基于51单片机的煤气泄漏检测及报警

电子基础0 前言煤气的应用十分普遍，无论是日常做饭，还是冬日取暖，都是人们必不可少的需要品，但煤气作为易燃易爆气体，如果发生煤气的泄漏可能造成很大的安全事故，人们没察觉时，可能造成人类一氧化碳中毒窒息而亡，还可能产生爆炸或火灾等严重的大范围安全事故，因此，煤气泄漏的检测就显得非常有必要。

本文基于51单片机的处理器为核心，以MQ-2煤气检测报警传感器为检测装置，以蜂鸣器、发光led灯为报警装置，以GSM通信模块为通信装置，解决了煤气泄漏的检测，报警等问题，且弥补了一般装置不具备的通信问题以及成本高昂等一系列问题，实用性很强。

1 系统的主要功能本文设计的这种基于51单片机的煤气泄漏报警装置，主要实现能够准确、快速的检测出被测气体中有害气体如一氧化碳、氢气、烷类、烯类、醇类等的含量，并通过LED 显示屏显示被测气体中有害气体的浓度，当有害气体的浓度超过设定值时，报警装置发出报警声，并伴随着灯光闪亮，同时发送短信至用户手机，提醒用户煤气泄漏并作出相应措施。

相信通过该系统，可以有效的降低因煤气泄漏引起的事故高发率。

2 系统的模块■2.1 单片机51单片机是由因特公司生产的一个单片机系列，是一种可编程、可擦除的只读存储器的单片机。

而51单片机最小系统是指单片机用最少的元件组成的可以工作的系统，通常包括了晶振电路、复位电路、单片机及电源。

晶振电路由单片机的18引脚及19引脚构成，它们分别代表了芯片内部振荡电路的输出端与输入端，而晶振Y1通常也采用12MHz或11.0592MHz，51单片机最小系统晶振的振荡频率直接影响单片机的处理速度，频率越大处理速度越快。

复位电路由9引脚串联一个电容及电阻构成，而串联的极性电容C的大小直接决定了单片机的响应时间，电容C的容值越大，复位时间越短，而复位是为了保证程序能在跑飞的情况下以及程序执行发生故障的情况下的正确运行。

而电源的正负极直接连在单片机的40引脚及20引脚即可，同时31引脚接一个上拉电阻连到电源正极就可以选择程序是从内部ROM还是从外部ROM开始执行，当31引脚接高电平时，程序从内部ROM开始执行，反之，从外部ROM开始执行。

基于单片机的煤气报警器设计的开题报告开题报告：基于单片机的煤气报警器设计1.研究背景和目的：●煤气是一种常见的能源，但如果泄漏或积聚过量，可能会引发火灾、爆炸或中毒等危险。

为了及时发现煤气泄漏并保护人们的生命安全，本课题旨在设计和实现一种基于单片机的煤气报警器。

2.研究内容和方法：2.1 硬件设计：●选择合适的气敏元件，如煤气传感器，用于检测煤气泄漏。

●使用单片机进行数据采集和处理。

●设计电路用于控制报警器的工作状态，如蜂鸣器、LED指示灯等。

2.2 软件设计：●使用适当的编程语言，如C或汇编语言，编写单片机的控制程序。

●实现煤气泄漏检测算法，通过传感器采集到的数据进行处理和判断。

●控制报警器的工作状态，如触发蜂鸣器、闪烁LED灯等。

3.预期结果和创新点：●设计出一种基于单片机的煤气报警器原型，在煤气泄漏时能够及时发出警报，提醒用户采取适当的应对措施。

●实现了低功耗设计，确保设备在长时间使用时能够持续工作。

●利用单片机的灵活性，可以扩展报警器的功能，如与移动设备进行无线通信，实时发送报警信息。

4.计划和进度安排：●第一阶段（1周）：调研相关研究和技术文献，了解煤气泄漏检测和报警器的设计原理和方法。

●第二阶段（2周）：进行硬件设计和选型，确定合适的传感器和单片机等元件。

●第三阶段（1周）：编写单片机程序，实现基本的数据采集和泄漏检测算法。

●第四阶段（1周）：制作原型，进行初步测试和调试，验证设计的可行性。

●第五阶段（1周）：优化设计，改进算法和性能，确保报警器的稳定性和准确性。

●第六阶段（1周）：撰写毕业论文，并进行设计总结和展示。

5.预期的重要成果和应用：●设计出的煤气报警器可以在家庭、工厂、实验室等环境中使用，有效预防煤气泄漏带来的安全风险。

●通过与其他设备进行连接或扩展部分功能，可以在报警发生时及时通知相关人员，提高人们对安全的意识和响应能力。

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。

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。