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（二 0 一 二 年 六 月本科毕业设计说明书 学校代码： 10128 学 号：************题 目：家用燃气泄漏报警装置的设计 学生姓名： 学 院：机械学院 系 别：测控系 专 业：测控技术与仪器 班 级：测控08-1 指导教师： 高 级 实 验 师摘要燃气(人工煤气、天然气)的普及，为市民提供了方便，也提高市民的生活质量，但是任何事物都有它的两面性，在使用燃气的过程中，因燃气泄漏等原因造成的燃气爆炸、中毒等意外事故时有发生，给人们的生命和财产安全带来了严重的威胁，因此安全使用燃气，是不可忽视的一个重中之重的工作。
家用燃气泄漏报警装置能有效监测环境中可燃气体(如CH4)的浓度，一旦其浓度超出报警限定值，就能发出声光报警信号，并且能随着浓度的增加报警音量逐渐加大，能及时起到安全防范的作用。
本设计所研究的可燃性气体报警系统包括：气体信号采集电路、调理电路、模数转化电路、单片机系统电路、报警电路组成，首先利用传感器对可燃气体浓度信号进行监测并且转变成电压信号，选择合适的放大电路，将电压放大到A/D 所要求的电压，经过模数转换，将检测的电压值送入单片机，在单片机内完成与设定的电压信号进行比较，当气体浓度超标时，驱动声音和灯光报警。
关键词：传感器；报警器；单片机AbstractWith the popularity of Gas ,for example( artificial coal gas, natural gas ), It is provide a convenient to citizens and improve the quality of lives, But every coin has its two sides,at the use of gas in the process, gas explosion caused by gas leak, So that poisoning and other accidents have occurred, It is harm for people and property and brings the seriously threat to the safe use of gas at the same time, The Domestic gas leakage alarm device can effectively monitor the environment of combustible gases (such as CH4) leakage, Once its concentration beyond the alarm limit value, can send out sound and light alarm signals, and with the increasing concentration of alarm volume increased gradually, The alarm plays a significant role. the sensor especially gas sensors usage and use research are needed.The design and research of the family gas alarm system includes: gas signal acquisition circuit, analog-to-digital conversion electric control circuit, The signals are monitored and converted into voltage signal, select the appropriate amplification circuit, the voltage amplification to the requirement of the A/D voltage, after analog-digital conversion, the detected voltage value into the microcontroller, in the MCU completed within the voltage signal is compared with the set, when the gas concentration exceed the standard, drive the sound and light alarm.Keywords: sensor；alarm；SCM目录引言 (1)第一章概述 (2)1.1家用燃气泄露报警的概述 (2)1.2家用燃气泄露报警的发展 (2)1.3家用燃气泄露报警研究的目的与意义 (3)第二章燃气检测传感器的选择 (4)2.1气体传感器的选型 (4)2.1.1气体传感器介绍 (4)2.2.2气体传感器的主要参数和特性 (7)2.2.2气体传感器的选定 (8)2.2.3 MC101介绍 (8)第三章家用燃气泄露报警装置的硬件部分设计 (11)3.1系统硬件电路总体设计 (11)3.2家用燃气报警器的功能 (11)3.2.1声光报警功能 (11)3.2.2标准工作条件 (11)3.2.3外围接口电路的设计 (16)3.2.4 A/D转换主要技术指标 (18)3.2.5单片机与ADC0808接口电路 (18)3.2.6串口转并口芯片74HC164 (19)3.2.7数码管显示 (20)3.2.8声音灯光报警电路 (22)3.3总电路设计 (22)第四章燃气泄漏报警系统的软件部分设计 (24)4.1软件设计重要性 (24)4.2主程序设计流程图 (24)4.3软件设计的子程序基本思想 (28)4.3.1A/D转换 (28)4.3.2浓度转换 (29)4.3.3 数码显示 (30)结论 (32)谢辞 (33)参考文献 (34)图表清单表2-1 各种气体传感器可检测的气体种类 (7)表2-2 MC101技术指标 (8)图2-1 灵敏度特性图 (9)图2-2响应恢复特性图 (9)图2-3 输出信号随环境温度的变化图 (9)图2-4 输出信号随环境温度的变化图 (10)图2-5 输出信号随工作电压的变化图 (10)图2-6 输出信号随工作电压的变化图 (10)图2-7 传感器基本测试电路图 (10)表3-1 地址选通输入端 (17)表3-2引脚说明 (20)表3-3功能表 (20)图3-1燃气报警系统结构框图 (12)图3-2 AT89C51单片机 (12)图3-3时钟和复位电路 (15)图3-4电源电路电路、信号采集及放大电路 (16)图3-5 ADC0808引脚图 (17)图3-6单片机与0808接口电路 (19)图3-7 74HC164 (19)图3-8数码管显示图 (21)图3-9 声音灯光报警电路 (22)图3-10燃气报警系统总电路图 (23)图4-1 主程序流程图 (28)图4-2 A/D转换程序流程图 (28)图4-3 浓度转换流程图 (29)图4-4数码管显示流程图 (30)引言随着我国燃气的变革及西气东输工程的进行，目前家家户户做饭离不开煤气、天然气，一旦泄露后果不堪设想，每年，因煤气泄漏引发的中毒事件，或因室内燃气泄漏浓度过高引起的爆炸，类似的事件也不少见。
2013届毕业设计(论文)设计题目：煤气泄漏检测系统的设计与实现姓名：学号：1402090211专业：电子与信息工程指导教师：杜振龙2013-6-10摘要随着科技的进步和社会的发展，人们对生活质量的要求越来越高。
天然气、煤气等也已经进入人们的生活，它给人们带来方便的同时也存在着一些潜在的危险。
每年我国因工厂或家庭煤气泄露造成的损失不容忽视，所以对于有毒气体的检测和控制就更加重要。
目前，已经出现了很多的煤气报警装备，而这些产品大多是针对煤气的泄漏所设计的为专业人员所用的报警器。
有毒气体的检测多应用在加油站、燃气用户、管道油气输送、石油炼化等场所，主要检查天然气、CO等气体。
本文所设计的煤气检测监控系统主要由传感器组、A/D转换器、处理器、显示器、报警器等模块组成。
本文的煤气泄露检测系统的设计方案是由传感器采集的信号经过模/数转换器，转换器除了把采集到的信号转化为数字信号之外，还起到信号集中、放大等功能，处理器模块由32位微处理器组成，转换器传进的信号经处理器程序分析、处理，驱动液晶显示、声音报警等外设，提示用户煤气是否泄漏。
本文介绍了基于单片机的煤气检测系统的硬件设计和程序设计，本系统选择MQ2烟雾传感器为前端信号采集源，采用AT89C51单片机为微处理器，用TLC1549AD转换芯片对气体传感器采集数据，将模拟信号转换为数字信号，继而单片机处理数据，通过LCD1602液晶显示屏显示数据以及蜂鸣器的工作与否提醒用户煤气浓度是否超标。
实验测试结果表明本文设计的煤气检测系统能够检测出泄露的煤气。
关键字:传感器；单片机；TLC1549；LCD1602。
AbstractWith the advancement of electronic technology and the development of society, people are increasingly demanding high quality of life. Natural gas and coal gas have entered peoples’ lives. There is also some potentially danger in practice, though it brings convenience to people. Every year the accident caused by the leak of the gas in China can not be ignored, so the detection and control of toxic gases is becoming more and more important. Currently, there have been a lot of gas alarm equipments, most of these products is made for the leak’s alarm of gas, and they are mainly for family.The detection of gas leak is generally used in gas stations, families of gas consuming, pipeline transport of oil and gas, the factory of petroleum refining, and so on. It checks or detects mainly the gas such as CH4,CO and so on. The system of gas leak detection is composed by sensor groups, A/D converter, processor, monitor, alarm. The flowchart is that the signal is collected by the sensor, then passed to A/D converter, and the converter has also the functions of collecting signals and enlarging. The module is consisted of 32-bit microprocessor. The signals collected by the converter is analyzed and handled by the processor, which drives the display of LCD and the alarming of alarm so that it remind user whether the gas is over the threshold.This essay introduces the programs of hardware design and programming of gas detection system based on MCU. C Q2 Smoke sensor is the research object of the system, and the core of the system is AT89C51 microprocessor. The chip of TLC1549 collects the data of gas sensor and converts analog signals to digital signals. Then the microprocessor is processing the data and drives the monitor to display the data. According to the situation of the alarm, it would remind people. The system test indicates that the syatem could detect the gas leak.Keywords:sensor;AT89C51 microprocessor;TLC1549;LCD1602.目录摘要 (I)ABSTRACT .................................................................................................................................. I I 目录 (III)第一章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2气敏传感器的现状 (1)1.2.1 国外研发状况 (1)1.2.2 国内研发现状 (2)1.3煤气泄露检测技术的发展 (2)1.4本论文的主要任务 (3)第二章相关软件和芯片介绍 (4)2.1软件部分 (4)2.1.1 Protel软件 (4)2.1.2 Keil软件 (4)2.1.3 51单片机程序烧写软件 (4)2.1.4 Altium Designer (5)2.1.5 Proteus (5)2.2硬件部分 (5)2.2.1 气体传感器 (5)2.2.2 液晶显示屏 (6)2.3本章小结 (6)第三章硬件设计 (7)3.1系统方案设计 (7)3.2气体传感器模块 (8)3.3AD转换模块 (10)3.4单片机 (13)3.5液晶显示模块 (16)3.6蜂鸣器报警模块 (19)3.7门限值设置电路 (19)3.8本章小结 (20)第四章程序设计 (21)4.1AD转换程序设计 (21)4.2LCD1602显示程序设计 (23)4.3蜂鸣器报警程序设计 (24)4.4报警门限值调节程序 (26)4.5本章小结 (27)第五章硬件连接与调试 (28)5.1硬件连接 (28)5.1.1 气体传感器和板子的连接 (28)5.1.2 板子的说明 (28)5.2系统功能测试 (28)5.2.1 单片机程序的烧写 (28)5.2.2 系统整体测试 (30)5.3本章小结 (31)第六章总结与展望 (32)6.1总结 (32)6.2展望 (33)参考文献 (34)致谢 (36)南京工业大学学士学位论文第一章绪论1.1 引言随着科技的发展，工业生产规模的扩大，在生产中使用的气体原料和生产过程中产生的气体类型和数量也在增加。
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。
学校燃气泄漏应急预案范文（通用3篇）学校燃气泄漏应急预案范文篇11、煤气泄漏的应急预案在工作中使用煤气，如发生泄漏或发生火灾、爆炸事件，由现场职务最高者负责指挥：（1）封闭供气阀门，切断电源。
（2）假如发生火灾或爆炸应就近使用使用灭火器材进行扑救。
（3）依照火灾处理程序进行：部分某岗位无能力扑火，必须马上利用最近的电话机，打电话到前台或保安部报警。
报警的内容包括具体地点、燃烧何物、火势程度、假如有职员受伤需告之、报警人的姓名、部分及所在位置。
预订部打印就餐客人明细单。
（4）如火情紧急，应立即打坏最近的报警装置进行报警，迅速使用灭火器进行灭火。
所有的固体材料例如纸、纺织品等可用水进行扑灭，电器装备和易燃液体不能用水灭火，可用干粉灭火器进行扑灭；（5）假如触及到本身的安全，请尽快离开现场，并封闭身后的门窗；（6）假如火情没法控制，封闭门窗直至救济职员到来；（7）在火灾现场打开门窗必须先检查，发烫的门表示火势正在蔓延，记住千万别打开门；（8）在火灾现场，千万不要乘电梯，要使用楼梯；（9）在任何情况下，员工都要有保护生命最重要的意识，使现场的惶恐下降到最低程度（10）当区域烟雾笼罩时，尽可能弯低身子，由于烟雾比火更致命，而在接近地面的地方能找到新鲜的空气。
2、行动（1）、接到报警呼唤，立即移除走道上的障碍物，将其放到工作间或空房里；确信所有的房门已被封闭；（2）、假如火灾发生在你所在的楼层，服从紧急小组领导的指挥展开灭火或撤退；（3）、始终保持对区域的警觉，一有任何火灾或烟雾的紧急情况，立即报告指挥岗或前台；（4）、一旦开始执行撤退指令，区域负责人立即到走道上顺时针或逆时针通知就餐客人，要保持急而稳定，保持冷静“现在向您通知紧急情况，酒店出现火情，请您不要忙乱，由我同一指挥。
”协助客人从最近的消防逃生通道撤退；（5）、在协助大部份客人撤退后，按顺时针或逆时针方向开始检查所有房间。
用事前预备的粗笔在房门上画“叉”字，在所有房间检查终了后，通知前台或指挥岗；（6）、假如在检查撤退房间进程中，你发现自己遭到火灾或烟雾的影响，请立即停止并尽快撤离此地，记下没有检查的房号/楼层，并立即通知前台或指挥岗。
燃气泄漏处置的应急预案燃气泄漏处置的应急预案范文（精选6篇）在学习、工作乃至生活中，有时会出现一些意料之外的事件或事故，为了减小事故造成的危害，时常需要预先编制应急预案。
那么应急预案应该怎么编制才合适呢？下面是小编精心整理的燃气泄漏处置的应急预案范文（精选6篇），仅供参考，大家一起来看看吧。
燃气泄漏处置的应急预案1为及时、有序、高效、妥善地处理可能发生在市区的燃气安全事故，最大限度地减轻事故灾害和损失，保障人民群众生命财产安全，维护社会稳定，根据《中华人民共和国突发事件应对法》《中华人民共和国安全生产法》、《中华人民共和国消防法》、国务院《生产安全事故报告和调查处理条例》、建设部《城市燃气管理办法》、《广东省燃气管理条例》等法律法规以及《河源市突发公共事件总体应急预案》的规定，结合市区燃气行业实际情况，特制定本预案。
一、指导思想和基本原则（一）指导思想：以"三个代表"重要思想为指导，坚持"安全第一、预防为主、防消结合"的方针，真正体现以人为本，以最快的速度、最大的效能，有序地实施安全事故救援，最大限度地减少人员伤亡和财产损失，把事故危害降到最低点，维护社会安全和稳定。
（二）基本原则：统一指挥，分工明确，分级负责，行动迅速，单位自救与社会救援相结合。
二、适用范围市区范围内可能发生的因燃气泄漏、燃气设施火灾、爆炸等引起的安全事故适用本预案。
各地和有关单位要根据实际，制定相应预案。
（一）燃气安全事故具体包括：1．燃气企业主要储存设施发生严重泄漏；2．液化石油气（LPG）或液化天然气（LNG）槽车发生严重泄漏或严重交通事故；3．运载大量液化石油气实瓶的车辆在商业街区、居住密集区发生燃气泄漏或交通事故，严重危及安全；4．由于燃气泄漏造成火灾、爆炸事故导致人员伤亡和重大财产损失；5．商业街区、居住密集区燃气管道泄漏，严重危及安全。
（二）事故分级。
燃气安全事故按照其性质、严重程度、可控性和影响范围等因素，一般分为四级：Ⅰ级（特别重大）、Ⅱ级（重大）、Ⅲ级（较大）和Ⅳ级（一般）。
煤气泄漏自动检测系统毕业论文目录摘要 .......................................................................................... 错误!未定义书签。
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第1章绪论. (1)1.1论文研究来源、目的和意义 (1)1.1.1 论文研究来源 (1)1.1.2 论文研究目的和意义 (1)1.2可燃性气体报警器的国内外现状 (2)1.3本论文主要任务 (3)第2章煤气泄漏自动检测总体设计 (4)2.1煤气泄漏测试的功能 (4)2.2煤气泄漏测试系统框图 (4)第3章煤气泄漏自动检测硬件设计 (6)3.1传感器 (6)3.1.1气体传感器介绍 (6)3.1.2气体传感器的选定 (6)3.1.3传感器非线性信号处理 (7)3.1.4温度补偿电路 (8)3.1.5数字滤波处理 (9)3.2模/数转换器 (10)3.2.1 模/数转换器的介绍 (10)3.2.2引脚功能 (11)3.2.3主要特性 (12)3.3单片机 (12)3.3.1 单片机的简介 (12)3.3.2主要性能参数 (13)3.3.3管脚说明 (13)3.4 声光报警与LED显示 (16)3.4.1声光报警单元 (16)3.4.2 LED显示 (17)3.5排气扇控制系统与切断 (18)3.5.1光电隔离器 (18)3.5.2继电器选择 (19)3.5.3光电隔离电路 (20)第4章接口总线 (21)第5章软件部分设计 (23)5.1软件部分的设计 (23)5.2主程序 (24)5.3调零子程序 (25)5.4显示子程序 (26)5.5报警子程序 (29)结论 (30)参考文献 (31)致谢 (32)附录 (33)A系统大图 (33)B软件设计源程序 (34)第1章绪论1.1论文研究来源、目的和意义1.1.1 论文研究来源随着科技的发展，越来越多的可燃性气体作为能源应用于工业生产和人们的日常生活中。
燃气泄漏报警器__毕业设计目录摘要 (1)第1章绪论 (2)第2章方案设计 (4)第3章单元电路的设计 (5)3.1 电源电路设计 (5)3.1.1 变压器 (5)3.1.2 整流电路 (6)3.1.3 电容滤波电路 (7)3.2 检测电路的设计 (9)3.2.1 燃气传感器的介绍 (9)3.2.2 半导体气体传感器工作原理 (9)3.2.3 半导体气敏元件的特性参数及主要技术指标 (10)3.3 报警电路的设计 (10)3.3.1 报警集成电路555的介绍 (10)3.3.2 555时基电路的组成及管脚用途 (11)3.3.3 555时基电路的工作原理 (11)3.3.4 555时基电路的无稳态工作模式 (12)第4章整机电路设计方案 (14)4.1 整机电路的工作原理 (14)4.2 整机电路的主要技术指标 (14)第5章仿真与调试 (16)总结 (19)参考文献 (20)附录1 整机电路图 (20)附录2 元器件明细表 (21)摘要为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对燃气传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本电路。
本设计利用模拟电子技术结合传感器技术而设计了这一燃气泄露监控系统。
本设计以电阻式燃气传感器和模拟电子技术为核心并与其他电子技术相结合，设计出一种技术水平较好的燃气泄露报警器。
其中选用HQ-2型气敏燃气传感器实现燃气浓度的检测，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。
以模拟电子技术和HQ-2型半导体电阻式燃气浓度传感器为核心设计的燃气泄露报警器可实现声光报警等功能，是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉的燃气泄露报警器且具有一定的实用价值。
关键词燃气泄露报警器；555时基电路；传感器第1章绪论1.1燃气泄露报警器的发展及现状1.1.1 火灾探测技术火灾作术为一种在时空上失去控制的燃烧所引发的灾害，对人类生命财产和社会安全构成了极大的威胁。
燃气管道论文：燃气管道泄漏定位与报警系统研究【中文摘要】管道运输作为与铁路、公路、航空、水运并行的五大运输手段之一,是城市公用基础设施的重要组成部分,在国民经济中的地位越来越重要。
但由于管道老化腐蚀以及人为损坏等原因,管道泄漏事故频发,造成资源严重浪费且污染了大气环境,给人民的生命财产带来了严重的威胁。
因此,建立一套有效的管道泄漏检测及定位报警系统,具有极其重要的意义。
与此同时, GIS作为一种新的计算机管理系统应运而生,它具有空间关系与实物对应明确的特点,而WebGIS是将地理信息系统和互联网技术相结合,对管网信息进行共享。
于是,本文将WebGIS与管网的泄漏定位相结合,能够在有危险情况发生时,准确定位泄漏点的位置,为采取有效措施应对突发事件提供了可靠的参考信息。
本文从管道中气体运动的基本规律出发,建立管道动态仿真模型,并利用准确度较高、稳定性较好的特征线方法对瞬态模型进行计算机数值求解。
根据特征线方法,以C#为开发工具,编制管道动态仿真模拟软件,对真实天然气管道进行动态仿真模拟,验证了动态仿真软件的准确性。
其次,作者提出了管道泄漏报警及定位理论,采用管段两端双向同时仿真进行检漏与定位的方法,并详细叙述了三色报警理论以及如何排除误报情况,该理论使泄漏报警精度提高,结果更加可靠。
在理论分析的基础上,本文设计了室内管道泄漏定位及报警实验装置,模拟实际应用管道输送气体正常运行以及发生泄漏时的情况,对整套实验系统的结构设计及软硬件的设计与开发进行了详细的阐述。
并利用该实验监测系统进行了多次泄漏定位实验及数据分析,为管道泄漏检测的实际应用提供了实验基础。
最后,以.Net 为开发工具,以Arcgis9.3为开发平台,以重庆市长寿区燃气管网为例,基于WebGIS开发出燃气管网状态监控系统,实现燃气管道内流体运行状况的查询、管理和分析等功能,将管段信息与空间地理信息结合起来,将所确定的泄漏管段的信息与位置在地图中显示。
摘要本文设计了一个燃气泄漏报警与应急系统，以MCS-51单片机为核心，利用气敏传感器、检测电路、报警电路，并用LED显示当前环境实时温度。
当环境中泄漏气体浓度超过限制时，系统发出声光报警，同时打开排风扇应急。
当警报解除时，可以复位电路，各个功能正常运作。
本设计共分两部分，硬件系统设计和软件系统设计。
硬件部分利用气敏传感器和温度传感器，对环境中的燃气浓度进行检测，经过单片机系统将处理的数据送LED显示实时温度，声光报警电路由蜂鸣器和发光二极管组成。
软件部分用C语言进行编程，采用模块化设计思想。
该系统通过调试后，能够较好的完成燃气泄露报警和温度显示，并对燃气泄漏进行相应的处理。
关键词:燃气泄漏；报警；应急；温度检测AbstractThis paper designs a gas leak alarm and emergency system, with MCS - 51 single-chip microcomputer as the core, and use of gas sensors, detection circuit, alarm circuit, and LED display the current environmental real-time temperature. When the concentration of gas leakage environment than limit when acousto-optic alarm, open a platoon emergency. While warnings, can reset circuit, each function normal operation.The design of two parts, hardware design and software design system. The hardware part USES gas sensors and temperature sensor, the gas concentrations of environment, through the data processing SCM system will send LED display real-time temperature, sound-light alarm circuit composed by the buzzer and light-emitting diodes. Software part C language program, modular design thought. The system through the debugging, can better finish gas leak alarm and temperature display, and gas leakage corresponding processing.Key words:gas leak, Alarm, Emergency, Temperature detection目录1 绪论 (1)1.1课题研究的背景 (1)1.2课题研究的目的 (1)1.3国内外研究现状及发展动态 (2)1.4本文的内容安排 (5)2 方案论证 (5)3 系统硬件设计 (7)3.1单片机 (7)3.2A/D转换器的选择 (14)3.2LED数码管 (17)3.318B20温度传感器 (19)3.4MAXL813L芯片的介绍 (20)3.5气敏传感器的测量电路的设计 (22)3.6报警电路的设计 (24)4 软件设计 (25)4.1主程序设计 (25)4.2显示程序设计 (27)5 系统调试 (28)5.1硬件调试及错误分析 (29)5.2软件调试及错误分析 (29)5.3系统联调 (29)结论 (30)致谢 (30)参考文献 (31)附录Ⅰ C语言程序清单 (32)1 绪论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。
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。
人待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课题研究的目的人们面对燃气泄漏而造成的种种事故威胁，就真的没有一个彻底的解决办法吗？据有关专家介绍，使用燃气报警器是对付燃气无形杀手的重要手段之一。
燃气专家指出，燃气泄漏或废气排放而大量产生的一氧化碳是燃气中毒事件的根源，如采用燃气泄漏报警器就能得到及时的警示。
有关部门经长期测试同样得出结论，燃气报警器防止一氧化碳中毒事故发生的有效率达95%以上。
计算机的普及和信息技术的迅猛发展，人们己不满足于传统的居住环境，对家庭及住宅小区提出了更高的要求，智能化被引入家庭，并迅速在世界各地发展起来。
人们对居住环境要求的日见增高，体现在希望住宅不仅更便利、舒适而且更安全。
单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛，煤气泄漏则是人们日常生活中常常需要测量和控制的一个问题。
单片机有利于为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施。
为了防止中毒事件再次发生，提出利用单片机系统进行有效的预防对策。
所以怎样防止煤气中毒与爆炸已成为人们的迫切需要。
为此我们开发研制了智能煤气报警系统。
1.3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）一台携带式气体监控仪可实现4种气体监测，采用了统一的软件，只需要换气体传感器，即可实现对特定气体监测。
美国国际传感器技术（IST）公司应用一种“MegaCas"传感器和微程序控制单元，可检测100种以上毒性气体和可燃性气体，通过其“气体检索”功能扫描，能很快确定是哪一种气体。
可燃气体传感器的发展也成为气体检测系统的代表性标志。
近年来，由于在工业生产、家庭安全、环境监测和医疗等领域对气体传感器的精度、性能、稳定性方面的要求越来越高，因此对气体传感器的研究和开发也越来越重要。
随着先进科学技术的应用，气体传感器发展的趋势是微型化、智能化和多功能化。
深入研究和把握有机、无机、生物和各种材料的特性及相互作用，理解各类气体传感器的工作原理和作用机理，正确选择各类传感器的敏感材料，灵活运用微机械加工技术、敏感薄膜形成技术、微电子技术、光纤技术等，使传感器性能最优化是气体传感器的发展方向。
国外气体传感器发展很快，一方面是由于人们安全意识增强，对环境安全性和生活舒适性要求提高；另一方面是由于传感器市场增长受到政府安全法规的推动。
因此，国外气体传感器技术得到了较快发展，据有关统计猜测，美国1996年—2002年气体传感器年均增长率为（27～30）％。
目前，气体传感器的发展趋势集中表现为：一是提高灵敏度和工作性能，降低功耗和成本，缩小尺寸，简化电路，与应用整机相结合，这也是气体传感器一直追求的目标。
如日本费加罗公司推出了检测（0.1～10）×10－6硫化氢低功耗气体传感器，美国IST提供了寿命达10年以上的气体传感器，美国FirstAlert公司推出了生物模拟型（光化反应型）低功耗CO 气体传感器等。
二是增强可靠性，实现元件和应用电路集成化，多功能化，发展MEMS技术，发展现场适用的变送器和智能型传感器。
如美国GeneralMonitors公司在传感器中嵌入微处理器，使气体传感器具有控制校准和监视故障状况功能，实现了智能化；还有前已涉及的美国IST公司的具有微处理器的“MegaGas”传感器实现了智能化、多功能化。
气敏元件传感器作为新型敏感元件传感器在国家列为重点支持发展的情况下，国内已有一定的基础。
其现状是：（1）烧结型气敏元件仍是生产的主流，占总量90％以上；接触燃绕式气敏元件已具备了生产基础和能力；电化学气体传感器有了试制产品；（2）在工艺方面引入了表面掺杂、表面覆膜以及制作表面催化反应层和修隔离层等工艺，使烧结型元件由广谱性气敏发展成选择性气敏；在结构方面研制了补偿复合结构、组合差动结构以及集成化阵列结构；在气敏材料方面SnO2和Fe2O3材料已用于批量生产气敏元件，新研究开发的Al2O3气敏材料、石英晶体和有机半导体等也开始用于气敏材料；（3）低功耗气敏元件（如一氧化碳，甲烷等气敏元件）已从产品研究进入中试；（4）国内气敏元件传感器产量已超过“九五”初期的400万支。
产量超过20万支的主要厂家有5家，黑龙江敏感集团、太原电子厂、云南春光器材厂、天津费加罗公司（合资）、北京电子管厂（特种电器厂），其中前四家都超过100万支，据行业协会统计，1998年全国气敏元件总产量已超过600万支。
总的看来，我国气敏元件传感器及其应用技术有了较快进展，但与国外先进水平仍有较大的差距，主要是产品制造技术、产业化及应用等方面的差距，与日本比较仍要落后10年。
