基于单片机的煤气报警器设计的开题报告

基于单片机的煤气泄漏检测与报警系统的设计煤气泄漏是一种危险的情况，可能导致火灾、爆炸或中毒等严重后果。

为了确保人们的生命财产安全，设计一个基于单片机的煤气泄漏检测与报警系统是非常必要的。

本设计基于传感器，将使用MQ-2传感器，该传感器具有灵敏度高、响应迅速等特点。

当煤气泄漏时，MQ-2传感器将感知到气体，并将此信息发送给单片机。

单片机将根据接收到的气体浓度数据做出相应的处理。

该系统的设计思路如下：1.硬件设计：系统的核心部分是单片机，我们选择使用8051系列的单片机。

除此之外，还需要一个MQ-2传感器、蜂鸣器、LCD显示屏以及一些电阻和电容等器件。

这些器件将通过连接线连接起来，形成一个完整的系统。

2.焊接：根据电路图，将电路中的各个元件依次焊接在PCB板上，并确保连接正确，没有错误。

3. 软件设计：使用Keil C编程软件对单片机进行编程。

首先，需要初始化单片机的IO端口和相关寄存器，以便与其他硬件设备进行通信。

然后，设置一个循环，在循环中，通过读取传感器的数据，判断是否有煤气泄漏。

如果检测到煤气泄漏，单片机将通过蜂鸣器发出警报，并将警报信息显示在LCD屏幕上。

该设计中，单片机起到了核心的控制和处理作用。

当煤气泄漏发生时，传感器将传递信息给单片机，单片机通过判断气体浓度是否超过设定的阈值来发出警报。

同时，蜂鸣器发出持续的警报声音，提醒人们注意煤气泄漏的危险。

LCD显示屏可以显示警报信息，方便人们了解具体的情况。

总之，基于单片机的煤气泄漏检测与报警系统利用了传感器的灵敏度和单片机的控制能力，有效地检测和报警煤气泄漏，保护人们的生命财产安全。

开题报告班级（学号）：电技xxx1（2009012664）姓名：xx指导教师：xxx一、综述1、研究的意义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愈来愈高。

以“西气东输”工程为开端的大规模天然气利用工程的实施，意味我国城市燃气将大踏步地进入“天然气时代”。

我国天然气市场将迎来一个千载难逢的机会，城市燃气需求的主要增长点将体现在天然气上。

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。

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。

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。

本次设计所面对的是广大居民，其优点在于：（1）成本低廉并能对烟雾和煤气准确报警。

（2）该产品无需专业人员操作，只要放在合适位置，通电即可，连续使用、方便简捷。

（3）能起到预防煤气中毒的效果，使人们高枕无忧。

该产品必须能够有效预防广大农村居民的冬季燃煤取暖一氧化碳中毒事件的发生，同时也能够给城镇居民安全使用煤气提供有力的保障。

燃气报警器的核心是气体传感器。

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。

毕业论文（设计)基于单片机的煤气报警器设计学生姓名：王汉东指导教师:张妍(讲师）合作指导教师:专业名称：通信工程所在学院：信息工程学院2013年 6 月目录摘要..................................................... Abstract ................................................. 第一章前言 01.1研究目的和意义 01。

2国内外研究现状 01。

3研究内容和方法 0第二章系统总体概述 (2)2.1天然气报警的设计思路 (2)2。

2系统的设计要求及基本功能 (2)2。

3系统结构框图 (2)2.4方案的选择 (3)第三章硬件设计 (4)3.1主控单片机模块 (4)3.2气体传感器模块 (7)3。

3模数转换模块 (13)3.4声光报警模块 (16)3。

5LED显示模块 (17)第四章软件设计 (19)4。

1单片机编程 (19)4.2主程序 (21)4。

3调零子程序 (22)第五章结论与建议 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录一程序代码 (30)附录二系统大图 (36)摘要随着改革开放，与西部大开发战略的深发展。

使得液化石油气、煤气、天然气随着经济水平和科学技术的高速发展已经进入寻常家庭,提高了城市的生活品质，也使得人们对生活质量和生活环境的改善越来越重视。

不过同时也给人们带来了一定的潜在的危险，其中一氧化碳（CO）是最主要的危险源.一氧化碳进入体内后会和血红蛋白相结合，使血液中的含氧量减少，使人缺氧死亡,或者造成财产的损失.因此研究各种气体的检测方法与报警也随之成为一个重要课题，同时对于煤气气体的检测与控制就变得很重要了。

本课题设计煤气报警采用了AT89C51单片机为报警器的核心部件，对煤气报警器进行控制.同时选用气体传感器MQ— 9同时与ADC0808转换器连接，将模拟信号转换为数字信号使得单片机能处理,经AT89C51单片机处理，并对处理后的数据进行分析,是否大于设定的气体浓度值，如果是的话则会自动启动报警电路发出报警声音，反之则不会报警.关键词：气体传感器，气体泄露报警器，AT89C51单片机AbstractThe West—East Gas liquefied petroleum gas， natural gas as the economic level and the rapid development of science and technology into the homes of families to improve the quality of life of the city， also makes it the quality of life brought great convenience to people's livesand the improvement of the living environment more and more attention。

本科生毕业设计（论文）题目基于单片机的煤气报警器设计与实现专业电子信息科学与技术院部信息工程学院学号姓名指导教师答辩时间 2016年5月工作时间：2015年12月至2016年5月基于单片机的煤气报警器设计与实现摘要:此课题研究设计煤气报警采用了STC89C51单片机为报警器的核心部件，对煤气是否泄漏进行控制。

并选用可燃气体气敏传感器MQ- 5与ADC0832数模转换器相连接，将传感器收集到的模拟信号转换为数字信号再传送给单片机，使得STC89C51单片机能处理这些数字信号，并对处理后的数据进行分析。

这里设置了3个按键，一个是减小报警值，一个是增大报警值，一个是初始化报警值（默认100mg/L）并在LCD1602中显示。

通电之后，如果煤气采集值大于预置的气体浓度值的话则会启动报警电路蜂鸣器发出报警声音，反之则不会报警。

关键词:气敏传感器；蜂鸣器；STC89C51单片机；ADC0832；LCD1602Microcontroller-based Gas Alarm Design andImplementationUndergraduate: Chaole ZhangSupervisor:Bowei ChenAbstract:This research use a design gas alarm STC89C51 micro-controller core components for gas leaks control. And selection of the gas sensor MQ- 5 and ADC0832 analog converter connected to the sensor to collect the analog signal into a digital signal then passes the micro-controller，so that STC89C51 micro-controller can deal with the digital signals，and the processed data can be analyzed . There are three buttons,one is to reduce the value of warning, one is to increase the alarm value of warning,another one is initialized value of warning (default 100mg / L) and displayed in the LCD1602. After it is powered，if the value is higher than the concentration of the gas concentration alarm setting value,then the circuit will automatically activate the buzzer alarm .Key words:selected gas sensor;Leaking gases alarm;STC89C51 microcomputer; ADC0832;LCD1602目录1 前言 (1)1.1研究目的和意义 (1)1.2研究内容和方法 (2)2 系统总体概述 (3)2.1天然气报警的设计思路 (3)2.2系统的设计要求及基本功能 (3)2.2.1系统的设计要求 (3)2.2.2系统的基本功能 (3)2.3系统结构框图 (3)2.4方案的选择 (4)3 硬件设计 (5)3.1主控单片机模块 (5)3.2气敏传感器模块 (5)3.3模数转换模块 (6)3.4蜂鸣器报警模块 (7)3.5 LCD1602显示模块 (8)4 软件设计 (10)4.1程序设计思路 (10)4.1.1 main主程序 (10)4.1.2 ADC0832程序设计 (11)4.1.3 LCD1602程序 (11)4.2 程序设计流程图 (12)5 结论与建议 (13)5.1结论 (13)5.2建议 (14)致谢 (15)参考文献 (16)附录一源程序 (17)ADC0832驱动程序: (17)LCD1602驱动程序: (19)主程序: (22)附录二原理图 (25)1 前言1.1研究目的和意义煤气实用的安全隐患对于每户家庭来说是个不可忽视的问题。

燃气报警器开题报告【篇一：基于单片机的煤气报警器设计1开题报告】单片机控制的气体传感器程序设计开题报告班级（学号）：电技xxx1（2009012664）姓名：xx指导教师：xxx一、综述1、研究的意义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愈来愈高。

以“西气东输”工程为开端的大规模天然气利用工程的实施，意味我国城市燃气将大踏步地进入“天然气时代”。

我国天然气市场将迎来一个千载难逢的机会，城市燃气需求的主要增长点将体现在天然气上。

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。

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。

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。

本次设计所面对的是广大居民，其优点在于：（1）成本低廉并能对烟雾和煤气准确报警。

（2）该产品无需专业人员操作，只要放在合适位置，通电即可，连续使用、方便简捷。

（3）能起到预防煤气中毒的效果，使人们高枕无忧。

该产品必须能够有效预防广大农村居民的冬季燃煤取暖一氧化碳中毒事件的发生，同时也能够给城镇居民安全使用煤气提供有力的保障。

燃气报警器的核心是气体传感器。

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。

基于单片机的煤气泄漏报警系统设计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 (1)附录A (1)附录B (11)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。

基于单片机的室内煤气报警装置摘要随着经济和科学技术的快速发展,人们对生活质量的提高和生活环境的改善越来越重视,液化气、煤气进入家庭的使用为人们带来了方便,也改善了城市的环境,但同时也给人们带来了潜在的危险,其中一氧化碳是最主要的危险源。

若管道和阀门密封不好，它们泄露出去，轻者引起中毒，重者造成火灾，危及人们的生命财产。

由于这些原因，对于气体的检测与控制就变得很重要了，研究各种气体的检测方法与传感器也随之成为一个重要课题。

本课题设计煤气报警采用了AT89C51单片机为报警器的核心部件，对煤气报警器进行控制。

通过MQ-7一氧化碳气体传感器对煤气进行检测，当检测到有煤气泄漏，会发生报警信号，而且DS18B20温度检测装置也能监测温度的异常，从而实现对家用和工业煤气漏气的监控。

整个系统的硬件电路设计合理，性能安全可靠。

关键词：煤气检测单片机温度检测ABSTRACTWith the rapid development of economy and the science technology，people become pay more and more attention to the quality of life and improving the environment ,and coal gas used into the family brings convenience to people , but also to improve the potential dangers, including the risk of carbon monoxide is the most important source. If not sealed pipes and valves, gas leak, lightly causes poisoning ,heavily causes fire , endangering people's lives and property . For these reasons , it is very important for us to inspect and control these gases well, and it is obviously very important to study on the inspection methods and sensors of all kinds of gases.This paper introduces the design of a coal gas alarm’s device that uses the AT89C51 SCM as the most important controller. Through the MQ-7CO gas sensor gas detection, when the detection of the gas leakage happens, alarm signals, and the DS18B20 temperature monitoring device can monitor temperature anomaly. Then we can monitor the leak of coal gas in the house and industry. The hardware design of circuits is reasonable and the performance of the coal gas alarm’s device is safe and reliable.Key words: gas detection MCU temperature monitoring目录1 前言 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国内外发展状况和趋势 (1)1.3 研究目标 (3)2 元件介绍 (4)2.1 AT89C51简介 (4)2.2 传感器MQ-7 (6)2.3 DS18B20 (7)2.3.1 DS18B20的主要特征 (7)2.3.2 DS18B20的内部结构 (8)2.3.3 DS18B20工作原理 (8)3 硬件电路设计 (10)3.1 系统原理介绍 (10)3.2 主控制电路设计 (11)3.3 温度显示电路设计 (14)3.4 气体检测电路设计 (15)3.4.1 传感器简介 (15)3.4.2 气体检测电路 (16)3.5 声光报警电路设计 (16)4 软件设计 (18)4.1 DS18B20程序 (18)4.2 温度检测与显示 (19)4.3 主控制 (21)5 系统调试 (22)5.1 仿真软件Proteus (22)5.2 气体检测模块仿真 (23)5.3 气体检测模块调试 (23)5.4 声光报警模块仿真 (24)5.5 声光报警模块调试 (24)5.6 温度部分仿真 (24)5.7 温度部分调试 (25)结论 (26)谢辞 (27)1 前言1.1 课题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。

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。