒作⽤下，可燃⽓体会沿地表⾯迅速扩散，扩⼤危害区域。

⼀旦发⽣可燃⽓体泄漏事故，及时可靠地探测空⽓中可燃⽓体的含量，及时采取有效措施进⾏补救，采取正确的处置⽅法，减少泄漏引发的事故，是避免造成重⼤财产和⼈员伤亡的必要条件。

家庭使⽤液化⽓、燃⽓等可燃⽓体作燃料的越来越多，但是这些⽓体有害、易爆炸，隐患事故多，如⽓体泄漏时不能及时发现和处理，会给家庭及邻居带来灾难性危害。

本次设计内容包括可燃⽓体报警电路的结构及其⼯作原理。

此报警电路以⽓敏半导体传感器为主要组成部分，⽓敏半导体传感器检测到可燃⽓体时通过电导率的改变来控制多谐振荡器及正反馈振荡器间歇⼯作，通过报警电路从⽽达到报警的⽬的。

该报警器以AT89C51单⽚机为核⼼，采⽤⾼精度敏感元件MC112，测量⽡斯浓度值，采⽤AD623新型集成运算放⼤器、ICL7109模数转换器，是⼀种电路设计新颖、参数测量准确、结构简单、成本低、控制能⼒强、操作⽅便的⽡斯浓度报警器。

该报警器具有以下特点：测量范围宽、精度⾼、可检测的⽡斯浓度为0.00%～2.00%；具有设定报警下限值和声、光报警功能；仪器输出为低功耗，⼯作电压稳定等优点。

关键词：可燃⽓；单⽚机；报警器；浓度AbstractFamily use liquefied petroleum gas, such as fuel gas of flammable gas, but the more harmful gases, explosive, hidden accidents, such as gas leak cannot find and deal with family and neighbors, catastrophic damage. This design content including flammable gas alarm circuit structure and work principle. This alarm circuit with gas sensor as the main component of semiconductor, gas sensors detect flammable gas semiconductor when the change control by conductivity more harmonic oscillator and the positive feedback oscillator, through the alarming circuit intermittent and alarm.With the development of petrochemical industry, flammable, explosive gas type and scope of use are increased. These gases in the course of the event of a leak, and air mixture will cause a fire. As the gas diffusion inherent nature of the leak, the effect of external wind, gas experience can spread rapidly along the surface, expanding hazard area. Once the combustible gas leakage accident occurred, timely and reliable detection of combustible gases in air content, in time to take effective measures to remedy, to take the correct disposal methods to reduce the leakage caused by accident, is to avoid a major property and casualty essential.This alarm with AT89C51, MQ-412 sensitive components with high precision measuring gas density, use, TL062 new integrated operational amplifier, ADC0809 , is a kind of circuit design is novel, the parameter measurement accuracy, simple structure, low cost, strong ability to control, convenient operation of gas concentration alarm.This alarm has the following features: wide measuring range, high precision, and can detect the gas concentration for 0.00% ~ 2.00%, Has set alarm limit, light alarm functions, harmony, Instrument for low-power, output voltage stability, etc. Keywords: combustible gas;MCU;Alarm;Concentration毕业设计（论⽂）原创性声明和使⽤授权说明原创性声明本⼈郑重承诺：所呈交的毕业设计（论⽂），是我个⼈在指导教师的指导下进⾏的研究⼯作及取得的成果。

摘要近年来，由于科技的发展新兴材料不断出现，建筑内火灾荷载不断增多，以及温室效应全球变暖等因素，火灾形势日益严峻。

我国是发展中国家，消防管理的不尽完善以及消防技术的落后，使得我国的火灾形势更加严峻。

本文研究了一种用于家庭或者是工厂具有检测及超限报警功能的可燃气体浓度检测仪设计。

设计方案基于16F877A 单片机和MQ6烟雾浓度传感器，系统先将传感器输出的信号通过A/D转换电路处理后，再经单片机进行数据处理，最后由LCD显示可燃气体浓度值，若超过上限值则报警并自动打开排气扇，将有害气体排出室外。

经过大量实验，基于单片的可燃气体浓度检测仪比传统的机械检测仪或酒精计灵敏，扩展简单，准确方便，可靠性好，检测精度高，控制功能强大，对超出阀值进行声光报警，直观准确，并且打开防御措施所以基于单片机的可燃气体浓度监测仪的研究对社会公共安全的提高具有很大促进作用。

关键词：烟雾浓度传感器，单片机，数模转换，硬件设计，报警，预防。

目录1引言**************************************** 11.1可燃气体浓度检测仪的背景**********************1 1.2可燃气体浓度检测仪现状及发展趋势************** 1 1.3本课题实现目标********************************** 12设计方案和元器件选择*************************** 2 2.1设计方案*********************************** 22.2单片机的选择********************************2 2.3传感器*************************************** 42.4 编码器**************************************** 42.5数模转换器********************************** 5 2.6LCD显示模块********************************* 6 3系统硬件设计***********************************83.1硬件设计原理********************************* 8 3.2硬件设计外围电路****************************** 9 3.2.1晶振电路、复位电路设计*********************9 3.2.2报警电路设计*******************************11 3.2.3电源电路设计*******************************11 4系统软件设计***********************************154.1主程序流程图*********************************155本设计总结与展望*******************************18参考文献********************************************20致谢**********************************************211.1可燃性气特浓度检测仪的背景对气体中可燃气体含量进行检测的设备有五种基本类型，即：燃料电池型(电化学)、半导体型、气体色谱分析型、红外线型、比色型。

基于单片机的可燃气体检测摘要：本文的设计主要是针对室内有害气体中的可燃气体进行检测。

该设计基于80C52单片机进行开发以实现其控制功能。

整个检测系统电路由传感器调理电路、模数转换模块、液晶显示模块、单片机、指示报警等模块组成。

其主要工作流程为：通过MQ-4气体传感器对室内有害气体浓度进行采集，从而转换成相应的电压值，将所需的模拟信号采集处理后传送给A/D转换器，再经模数转换后将数字信号传送至8052单片机，然后通过单片机内部的数据处理，判断是否需要进行声光报警，以此来预防泄漏事故的发生。

该系统可以实现对空气中可燃气体的浓度进行检测以防止气体泄漏，从而大大降低日常生活中可燃气体泄漏所引起的中毒、火灾、爆炸等事故的发生。

【关键词】：可燃气体；报警器；单片机；数据采集与记录；MQ-4传感器AbstractIn this paper, the design mainly for indoor harmful gases a combustible gas in the gas detection. The circuit is based on C52 for development in order to realize the control function, the whole test system circuit consists of: sensor conditioning circuits, analog-to-digital conversion module, liquid crystal display module, MCU, instructs the alarm module, etc. Its main working process is: through the MQ - 4 gas sensor for indoor harmful gas concentration in the collection which is converted into corresponding voltage value, amplify the analog signal acquisition of required will be sent to A/D converter, then through module converted to digital signals and 8052 single chip microcomputer, then by single chip microcomputer internal data processing, judge whether need to sound and light alarm, to prevent malignant accidents. The system can realize to the combustible gas detection, to prevent the gas concentration is too high in the air, thereby significantly reducing daily caused by harmful gas poisoning, the incidence of fire, explosion and other accidents.[key words]:Harmful gas; alarm; single chip microcomputer; data acquisition and recording; MQ - 4 sensors目录基于单片机的可燃气体检测 (I)1.绪论 (1)1.1天然气的危害 (1)1.2课题的研究背景及意义 (2)1.3 有害气体检测系统在国内的发展 (2)1.3.1国外发展现状与趋势 (2)1.3.2国内发展现状 (3)2.系统组成框图与工作原理 (5)3.电路单元硬件设计 (6)3.1主控芯片的选择与介绍 (6)3.1.1 管脚介绍： (7)3.1.2 89C51的外部管脚封装 (9)3.2 单片机最小系统电路设计 (10)3.2.1 单片机时钟电路 (10)3.2.2 复位电路 (10)3.3 ADC0809转换芯片介绍 (11)3.3.1 管脚介绍 (12)3.3.2 管脚封装 (13)3.4 ADC0809的部分电路 (14)3.5 MQ-4传感器介绍 (15)3.5.1 传感器的规格 (16)3.5.2 传感器的测量电路 (18)3.6 液晶显示电路 (19)3.6.1 TC1602A的引脚功能 (19)3.6.2 TC1602的控制指令 (20)3.6.3 LCD的连接电路 (21)3.7 声光报警电路 (22)4 系统软件设计 (23)4.1 系统总体软件设计流程 (23)4.2软件开发工具的介绍 (23)4.2.1 KEIL系统概述 (24)5 检测系统电路的仿真 (26)5.1 软件仿真 (26)5.1.1 PROTEUS软件与KEIL软件的联调 (26)5.1.2 软件仿真过程 (27)5.2硬件实物图 (28)6.总结 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录程序 (34)1.绪论伴随着经济的发展和工业化进程的加快，环境污染问题日趋严重。

基于单片机的燃气预警装置的设计近年来，燃气事故时有发生，严重威胁人们的生命和财产安全。

为了避免燃气事故的发生，基于单片机的燃气预警装置应运而生。

本文将介绍基于单片机的燃气预警装置的设计。

一、硬件设计本文设计的燃气预警装置的硬件主要由单片机、MQ-2传感器、蜂鸣器和LCD液晶显示屏组成。

1. 单片机本文采用STC89C52RC单片机，是一种高性能的8位单片机，具有512字节的RAM和32K字节的Flash存储器。

2. MQ-2传感器MQ-2传感器是一种多功能气体传感器，可以检测可燃气体、烟雾和一氧化碳等气体。

当检测到有害气体时，输出电压会发生变化。

3. 蜂鸣器当检测到可燃气体或有毒气体时，蜂鸣器会发出声音，提醒用户采取措施。

4. LCD液晶显示屏当检测到气体时，LCD液晶显示屏上会显示气体种类和浓度，方便用户了解气体情况。

二、软件设计本文采用Keil μVision5软件进行编程。

主要分为如下几个部分。

1. 初始化部分对单片机和MQ-2传感器进行初始化操作。

2. 读取传感器数值部分从MQ-2传感器中读取气体浓度数值，并根据数值判断是否存在可燃气体或有毒气体。

3. 控制部分当检测到有害气体时，蜂鸣器会发出声音，提醒用户采取措施。

同时，通过LCD液晶显示屏显示气体种类和浓度。

三、使用说明将本燃气预警装置放置在易燃、易爆、有毒环境内。

当检测到有害气体时，蜂鸣器会发出声音，提醒用户采取措施，同时，LCD液晶显示屏会显示气体种类和浓度。

四、总结本文介绍了基于单片机的燃气预警装置的设计，该装置可以检测可燃气体、烟雾和一氧化碳等气体，并进行报警提示。

该装置具有灵敏度高、准确性高、便携性好等优点，能够有效地预防燃气事故的发生。