煤气报警系统的设计与实现-自动化毕业设计

煤气报警系统的设计与实现-自动化毕业设计

毕 业 设 计

煤气报警系统的设计与实现

学生姓名： xxx 学号： xxx

系 部： 自动化

专 业： 自动化

指导教师： xxx(副教授)

二零一六 年 六 月xx工业学院毕业设计

诚信申明

本人郑重申明：

所呈交的毕业论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包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。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

本人签名： 年 月 日

毕业设计（论文）任务书

设计（论文）题目： 煤气报警系统的设计与实现

系部： 自动化 专业： 自动化 学号： xxx

学生： xxx 指导教师（含职称）： xxx 副教授

1．课题意义及目标

通过完成本毕业设计课题，使学生更好的掌握单片微型集成电路芯片的基本原理，培养学生对电子产品设计能力，使学生在完成基于单片微型集成电路芯片的较小完整系统的同时，培养学生独立自学能力、查找资料能力、分析问题以及解决问题的能力，为学生在毕业后从事相关系统开发及维护工作打好基础。

2．主要任务

（1）根据该题目的要求，阅读与题目相关的中英文文献10-15篇，了解国内外已有的相关系统设计开发方面的资料及研究现状，对现有类似系统进行定性分析，并明确进行该题目设计思路及方案。通过设计方案比选，确定开发方案，并进行功能模块及元器件的选择及软硬件设计(包括硬件系统电路图、软件流程图等)，开发出实物样机；撰写设计报告。

（2）主要功能要求

通过传感器探测泄漏气体的浓度，如果达到危险浓度，报警告知用户有煤气泄漏。为了防止由于用户打不着灶台火而使煤气泄漏，导致煤气报警器误报警，应用延时函数，对空气中煤气的产生原因进行判断。完成软件的模拟和硬件电路的搭建。通过自己分析设计、概括了解科学技术前沿的能力。

该设计要实现的基本功能大致应该分为三个部分：

1）信号采集放大。

2）信号处理控制。

3）系统设置报警。

基本技术参数要求：

静态功耗≤0.5W(加热丝冷态电阻为50Ω±2Ω)；响应时间≤10s；恢复时间≤60s；检测煤气浓度范围：10～1000ppm

（3）设计指导计划

 定点定时集体指导：每周一，进展检查、问题解疑。

 随时个别指导：问题解疑。

 设计要求：符合规范化要求，即：由中外文题名、目录、中外文摘要、引言（前言）、正文、结论、谢辞、参考文献和附录组成，中文题名字数一般不超过20个，设计说明书、论文或软件说明书的总字数在1.5~2万汉字

3．参考文献

[1] 王猛，姜旭.可燃气体报警器计量检定现状与发展[J].企业标准化，2006：31-32.

[2] 许增才.车载电脑数字收音机及音响功放调控系统设计[D].青岛：中国海洋大学，2003.

[3] 李轩冕，胡勇，贺志容，等.基于93000的单片机最小可测系统设计[J]. 计算机与数字工程2010，38(9)：108-110.

[4] 赵兵.基于单片机的篮球记分器设计[J].黑龙江科技信息，2014，(23)：67-67.

[5] 郭海丽.基于单片机的数字秒表设计[J].电子元器件应用，2012，14(1)：27-29.

[6] 吴卫华，眭永兴，刘波，等.磁电式传感器设计性实验研究[J]. 江苏技术师范学院学报：自然科学版，2009，15(2)：33-37.

[7] 夏晓东.金属氧化物半导体纳米材料NO<,2>传感器研究[D].湖南：湖南大学，2005.

[8] 陈传治，马晋毅，左伯莉，等.双声路声表面波毒剂传感器的设计[J].传感器与微系统，2009，28(4)：91-93.

[9] 胡冠山.延迟线型声表面波气敏传感器的研究[D].山东：山东大学，2005.

[10] 刘海江，周晓蕾.燃气汽车适时检测报警器[J].内蒙古大学学报：自然科学版，2008，39(6)：720-723.

[11] 陈久勋.一氧化碳气体检测报警器的应用及安装位置的选择[J].工业计量，2010，20(1)：205-205.

[12] 张秀珍.天然气与发生炉煤气使用的比较[J].甘肃冶金，2012，34(3)：108-109.

[13] 张爱军.光谱吸收型光纤气体传感器的研究[D].武汉：武汉理工大学，2005.

[14] Ali Ahmadi Peyghan，Sirous Yourdkhani，AnMaziar Noei. Working

Mechanism of a BC3 Nanotube Carbon Monoxide Gas

Sensor[J].Communications in Theoretical Physics，2013，(7):113-118.

[15] Jun Li，Xian-Lin Meng，Wen-Long Song. Intelligent Temperature Control

System Design Based on Single-Chip Microcomputer[J].Journal of Harbin

Institute of Technology，2014（3）：91-94.

[16] Xu Lei，Ye Sheng，Lu Guilin，etc. Intelligent Traffic Control System Design

Based on Single Chip Microcomputer[A].Wuhan, China：Proceedings of the

2011 International Conference on Computing, Information and

Control[C].2011..

4．进度安排

序号 设计（论文）各阶段名称 起 止 日 期

1 资料搜集、整理、分析；写出开题报告，开题 2015年12月5日-2016年3月2日

2 资料搜集、整理、分析；初步确定总体设计方案 2016年3月3日-2016年3月28日

3 逐步完善总体设计方案；进行初步硬件设计 2016年3月29日-2016年4月15日

4 完善总体设计方案；进行软件设计 2016年4月16日-2016年4月30日

5 编程调试、样机调试 2016年5月1日-2016年5月20日

6 完善、优化样机；撰写设计报告 2016年5月21日-2016年6月15日

审核人： 年 月 日 xx工业学院毕业设计

I 煤气报警系统的设计与实现

摘 要

煤气作为一种能源，早已经融入千家万户。由于它的热值很高，燃烧较为彻底，清洁无污染，成为人们生活当中不可或缺的一部分。然而，煤气是一种危险的气体。一旦煤气泄漏就可能使人中毒，还可能会引发爆炸。因此，在煤气能源普及的今天，及时可靠地进行煤气监测报警是很有必要的。

本系统使用STC89C51单片机做核心处理器， ZYMQ-7传感器做检测元件，LM358N做信号放大元件，并利用蜂鸣器和LED进行报警。本设计的报警器，具有结构简单，不易出错，灵敏度高，安全可靠等优点。并且可以对高低两种煤气浓度分别进行声报警和光报警。针对传统报警器可能会对煤气灶意外泄漏的煤气产生误报警，本设计采用延时程序控制单片机输出信号的时间，最大限度地降低误报警的概率。

关键词: 煤气 单片机 报警 LED 蜂鸣器

xx工业学院毕业设计

II The design and implementation for coal gas alarm system

Abstract

As an energy source, the coal gas has gone into millions of homes already. It

becomes an indispensable part of people's life because of its very high calorific

value, burning completely quite, clean and pollution-free. Coal gas plays a very

important role in our life. However, it is a kind of gas which is dangerous. It may

be poisoning or be exploding if it spillages. So, it is very necessary that do coal

gas alarming timely and reliably in energy widespread nowadays.

This system uses STC89C51 as core processors, and employs

ZYMQ-7sensor as detecting element. Otherwise, it utilizes LM358N for the

signal amplifier, and gives an alarm by a LED and a buzzer. This system has a

simple main body and makes mistakes never. It is safe and reliable, also has great

sensitivity, all of these are advantages of this system. Moreover, it gives an alarm

for two kinds of different concentrations of coal gases using LED or buzzer

respectively. Talking about the traditional alarm, it might be false alarm of coal

gas. This design uses the time delay function for output signal of the time, for

minimizing the probability of false alarm.

Key words：coal gas, Single chip microcomputer, alarm, LED, buzzer