基于单片机的一氧化碳报警器设计
基于单片机控制的一氧化碳报警器的毕业设计论文
引言 (3)1 绪论 (4)1.1课题背景 (4)1.2一氧化碳报警器的概述 (5)1.3课题研究的目的及意义 (6)1.4系统设计主要任务 (6)2 方案设计 (7)2.1设计要求 (7)2.2初始方案 (7)2.2.1系统方案的选择 (8)2.2.2系统方案的确定 (11)2.3系统组成 (11)2.3.1一氧化碳报警器系统的三大部分 (11)2.3.2系统各个模块功能说明 (13)2.3.3系统功能扩展 (13)3 硬件电路设计 (14)3.1设计使用的基本知识介绍 (14)3.2芯片介绍[4]及相关电路模块设计 (14)3.2.1主控电路原理 (14)3.2.2电源电路 (19)3.2.3传感器的选择及电路 (21)3.2.4事故处理电路的设计 (24)3.2.5显示电路的设计 (26)3.2.6 计算机串口通信的技术与其标准 (29)3.3设计的硬件电路 (35)4 软件部分 (36)4.1单片机编程 (36)4.1.1软件部分设计的功能 (36)4.1.2程序框图和主要程序介绍 (37)4.2上位机（PC机）编程 (38)4.2.1 VB下串行通信的方法 (38)4.2.2串行通信的控件MSComm及其使用方法 (39)5 系统制作及调试 (40)5.1系统PCB板的设计 (41)5.1.1确定PCB的大小 (41)5.1.2布局 (41)5.1.3布线 (41)5.2硬件调试 (42)5.2.1检测元器件 (42)5.2.2检测各个引脚信号 (42)5.3软件调试 (42)6 结论 (42)谢辞 (43)参考文献 (44)附录1 (45)附录2 (52)附录3 .................................................................................. 错误！未定义书签。
附录4 .................................................................................. 错误！未定义书签。
基于单片机的一氧化碳浓度监测及报警系统设计毕业论文
基于单片机的一氧化碳浓度监测及报警系统设计毕业论文目录前言 (1)第1章×××××× (2)1.1 ×××××× (2)1.1.1 ×××××× (2)1.1.2 ×××××× (2)1.1.3 ×××××× (4)第2章×××××× (6)2.1 ×××××× (6)2.1.1 ×××××× (6)2.1.2 ×××××× (6)2.2 ×××××× (8)2.2.1 ×××××× (8)第3章×××××× (12)3.1 ×××××× (12)3.1.1 ×××××× ......................................... 错误!未定义书签。
3.1.2 ×××××× ......................................... 错误!未定义书签。
3.2 ×××××× (12)第4章×××××× (29)4.1 ×××××× (29)4.1.1 ×××××× ......................................... 错误!未定义书签。
基于STC51单片机的一氧化碳监测报警系统设计
基于STC51单片机的一氧化碳监测报警系统的设计摘要：文中设计提出了一种基于STC51单片机的一氧化碳监测报警系统。
冬季天气寒冷，洗澡的时候浴室内空气的湿度会比较大，再加上空气流通性差、气压低，很容易造成一氧化碳中毒，造成人员伤亡。
针对这种不安全因素，而设计了此一氧化碳实时监测系统，安装于浴室内。
该系统通过单片机控制MQ-7气体传感器，实现对浴室内一氧化碳浓度实时采集、处理，同时可根据环境手动设定报警值，并当所测一氧化碳浓度超过设定的报警上、下限时自动报警，提醒正在沐浴的人员及时采取相应措施，防止中毒事故发生，保证沐浴人员生命安全。
关键词：STC12C5A60S2；MQ-7一氧化碳气体传感器；一氧化碳浓度1、监控系统的组成及工作原理根据小型化、实时检测等要求，系统利用STC51单片机及其外围电路完成对MQ-7一氧化碳气体传感器（下文简称气体传感器）的控制和数据转换。
整个系统是流程是：首先通过气体传感器采集现场的数据；气体传感器输出的数据经过运算放大电路转换成单片机所需要的0～5V电压信号，单片机通过自身的8路AD转换器将采集到的一氧化碳数据进行转换。
利用LCD显示当前现场的一氧化碳浓度。
当测得的值超过预先设定的值时，由单片机控制进行声光报警。
系统框图如图1所示。
图1系统框图2、功能单元介绍2.1 MQ-7气体传感器模块系统所采用的是MQ-7气体传感器，其所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO 2)。
采用高低温循环检测方式低温（1.5V 加热）检测一氧化碳，传感器的电导率随空气中一氧化碳气体浓度增加而增大，高温（5.0V 加热）清洗低温时吸附的杂散气体。
使用简单的电路即可将电导率的变化，转换为与该气体浓度相对应的输出信号。
MQ-7气体传感器对一氧化碳的灵敏度高，这种传感器可检测多种含一氧化碳的气体，是一款适合多种应用的低成本传感器。
特点： 元件外形结构*针对一氧化碳有良好的灵敏度 *长寿命低成本 *简单的驱动电路即可应用：*家庭用气体泄漏报警器 *工业用一氧化碳气体报警器 *便携式气体检测器技术指标：传产品型号 MQ-7 产品类型 半导体气敏元件标准封装 塑封 检测气体 一氧化碳 检测浓度 10-1000ppmCO 标准电路条件回路电压V c ≤10V DC加热电压 V H 5.0V±0.2V ACorDC （高） 1.5V ±0.1V ACorDC （低） 加热时间 T L 60±1S （高）90±1S （低）负载电阻R L 可调标准测试条件下元件特性 加热电阻 R H 31Ω±3Ω（室温）加热功耗 P H ≤350mW敏感体表面电阻 R s 2K Ω-20K Ω(in100ppmCO) 灵敏度 S Rs(in air)/Rs(100ppmCO)≥5浓度斜率α≤0.6(R 300ppm /R 100ppm CO) 标准测试条件温度、湿度 20℃±2℃；65%±5%RH 标准测试电路 Vc:5.0V±0.1V ； V H （高）: 5.0V±0.1V ； V H（低）: 1.5V±0.1V 预热时间不少于48小时VcV H GND R LV RL基本测试回路：传感器的输出电压太小，无法满足单片机的要求。
基于单片机一氧化碳监测报警仪设计
基于单片机一氧化碳监测报警仪设计
随着工业的迅速发展，人类接触有害气体的场合越来越多，由此造成对人类本身的危害也越来越大。
在炼钢厂、炼铁厂中，高炉生产的副产品高炉煤气（主要成分为CO）经过降温、除尘、加压后送入煤气管网或送入煤气柜储存。
在高炉旁或附近工房内的工人以及加压站的工人经常发生一氧化碳中毒的事故，危害较大；而且在煤气管道及储存柜检修期间，也经常发生泄露的一氧化碳气体遇明火产生爆炸的事故，因而研制一种一氧化碳气体监测仪有着十分重要的现实意义。
本文采用AD公司的数据采集芯片ADuC834为主控芯片，介绍了一种灵敏度高、性能可靠、操作简单的一氧化碳监测报警仪。
1系统硬件组成
1.1系统框图
这个系统的工作原理为：首先通过一氧化碳传感器采集现场的一氧化碳数据信息，传感器选用的是英国CityTechnologyLtd公司的电化学一氧化碳气体传感器7E／F；当一氧化碳气体经过传感器外壳上的气孔扩散到工作电极表面上时发生化学变化，工作电极输出变化的电流，其电流大小与气体浓。
基于单片机一氧化碳报警器的设计
基于单片机一氧化碳报警器的设计【摘要】在我们国家每一年都会发生很多室内一氧化碳中毒身亡的事件，其余的各种室内一氧化碳中毒事件也频频发生，一氧化碳已经成为损害人们身体健康的一大危险因素。
很少的一氧化碳中毒的情况并不显著，但是很多人就开始认为自己只是得了普通的感冒，但是长期以来，就会致使积累性的中毒，有了头晕、乏力、恶心等等的现状。
所以，对于现在真实情况需求，有了可靠性、高灵敏性的一氧化碳报警器。
就可以减少危害的程度。
建设了一个可以自己主动检查测验一氧化碳浓度的报警器，在报警器检查测验到了浓度数值相对于安全值较高的时候，它就会发出声音或者管线报警信号并且可以开动外部的排风扇以及电磁阀来减少室内之中的一氧化碳的浓度值。
【关键词】单片机;一氧化碳;报警器设计1.前言在运营需要的促进之下，一氧化碳报警器技术迅猛发展，在很多方面都获得了很重要的发展。
一氧化碳报警器是经过一氧化碳传感器感应空气之中一氧化碳气体的浓度并且把它改变成电信号，它的信号的大小和一氧化碳的浓度值是相关的。
一氧化碳报警器依照采用的传感器来区分类别，一般情况下分作半导体一氧化碳报警器、电化学一氧化碳报警器、红外一氧化碳测验一起等等。
不一样的型号的一氧化碳报警器的性能差距较大，各有各的优点以及缺点。
合适的运用场地也是不一样的。
本篇文章阐述了一氧化碳报警器的重要性能指数以及它的其余的性能指数的测定，并且阐述了很多典范一氧化碳报警器的重要性能指数，为真是运用一氧化碳报警器的选取型号提供借鉴。
一氧化碳报警器的关键是气体传感器，被称为“电子鼻”。
在气体传感器遭遇到一氧化碳的时候，它的电阻数值依照着一氧化碳浓度值的改变而改变，因此来把一氧化碳浓度这样的一个非电量转变为电量，然后再通过一系列的信号治理，就可以把浓度改变成比重改变的电压信号。
有限性电路来进行补偿，让信号线性变化，经过微机治理过后、逻辑解析，输出每一种不同的操控信号，就是在燃气浓度值到达报警设立确定数值的时候，燃气报警器散发声音光线报警信号并且可以突出燃气浓度值或者开启外部联通设施。
毕业论文-基于STC89C51单片机的一氧化碳气体检测系统设计
基于STC89C51单片机的一氧化碳气体检测系统设计摘要一氧化碳报警器是利用A/D转换原理，将模拟量转换成数字量，并用数字的形式在显示屏上显示出来。
数据的精度由A/D转换器决定，本设计用模数转换器ADC0809对模拟信号进行转换，单片机STC89C51为控制核心，来完成对数据运算和处理，最后驱动LCD1602显示屏显示数字信号，并将数值与设定值做比较，以控制声光报警和继电器是否吸和，系统手动设定上下限报警值。
本设计的程序由keil软件进行编译和调试，keil中有C编译器，宏汇编，库管理等的完整开发方案，由集成开发环境把他们组合在一起。
keil软件和proteus软件一起使用，用Proteus仿真软件所设计的接口电路，通过keil软件进行编译，编译完后会自动生成一个HEX格式的文件，把它加载到Proteus中便可进行仿真。
用Proteus软件完成电路分析和模拟仿真。
Proteus运行环境为Windows系统，可以进行仿真、分析模拟器件和集成电路，同时具有单片机和SPICE的功能，功能强大，硬件少，形象直观。
关键词：STC89C51ADC0809 LCD1602AbstractCarbon monoxide alarm is the use of A/D Carbon monoxide nversion, the analog quantity into digitalquantity to be measured, and displays the measured results in digital form. The accuracy of the data is determined by the A/D Carbon monoxide nverter, the design with the ADC0809 Carbon monoxide nversion ofanalog signal, MCU STC89C51 as the Carbon monoxide ntrol Carbon monoxide re, the Carbon monoxide mpletion of the task of data operation andprocessing, finally to drive LCD1602 display digital signal, and thenumericalvalue with the set value Carbon monoxide mpared to the Carbon monoxidentrol, sound and light alarm and relay is absorbed and. Manually setthe alarm valuesystem. The design of the program Carbon monoxide mpiling and debugging by keilsoftware, C keil Carbon monoxide mpiler, macro assembler, Carbon monoxide mplete development program management, by the integrated development environment and put them together.Keil software and Proteus Software Carbon monoxide mbined with Proteus simulation software, the interface circuit design based on keil software, will beinCarbon monoxide rporated into the Carbon monoxide mpiler, after the Carbon monoxide mpiler automatically generates an HEX file, it can be loaded into the Proteus simulation. The circuitanalysis and simulation is Carbon monoxide mpleted by Proteus software. Proteus runs on Windows, simulation and analysis of analog devices and integratedcircuits, with MCU and SPICE function in abody, powerful, less hardware,the advantages of visual image.Key Words：STC89C5 ADC0809 LCD1602目录第1章绪论 (1)1.1 课题研究的目的意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.2.1 一氧化碳检测的现状 (2)1.2.2 我国一氧化碳检测的发展 (2)1.2.3 各国一氧化碳检测的发展 (2)1.3 一氧化碳传感器 (3)1.3.1 本设计采用MQ-7气体传感器 (3)第2章总体设计方案 (5)2.1系统的功能要求 (5)2.2 系统的技术要求 (5)2.3 系统的组成及方案设计 (5)第3章系统的硬件设计 (7)3.1 主控电路 (8)3.2 一氧化碳气体检测电路的设计 (11)3.2.1 MQ-7介绍 (11)3.2.2 ADC0809介绍 (13)3.3 液晶显示电路设计 (14)3.4 声光报警提示电路 (16)3.4.1 灯光提示电路 (16)3.4.2 声音报警电路 (17)3.5 负载控制电路 (18)3.6 按键电路 (18)第4章系统的软件设计 (20)4.1 Keil软件介绍 (20)4.2 Protel99SE软件介绍 (20)4.3 Proteus软件介绍 (21)4.4 主程序流程图 (22)第5章结论与展望 (23)5.1 结论 (23)5.2 展望 (23)参考文献 (25)致谢 (26)第1章绪论1.1课题研究的目的意义一氧化碳是有毒气体，易燃易爆，室温下没有味道和颜色、不易溶于水。
基于单片机的一氧化碳报警器
P2：该端口是一个有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口平。编程时，对 P2 口输入高电平，P2 口可 以作为输入口使用。 编程者在 flash 编程以及校验的时候， P2 口也接收高 8 位的字节以及一些控制信号。 P3：该端口是一个有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口。编程时对 P3 端口输入高电平信号时，规定 将该口作为输入口使用。 P3 端口引脚的第二个功能，如表 2.2 所示：
东南大学成贤学院毕业设计报告
度变化导致气体传感器的电阻产生变化， 随之燃气报警器收到气体传感器传给他的信号并处理， 经过一 定的处理后，电信号的大小随着浓度成比例变化，由放大电路进行补偿，使信号实现线性化，然后通过 计算机处理，输出各种控制信号，当浓度达到报警预定值时，燃气报警器实现报警功能。
1.2 课题设计的目的
2.2.1 AT89S52 主要性能 AT89S52 是一款低能耗、高性能的 CMOS 8 位微控制器，256 字节的片上集成的程序运行空间、具 有 8K 在系统可编程 Flash 存储器、 1000 次擦写周期、 最多的外部存储扩展支持 64K， 与工业 80C51 产 品指令和引脚完全兼容。 根据速度和功率的要求， 时钟频率可以在 0 〜 33MHZ 之间设置。 可以在 4V～ 5.5V 宽电压范围内正常工作。不断发展的半导体工艺也让该单片机支持计算机并口下载，简单的数字 芯片就可以制成下载线。片上 Flash 规定，程序存储器可以在系统可编程，同时常规的编程器也可以在 系统编程。 2.2.2 优缺点 （1）优点： ① AT89S52 功能与标准 51 单片机相比，AT89S52 多 128 字节 RAM、多一个定时器、多 512 字节 EEPROM、内置 8K ROM 足够容纳一般程序； ②广泛使用，容易找到； ③ 资料众多，编程与 51 单片机兼容； 4
基于单片机的燃气和一氧化碳检测报警器电路设计
[3].基于单片机智能化燃气报警器的设计[J].揭懿晖,李天龙,胡梓东,陈旭辉,黄美莲.山东工业技术.?2019(18)
[4].易燃气体泄漏自动远程报警系统的设计[J].曹冬平,于卫,朱丽娟,彭坤彦,滕藤,马兴峰.山西电子技术.2018(04)
Keyword: single-chip computer; gas detection; carbon monoxide detection; gas Sensor; alarm
1绪论
1.1设计目的及意义
近年来人民生活水平不断提高，科技也在日益发展，人们在不断需求高质量的生活的同时，也希望生活的环境也能越来越好。天然气具有燃烧热量高、无污染和价格便宜等优点，深受人们的欢迎，因此燃气正在取代煤炭给人们供热。但同时也带来了一个十分严重的问题，就是天然气本身也是一个很危险的气体，如果使用不当就会产生一氧化碳气体或者造成燃气泄漏，导致严重的事故。因此，本设计主要是为使用天然气的用户设计出一种检测报警器，避免事故的发生。
1.2现有燃气和一氧化碳检测报警器现状
现在每家每户只要安装天然气管道的都必须安装天然气报警器，该报警器只能检测天然气的泄露情况，但通过查阅相关资料我们可以发现近年来因为一氧化碳致人伤亡的事件并不是少数，每一例都是惨痛的教训。
对于目前市场上多种气体同时检测报警装置存在以下问题：1、价格昂贵，基本都是为满足工业要求而制作，不能用于人们日常生活中使用；2、气体之间干扰非常严重，存在谎报误报的现象，当空气中存在油烟时也会进行报警。
模数转换电路将从气敏传感器送出的模拟信号转换成单片机可识别的数字信号后送入单片机单片机对该数字信号进行处理并对处理后的数据进行分析看是否大于或等于预设的报警限当检测气体浓度低于设定报警阈值的时候不进行报警当检测气体浓度超出设定报警阈值时进行声光报警
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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。
第二章设计方案2.1 单片机的介绍和选用单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统，目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机，更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表以及各种智能机械了。
因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。
设计选用ATMEl公司的AT89C51和美国国家半导体公司生产的ADC080。
2.2 设计要求及思路设计要求:报警器需在一氧化碳浓度达到100ppm时启动报警。
具体实现如下功能：（1）系统要求设置正常工作状态除正常工作状态外,LED红灯处于熄灭状态，蜂鸣器处于关闭状态。
（2）在正常工作状态下，绿灯应长亮。
当室内一氧化碳浓度达到100ppm时系统应启动蜂鸣器报警，红灯闪烁。
设计思路：采用单个传感器检测气体浓度，将检测结果通过高精度运算放大器放大后送入模/数转换芯片中进行转换，传给单片机进行数据处理。
处理后的信息将通过单片机控制，驱动报警。
2.3 初始方案与确定（1）初始设计以设计思路展开研究：根据该设计要实现的基本功能，设计大概应该分为信号接收，信号处理，信号控制和信号响应四个部分。
A.信号采集接收部分即通过检测一氧化碳气体浓度，并将这种变化量转换成电压或者电流等模拟量的变化B.信号处理部分是将接收部分得到的电压或电流等变化进行必要放大，为后一部分信号控制提供准备。
C.信号控制部分是通过预定控制方式等实现对设计要求的准确操作。
D.信号响应是通过事故处理部分和显示部分实现控制部分的要求。
（2）对上述四个部分进行分析，得到如下一些基本的结论：A.信号接收部分为了能准且采集到气体浓度的变化应选用传感器敏感器件，为使其有效部分的检测房间中气体浓度，必须选用高温一氧化碳传感器。
B.信号处理部分应该根据实际情况选用电荷放大，或比较器等装置，这部分电路将包含在传感器接口电路中。
C.控制部分为了实现精确控制，采用单片机较为合适。
D.信号响应及报警部分，用蜂鸣器和LED灯即可。
根据对上面设计系统的分析，我们得到该设计思想框图如下图2.1所示：图2.1 设计思想框图（2）方案确定经过分析采用初始方案设计，即用单个传感器检测一氧化碳气体浓度，将检测到的浓度结果通过运算放大器放大后送入模/数芯片ADC0809中进行模—数转换，传入单片机中，由AT89C51单片机处理数据，并利用单片机控制报警器进行声音报警。
分析：此设计十分简单，也十分实用。
虽然对气体浓度的采集不是很精确，但报警方面已经十分符合设计目的。
2.4 系统组成本设计属于单片机应用系统。
单片机在系统检测以及工程控制方面的应用，是典型的嵌入式系统。
通常将满足海量高速数据计算的计算机称为通用计算机系统；而把面向工控领域对象，嵌入到工控系统中，实现嵌入式应用的计算机称之为嵌入式计算机系统，简称嵌入式系统。
嵌入式系统分为四种：工控机，通用CPU模块，嵌入式微处理，单片机。
嵌入式系统具有以下特点：(1)面对控制对象。
如传感器信号输入、人机交互操作、伺服驱动等。
(2)嵌入到工控应用系统中的结构形态。
(3)能在工业现场环境中可靠运行的品质。
(4)突出控制功能。
如对外部信息的捕捉、对控制对象实时控制和有突出控制功能的指令系统（I/O控制、位操作和转移指令等）。
单片机有唯一的专门为嵌入式应用系统设计的体系结构与指令系统，最能满足嵌入式应用要求。
单片机是完全按嵌入式系统要求设计的单芯片形态应用系统，能满足面对控制对象、应用系统的嵌入、现场的可靠运行及非凡的控制品质等要求，是发展最快、品种最多、数量最大的嵌入式系统。
2.5 一氧化碳报警器系统的三大部分单片机应用系统的结构分三个层次。
（1）单片机：通常指应用系统主处理机，即所选择的单片机器件。
（2）单片机系统：指按照单片机的技术要求和嵌入对象的资源要求而构成的基本系统，如时钟电路、复位电路和扩展存储器等与单片机构成了单片机系统。
（3）单片机应用系统：能满足嵌入对象要求的全部电路系统。
在单片机系统的基础上加上面向对象的接口电路，如前向通道、后向通道、人机交互通道（键盘、显示器、打印机等）和串行通行口（RS232）以及应用程序等。
（单片机应用系统三个层次的关系如图2.2：图2.2 单片机应用系统三个层次的关系以此理解，一氧化碳报警器同样具有单片机应用系统的三个层次。
其中以AT89C51单片机为核心构成单片机系统。
在此系统中，检测信号进入单片机进行运算处理。
为了更好的理清设计思路，将整个系统细分为三部分加以设计说明。
整个报警器由三个部分组成，分为三大模块：浓度检测模块、主控模块和报警模块。
在本次设计中，使用的核心器件是单片机和一氧化碳传感器。
为了保重整个系统可靠的运行，设计中必须明确三大部分的实际联系：以单片机为中心，其他各大模块一一展开。
其中，浓度检测及显示模块所实现的功能是将房间中的一氧化碳浓度值转换成为单片机能够处理的数字信号，并且浓度值显示出来：主控模块以单片机为主，对其他模块的运行进行控制；报警模块是此系统的外部电路，它的功能是实现报警。
系统框图如图2.3所示。
图2.3 一氧化碳报警器系统组成框图下面就对各个模块的功能和实现形式做简单介绍（1）气体浓度检测模块一氧化碳报警器主要采用高稳定一氧化碳气体传感器MQ-7检测房间气体浓度，检测结果通过高精度运算放大器放大后送入模/数转换芯片ADC0809中进行转换（2）主控模块系统采用单片机控制，用的是AT89C51单片机，AT89C51单片机是美国Intel公司推出的一种4K字节可编程FLASH存储器，低电压、高性能CMOS 8位微处理器。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次，数据可保留10年。
它的主要功能既是和ADC0809芯片一起共同接受检测信号，又可以通过对数字型号的处理来控制外围电路以及显示电路。
模数转换芯片采用ADC0809，接收经过运算放大器处理后的一氧化碳传感器的检测值，检测结果通过ADC0809处理后才传给单片机进行数据处理。
处理后的信息将通过单片机控制，以驱动报警。
（3）报警模块此模块主要有蜂鸣器、LED灯组成，在气体浓度过大，超过安全值时，蜂鸣器工作，提供报警服务。
至此，本系统的三大模块功能和设计思路已经确立，下文将介绍整个系统的详细设计过程。
并且给出设计电路。
第三章硬件电路设计3.1 单片机基础知识简介介绍及主控电路设计在实际的应用中，基本知识的掌握程度至关重要，他影响到应用的好坏。
硬件知识用来设计硬件电路，软件知识用来设计芯片处理数据的先后顺序，数据的获得途径以及对数据做怎样的处理，还有其他的一些驱动和显示功能等等。
本设计用到的硬件知识主要有：电子技术、单片机技术。
在电子技术方面分为模拟电子技术和数字电子技术，模拟电子技术主要用来放大传感器检测信号和驱动反光二极管以及显示穿管器检测气体浓度；数字电子技术用来把模拟量转换成数字量，把从刚起检测到的模拟量转换成数字值。
利用单片机实现综合控制。
主控电路中，以单片机为主体，通过分析A/D转换的得到的数字值，控制事故处理模块运行。
设计采用的是AT89C51型单片机,AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。
AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
外形及引脚排列如图3.1所示图3.1 单片机外形及引脚排列图（1）主要特性：与MCS-51 兼容4K字节可编程闪烁存储器寿命：1000写/擦循环数据保留时间：10年全静态工作：0Hz-24MHz三级程序存储器锁定128×8位内部RAM32可编程I/O线两个16位定时器/计数器5个中断源可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式片内振荡器和时钟电路（2）管脚说明：VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。