CO气体报警控制器的研制

一氧化碳检测报警系统设计1. 简介随着现代化生活方式的普及，一氧化碳中毒事件频繁发生。

一氧化碳是一种无色、无味、无刺激性的气体，对人体具有高度的危害性。

为了保护人们的生命和财产安全，设计一个可靠的一氧化碳检测报警系统至关重要。

2. 系统原理一氧化碳检测报警系统主要由传感器、控制器和报警装置组成。

传感器负责检测环境中的一氧化碳浓度，将检测结果传送给控制器。

控制器根据预设的安全浓度阈值，判断是否需要触发报警装置。

3. 传感器选择在一氧化碳检测中，最常用的传感器是基于化学原理的电化学传感器。

这种传感器具有高灵敏度、稳定性和可靠性，适用于长期使用。

此外，还可以考虑使用红外传感器和半导体传感器等。

4. 控制器设计控制器是整个系统的核心，其功能包括接收传感器的测量数据、进行数据处理和判断、控制报警装置的触发以及记录异常事件。

在设计控制器时，需要考虑其响应时间、数据处理能力以及系统的可靠性和稳定性。

5. 报警装置设置报警装置的目的是在检测到一氧化碳超过安全浓度阈值时，及时提醒人们采取措施，避免一氧化碳中毒。

报警装置可以以声音、光信号或震动方式进行报警。

在选择报警装置时，需要考虑其音量、可见性以及适应性。

6. 系统集成与测试系统集成和测试是确保一氧化碳检测报警系统正常运行的重要步骤。

在集成过程中，需要确保各个组件之间的兼容性和正常通信。

测试阶段需要对系统的各项功能进行全面测试，包括传感器的准确度、控制器的响应时间以及报警装置的稳定性。

7. 系统优化与改进一氧化碳检测报警系统需要不断进行优化和改进，以提高其检测准确度和安全性。

可以通过对传感器的选择和改进、控制器算法的优化，并加入智能化的功能，实现系统的智能化监控和预警。

8. 结论设计一个准确可靠的一氧化碳检测报警系统对于保护人们的生命和财产安全至关重要。

通过合适的传感器选择、控制器设计和报警装置设置，可以构建一个高效、稳定的系统。

同时，不断优化和改进系统，提高其智能化水平，对于预防一氧化碳中毒事件具有重要意义。

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。

●M OT OROL A IC 技术应用专栏　智能一氧化碳报警器原理与设计广东省深圳大学电子工程系EDA 技术中心(518060)　朱明程　李昆华　李远辉摘　要:介绍一种新型家用的一氧化碳(CO )报警器的原理与设计。

其采用M OTOROLA 半导体的M GS 1100一氧化碳传感器作为CO 敏感元件,辅之温度补偿,由M OTOROLA 半导体的M CU 68HC 05P 9进行实时控制和特性修正。

文中对CO 传感器温度补偿方法、CO 浓度测量温度修正及环境湿度影响,进行了分析和讨论。

实际调试证明,本设计也适合采用其他公司的CO 传感器来进行。

关键词:一氧化碳报警器　温度补偿　湿度补偿　实时控制　特性修正图1　一氧化碳报警器电路原理图 本文叙述的CO 报警器采用M oto ro la 半导体公司的CO 传感器M GS1100作为敏感元件。

M G S1100是M oto r ola 应用全微电子工艺制成的半导体CO 传感器,具有对CO 气体响应的选择性好、灵敏度高、稳定性强等特点;报警器控制部分采用M O T O RO L A M C68HC705P 9单片机,通过它的A /D 口对温度传感器和M GS 1100进行环境温度及CO 浓度实时检测的数据采集,然后进行相关数据处理,其中包括传感器CO 灵敏特性非线性的处理、CO 浓度的温度特性的校正。

(由于在探测60PP M 以上的CO 浓度时,环境湿度的变化对CO 传感器特性的影响较小,故忽略对传感器M G S 1100的湿度修正)。

经过一定的算法处理修正后,最后通过判断作出相应的数据显示和报警输出。

作为一种家用CO 报警器,它主要是测量环境CO 的浓度,判断该浓度CO 对人体的危害性,从而作出相应的报警输出。

报警输出分别采用光报警和声报警。

其功能要求根据有关标准设定如表1所示。

表1　CO 报警功能设定CO 浓度X 报警方法X<60ppm 不报警,亮绿灯60ppm <X<100ppm 60分钟后报警,亮红灯,蜂鸣器响100ppm <X200ppm 30分钟后报警,亮红灯,蜂鸣器响200ppm <X<400ppm10分钟后报警,亮红灯,蜂鸣器响X >400ppm立即报警,亮红灯,蜂鸣器响1　电路及其原理一氧化碳报警器电路原理如图1所示,该电路由M OT OR OL A M CU 的M C 68HC 705P 9作为核心控制元件。

一氧化碳报警器原理一氧化碳（CO）是一种无色、无味的气体，它是一种无特定气味的有毒气体。

由于其无法被人体察觉，一氧化碳中毒是一种潜在的危险，经常导致事故和死亡。

为了提前检测和警告一氧化碳泄漏，一氧化碳报警器被广泛使用。

本文将介绍一氧化碳报警器的原理和工作机制。

一氧化碳报警器通常由三个基本组件组成：传感器、电路板和报警器。

传感器是一氧化碳报警器的核心部件，其主要任务是检测周围环境中的一氧化碳浓度。

传感器使用化学方法或电化学方法来检测一氧化碳气体并转化为电信号。

常用的一氧化碳传感器有化学传感器和电化学传感器。

化学传感器通常由一种或多种灵敏的化学物质组成，这种化学物质与一氧化碳发生反应后会产生电信号变化。

电化学传感器则是利用一种含有特殊催化剂的电极材料，当一氧化碳与催化剂发生反应时，会引起电极的电流或电压变化。

当一氧化碳浓度超过设定的警戒值时，传感器会产生相应的电信号，将信号传输给电路板。

电路板是一氧化碳报警器的控制核心，它负责处理传感器的信号，并根据预设的算法和设定值来判断一氧化碳浓度是否超过安全阈值。

电路板通常会对传感器信号进行放大、滤波和分析，以提高测量精度和可靠性。

当一氧化碳浓度超过安全阈值时，电路板会触发警报系统，报警器会发出声音或光信号来警示用户。

此外，一些高级的一氧化碳报警器还可以具有额外的功能，如数据记录、通信接口、自动报警等。

例如，一氧化碳报警器可以连接到家庭安全系统，当一氧化碳浓度超过设定的安全阈值时，会触发传感器并将警报发送给家庭安全系统，同时向用户的手机发送警报信息。

总结起来，一氧化碳报警器的原理是通过传感器检测周围环境中的一氧化碳浓度，将检测到的信号传输给电路板，电路板负责处理信号并触发报警器发出警报。

这种报警器可以提前警示人们一氧化碳泄漏的风险，以防止潜在的事故和伤害发生。

co浓度报警器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解二氧化碳（CO）的基本性质，包括其危害性和常见的来源；2. 让学生掌握CO浓度检测的原理和方法；3. 让学生了解报警器系统的组成和工作原理。

技能目标：1. 培养学生运用传感器进行数据采集、处理和显示的能力；2. 培养学生设计简单的CO浓度报警器电路，并进行调试；3. 培养学生运用已学知识解决实际问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对环境保护和生命安全的责任感，增强安全意识；2. 培养学生主动探索科学知识的精神，提高创新意识和动手实践能力；3. 培养学生团队合作精神，学会倾听、交流、协作和分享。

课程性质：本课程为实践性强的科学探究课程，结合物理、化学和工程领域知识，旨在提高学生的科学素养和动手能力。

学生特点：考虑到学生所在年级的知识水平，课程内容将从基础概念入手，逐步深入，注重理论与实践相结合。

教学要求：教师需采用启发式、探究式教学方法，引导学生主动参与，确保学生在实践中掌握知识，达到课程目标。

通过分解课程目标为具体学习成果，便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 二氧化碳（CO）的基本概念：- CO的性质与危害- CO的常见来源2. CO浓度检测原理：- 传感器原理与应用- 数据采集、处理和显示3. 报警器系统组成与工作原理：- 报警器电路设计- 报警器的调试与优化4. 实践操作：- 设计简单的CO浓度报警器- 组装、调试并测试报警器性能5. 安全与环保教育：- CO中毒事故案例分析- 环保意识与生命安全教学内容安排与进度：第一课时：CO的基本概念及危害第二课时：传感器原理与数据采集第三课时：报警器系统组成与工作原理第四课时：实践操作（1）：设计简单的CO浓度报警器第五课时：实践操作（2）：组装、调试并测试报警器性能第六课时：安全与环保教育教材章节关联：本教学内容与教材中关于传感器应用、电路设计、环保与安全教育等相关章节紧密关联，确保学生能够将所学知识应用于实际操作中，提高教学效果。

• 144•价值工程一种新型车载CO报警器的研究Research on a New Type Car CO Alarm白净BAI Jing;许毅XU Yi(大连职业技术学院，大连116000)(Dalian Vocational & Technical College, Dalian 116000, China )摘要:我国每年的C O中毒事件频发,其中冬、夏季是空调车内一氧化碳(C O)中毒死亡的事故高发期。

当汽车停止不动而车内还使用空调冷气或暖气时，发动机所排出的一氧化碳很容易泄漏到车厢内。

本报警器的设计根据C O深度探测来发出相应的控制信号，并发出相应报警求助信号的报警器能有效的避免因C O气体泄漏而引起的火灾、爆炸、中毒等人身伤亡事故和财产损失。

A bstract: In China, CO poisoning accidents happen frequently, especially in winter and summer, when death caused by CO poisoning in air-conditioned vehicles is frequent. When the car stops but the air conditioning or heating system still works, the engine exhausted CO is easy to leak to the compartment. The design of the alarm issues the appropriate control signal according to the depth of CO detection, and issues a corresponding alarm signal, which can effectively avoid fire, explosion, poisoning and other personal injury and property damage caused by CO leakage.关键词：C O中毒;C O报警器;设计Key w ords: CO poisoning； CO alarm； design中图分类号:TP277 文献标识码：A 文章编号：1006-4311( 2017 )03-0144-02〇引言一氧化碳(C O)中毒，又称为煤气中毒，是指是指一氧 化碳经过呼吸道进入人体产生的中毒现象。

一氧化碳报警设计说明书一氧化碳报警设计说明书一、设计概述本设计是一种一氧化碳报警器，旨在监测环境中的一氧化碳浓度，并在浓度超标时发出警报，提醒人们采取安全措施。

该报警器应具有灵敏度高、响应速度快、使用寿命长、成本低廉等优点，以满足家庭和工业现场的安全监测需求。

二、工作原理一氧化碳报警器的工作原理基于电化学反应。

在电化学反应中，化学能被转化为电能，从而产生电流。

当一氧化碳气体通过报警器的传感器时，一氧化碳会与传感器内的电解质发生反应，产生微弱的电流。

这个电流的大小与环境中一氧化碳的浓度成正比。

三、系统组成1.传感器模块：传感器模块是报警器的核心部分，它包括一氧化碳传感器和相应的电路。

传感器的作用是检测环境中一氧化碳的浓度，并将浓度转化为电信号输出。

2.信号处理模块：信号处理模块包括放大器、滤波器和AD转换器等电路，用于对传感器输出的电信号进行处理和转换，以便微处理器能够读取和处理数据。

3.微处理器模块：微处理器模块用于控制整个报警器的运行，包括读取传感器数据、控制信号输出、实现人机交互等功能。

4.人机交互模块：人机交互模块包括显示屏、按键和蜂鸣器等部件，用于实现用户与报警器的交互操作。

5.电源模块：电源模块用于为整个报警器提供稳定的电源，以保证其正常工作。

四、软件设计1.主程序：主程序负责控制整个报警器的运行，包括初始化硬件、读取传感器数据、处理数据、控制信号输出等功能。

主程序采用循环结构，以实现不间断地监测环境中的一氧化碳浓度。

2.数据处理子程序：数据处理子程序负责对传感器输出的数据进行处理和转换，包括放大、滤波和AD转换等操作。

数据处理子程序将处理后的数据传递给主程序进行后续处理。

3.人机交互子程序：人机交互子程序负责实现用户与报警器之间的交互操作，包括显示数据、接收用户输入的指令、控制蜂鸣器发出警报等功能。

4.报警子程序：报警子程序负责在环境中的一氧化碳浓度超标时发出警报。

报警子程序通过控制蜂鸣器实现声音报警，同时通过显示屏显示相应的报警信息。

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。

co浓度控制器工作原理
一氧化碳（CO）浓度控制器是一种用于监测和控制系统中的CO 气体浓度的设备。

它具有探测、比较、报警和输出控制信号等功能，适用于需要精确控制环境中的CO气体浓度的场景，如工业生产、实验室、家庭等。

以下是CO浓度控制器的工作原理：
1.探测一氧化碳气体浓度：CO浓度控制器内部装有传感器，可以探测环境中的CO气体浓度。

传感器根据气体分子与传感器表面的化学反应或物理现象来测量浓度。

2.将探测到的一氧化碳气体浓度数值与设定的报警与复位值进行比较：当探测到环境中的CO气体浓度超过设定的报警值时，控制器会触发报警装置，发出警报。

同时，当浓度降至设定的复位值以下时，报警会解除。

3.当一氧化碳数值过大时输出报警信号：在探测到CO气体浓度过高时，控制器会立即触发报警装置，发出警报。

报警信号可以包括声音、灯光、短信等多种形式，以便用户及时发现并采取相应措施。

4.输出控制信号，联动排风（烟）风机的开启：当探测到环境中的CO气体浓度过高时，控制器不仅会触发报警装置，还会输出控制信号，联动排风（烟）风机开启，以迅速降低环境中的CO气体浓度。

综上所述，CO浓度控制器的工作原理是利用传感器探测环境中的CO气体浓度，将探测到的数值与设定的报警与复位值进行比较，当浓度过高时输出报警信号并联动排风（烟）风机开启，以保障环境的安全和舒适。