煤气泄漏报警装置设计
室内煤气和天然气泄漏报警装置
室内煤气和天然气泄漏报警装置全国燃气行业进展迅猛，液化气、天然气、煤气等都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，专门是随着〝西气东输〞工程的快速进展，燃气行业进展潜力庞大。
然而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都市的不安全和不稳固因素。
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。
燃气报警器的核心是气体传感器及单片机。
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。
通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，输出各种操纵信号，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。
本文正是通过分析目前燃气报警器的现状，设计制作室内故障监测报警系统，保证人们的生命财产安。
关键词：煤气报警；煤气泄漏；传感器；监测THE DESIGN OF ALARM FOR GAS LEAKINGABSTRACTThe rapid development of the national gas industry, liquefied gas, natural gas, coal gas and other city gas as a clean energy business and urban residents in users has been widely used, and gas industry has great potential.But with the extensive use of gas, due to gas leak caused an explosion, poisoning and fire accidents have also occ- urred to some extent, increased the city's insecurity and instability. In order for gas to better benefit the people, the benefit of the community, to reduce and eliminate all due to gas leak caused the explosion and fire, the gas unit and residential customers use to select a suitable indoor gas leak alarm is actually necessary move. Gas sensor is the core of combustible gas. When the gas face gas sensor, the sensor resistance change with gas concentration, the resulting electrical signal for processing of combustible gas line after the class. After dealing with electronic circuit into a voltage proportional to the concentration change signal to be compensated by the linear circuit, the signal linearization, by computer processing, logical analysis, the output of various control signals, that is, when the gas concentration alarm set value , combustible gas audible alarm signal can display gas concentration or start an external transport equipment.It is through this analysis of the current status of combustible gas, indoor design fault monitoring alarm system to protect people's lives and property.Key words:Gas Leak;Gas Alarm;Sensor;Monitoring名目1绪论 (1)1.1 课题背景及目的 (1)1.2 国内外研究状况 (2)1.3 设计内容及研究方法 (2)2 系统方案及模块设计 (4)2.1 设计思路 (4)2.2 设计框图 (4)2.3 系统模块设计 (5)2.3.1气体浓度检测模块 (5)2.3.2温度检测与显示模块 (7)2.3.3主操纵模块 (10)2.3.4 声光报警模块 (11)3 硬件电路设计 (12)3.1 气体检测模块的设计 (12)3.2 温度检测及显示模块的设计 (12)3.3 单片机模块的设计 (18)3.4 声光报警模块的设计 (18)4 程序设计 (19)4.1 温度采集部分程序设计 (21)4.2 显示部分程序设计： (22)4.3 主函数程序设计： (23)4.4 中断函数设计 (24)总结参考文献 (26)致谢 (27)附录A (28)附录B (33)附件11 绪论1.1 课题背景及目的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越来越高。
某居民小区燃气泄露报警切断系统初步设计
目录一、民用燃气泄漏报警系统 (1)1.1燃气泄露报警系统目的及作用 (1)1.2燃气泄露报警系统注意事项 (1)1.3燃气泄漏报警系统的构成及特点 (2)1.4技术检测与要求 (2)二、可燃混合气体爆炸基本性质计算 (2)2.1 、密度及相对密度 (2)2.2 燃气高、低热值 (3)2、3理论氧含量及理论混合比 (3)2.4 爆炸极限 (4)2.5热量计温度 (5)三、燃气泄漏计算 (6)3.1确定报警浓度范围 (7)3.2燃气泄漏量 (7)四、燃气泄漏报警系统设计 (9)4.1 传感器选型 (9)4.2 紧急切断阀选型 (10)五．参考文献 (9)某居民小区燃气泄露报警切断系统初步设计设计目的：通过课程设计使学生了解用于民用燃气报警系统的工艺设计内容、程序和基本原则；学习设计计算方法和步骤；提高运算和制图能力。
同时，通过设计巩固所学的理论知识和实际知识，并学习运用这些知识解决实际问题。
一、民用燃气泄漏报警系统1.1燃气泄露报警系统目的及作用当燃气供应系统设计完成后，为确保系统安全，并能使其技术先进，必须辅以燃气的安全报警和自动控制系统，该装置的主要目的及作用为：①当燃气供应系统发生泄漏或故障时，能部分或全部分地切断气源；②当发生自然灾害时，系统自动地切断进入建筑物内部的总气源；③当建筑物安保防灾中心认为必要时，对局部或全部起源进行控制或切断；④用以对建筑物燃气供应系统的运行状况进行检测和控制；⑤用以确保燃气供应系统运行工况正常，安全可靠。
1.2燃气泄露报警系统注意事项⑪所有燃气供应系统有关的安全报警和紧急切断阀位置、编号，均应接至大楼安保；⑫防灾中心，并能及时清晰地显示其工作状态；③通风时，所有的通风机和电磁阀的位置、编号均应接至大楼的安保防灾中心，并能及时清晰地显示其工作状况；④防灾中心应能清晰地显示紧急切断阀及其对应的安全报警器和它们所服务的区域；⑤防灾中心应能清晰地显示电磁阀及其对应的通风机和它们所服务的区域⑥前述的不同管道系统的压力级制系统应有其相对独立的燃气供应安全报警自控系统，而分支管道系统又是各自独立的燃气供应安全报警自控系统的子系统；⑦大楼燃气供应系统的总切断阀应设于大楼以外，而各自独立燃气供应系统应在其始端设置紧急切断阀，各分支管也应在其始端设紧急切断阀；⑧燃气管穿越地下层及其车库和一些不容穿越的场所，设置套管进行封闭，同时设置安全报警器，以检测燃气的泄漏，便于及时予以控制。
家用燃气报警器毕业设计论文
（二 0 一 二 年 六 月本科毕业设计说明书 学校代码： 10128 学 号：************题 目：家用燃气泄漏报警装置的设计 学生姓名： 学 院：机械学院 系 别：测控系 专 业：测控技术与仪器 班 级：测控08-1 指导教师： 高 级 实 验 师摘要燃气(人工煤气、天然气)的普及，为市民提供了方便，也提高市民的生活质量，但是任何事物都有它的两面性，在使用燃气的过程中，因燃气泄漏等原因造成的燃气爆炸、中毒等意外事故时有发生，给人们的生命和财产安全带来了严重的威胁，因此安全使用燃气，是不可忽视的一个重中之重的工作。
家用燃气泄漏报警装置能有效监测环境中可燃气体(如CH4)的浓度，一旦其浓度超出报警限定值，就能发出声光报警信号，并且能随着浓度的增加报警音量逐渐加大，能及时起到安全防范的作用。
本设计所研究的可燃性气体报警系统包括：气体信号采集电路、调理电路、模数转化电路、单片机系统电路、报警电路组成，首先利用传感器对可燃气体浓度信号进行监测并且转变成电压信号，选择合适的放大电路，将电压放大到A/D 所要求的电压，经过模数转换，将检测的电压值送入单片机，在单片机内完成与设定的电压信号进行比较，当气体浓度超标时，驱动声音和灯光报警。
关键词：传感器；报警器；单片机AbstractWith the popularity of Gas ,for example( artificial coal gas, natural gas ), It is provide a convenient to citizens and improve the quality of lives, But every coin has its two sides,at the use of gas in the process, gas explosion caused by gas leak, So that poisoning and other accidents have occurred, It is harm for people and property and brings the seriously threat to the safe use of gas at the same time, The Domestic gas leakage alarm device can effectively monitor the environment of combustible gases (such as CH4) leakage, Once its concentration beyond the alarm limit value, can send out sound and light alarm signals, and with the increasing concentration of alarm volume increased gradually, The alarm plays a significant role. the sensor especially gas sensors usage and use research are needed.The design and research of the family gas alarm system includes: gas signal acquisition circuit, analog-to-digital conversion electric control circuit, The signals are monitored and converted into voltage signal, select the appropriate amplification circuit, the voltage amplification to the requirement of the A/D voltage, after analog-digital conversion, the detected voltage value into the microcontroller, in the MCU completed within the voltage signal is compared with the set, when the gas concentration exceed the standard, drive the sound and light alarm.Keywords: sensor；alarm；SCM目录引言 (1)第一章概述 (2)1.1家用燃气泄露报警的概述 (2)1.2家用燃气泄露报警的发展 (2)1.3家用燃气泄露报警研究的目的与意义 (3)第二章燃气检测传感器的选择 (4)2.1气体传感器的选型 (4)2.1.1气体传感器介绍 (4)2.2.2气体传感器的主要参数和特性 (7)2.2.2气体传感器的选定 (8)2.2.3 MC101介绍 (8)第三章家用燃气泄露报警装置的硬件部分设计 (11)3.1系统硬件电路总体设计 (11)3.2家用燃气报警器的功能 (11)3.2.1声光报警功能 (11)3.2.2标准工作条件 (11)3.2.3外围接口电路的设计 (16)3.2.4 A/D转换主要技术指标 (18)3.2.5单片机与ADC0808接口电路 (18)3.2.6串口转并口芯片74HC164 (19)3.2.7数码管显示 (20)3.2.8声音灯光报警电路 (22)3.3总电路设计 (22)第四章燃气泄漏报警系统的软件部分设计 (24)4.1软件设计重要性 (24)4.2主程序设计流程图 (24)4.3软件设计的子程序基本思想 (28)4.3.1A/D转换 (28)4.3.2浓度转换 (29)4.3.3 数码显示 (30)结论 (32)谢辞 (33)参考文献 (34)图表清单表2-1 各种气体传感器可检测的气体种类 (7)表2-2 MC101技术指标 (8)图2-1 灵敏度特性图 (9)图2-2响应恢复特性图 (9)图2-3 输出信号随环境温度的变化图 (9)图2-4 输出信号随环境温度的变化图 (10)图2-5 输出信号随工作电压的变化图 (10)图2-6 输出信号随工作电压的变化图 (10)图2-7 传感器基本测试电路图 (10)表3-1 地址选通输入端 (17)表3-2引脚说明 (20)表3-3功能表 (20)图3-1燃气报警系统结构框图 (12)图3-2 AT89C51单片机 (12)图3-3时钟和复位电路 (15)图3-4电源电路电路、信号采集及放大电路 (16)图3-5 ADC0808引脚图 (17)图3-6单片机与0808接口电路 (19)图3-7 74HC164 (19)图3-8数码管显示图 (21)图3-9 声音灯光报警电路 (22)图3-10燃气报警系统总电路图 (23)图4-1 主程序流程图 (28)图4-2 A/D转换程序流程图 (28)图4-3 浓度转换流程图 (29)图4-4数码管显示流程图 (30)引言随着我国燃气的变革及西气东输工程的进行，目前家家户户做饭离不开煤气、天然气，一旦泄露后果不堪设想，每年，因煤气泄漏引发的中毒事件，或因室内燃气泄漏浓度过高引起的爆炸，类似的事件也不少见。
家用煤气管道气体泄漏报警器的设计探讨
单 片 机 是 整 个 报 警 系 煤气 管 道 气 体泄 漏 的威 胁 以及 可 能带 来 的各 种 安全 事 故 ， 需 要 统 的 核 心 ，其 接 收 传 感 器 人 们 研 究 出一 个 切 实可 行 解决 措 施 。 煤 气 管 道气 体 泄漏 或 未完 全 燃 采 集 的 气 体 浓 度 信 号 ， 并 蒂＇ Ｖ 烧 的废 气 排放 而 大 量产 生 的一 氧化 碳 是 煤气 中毒 事 件 的根 源 ， 如 采 对 模 拟 信 号 进 行 Ａ ／ Ｄ 转 叠 Ｅ Ｉ ＇ Ｆ 《 ＾ 醐 例 盛 事 ｌ《 ＾ Ｄ１ Ｉ 用 家用 煤 气管 道 气 体 泄漏 报警 器 就 可 以得 到及 时的警 示 。 换 ，然后 对 数 字 信 号 进 行 纠 乳２ｌ ＾ 脚 家 泄 漏 报 警 器是 居 民住 宅 中安 全 使 用 煤 气 时 非 常 重 要 的 保 护 处 理 ，最 后 控 制 执 行 器 电 Ｆ薅 Ｉ ＾ 肚 翮 馥 Ｉ ＾ ｌ ｌ 哪 装 置 。由气 敏传 感 器 、 单片机、 报警 器 及其 他 电 子元 件 组成 。 报 警 器 路 工作 。在 选 择 单 片 机 的 壤 ■麟 蓐《 ＾ ｎ鄙 由气 敏 传 感 器 实 时 监 测 环 境 中煤 气 的浓 度 ，通 过 气 体 信 号 采 集 电 时 候 ，首 先 要 能 满 足 报 警 啪 Ｊ ■ 摹 《 ＾ ＢＩ ＊ 哪曹 路， 将监测 的信号通过 Ａ ／ Ｄ转换模块将模拟信号转换为数字信号传 器 设 计 的计 算 速 度 及 接 口 《 搿 Ｒ 删 Ｆ 递 给 单 片 机控 制 电路 。 当气 体浓 度 超过 单 片 机控 制 电路 中的标 准 设 数 的 要 求 ，即在 保 证 报 警 定值时 ， 控制器（ 单 片机 ） 通 过 声 光 报警 执 行 电路 发 出报警 用 煤 气 管 器 工作 灵 敏 、 精确 、 可 靠 的 Ｆ 《 Ｍ 道气 体 信 号 ， 甚 至可 以 执行 关 闭 煤 气 阀 门等 动 作 。气 体 报警 器 的探 条 件 下 ， 选择成本低廉 、 体 爵 礴《 ＾ 蛐 ｃ Ｍ 测气敏传感器通过对周 围环境 中的煤气的吸附， 在传感器表面产生 积 小 的产 品 。 Ｐ Ｉ １ ． ４《 ＾ ＇ 敷％ ＇ Ｉ 化 学 反应 或 电化 学 反 应 ， 使 得传 感 器 的 电物 理 特性 改变 ， 经 单 片 机 本 文选 用 Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ ２ 型 怂 § Ｍ 控 制 电路处 理 后 报 警 。 该 报 警器 能够 有 效 避 免燃 气 泄漏 而 引发 的中 号 单 片机 ， 其 功 耗低 ， 性 能 ｐ２ ． １ １《 ＾ ． １ 骨 《 劓 毒、 火 灾 和 爆 炸 等 安全 事 故 ， 目前 已在 世 界 上 许 多 国家 及 地 区 得 到 高 ， 共有 ８ 位数据总线 ， ４ ０ 普遍 的应 用 。 个 外部 引脚 ， ３ ２ 个双向 Ｉ ／ Ｏ ０铆 隅 近些年 ， 随着 社 会 经 济 的发 展 ， 在 我 国 的多 数 城 市 居 民住 宅 小 端 口 ； ３ 个 １ ６位 可 编 程 定 图１ Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ ２的 引脚 排 列 区 已铺 设 煤气 管 道 ， 目前 我 国使 用 管 道煤 气 的人 口数量 超 过 两亿 ， 时 计 数器 中断 ；时 钟频 率 这决 定 了管 道 煤 气泄 漏 报 警器 的需求 量 之 巨大 。 随 着社 会 的进 步 和 ０ — ２ ４ ＭＨ ｚ ； ２ 个 串行 中 断 ， 可编 程 Ｕ Ａ Ｒ Ｔ串行 通 道 ； ２ 个 外 部 中断 源 ， 人们 安 全 意识 的增 强 ， 今 后 的报警 器 需求 量 还会 增 长 。由此可 见 ， 煤 共 ８ 个 中断 源 ； ２ 个 读 写 中断 口线 ， ３ 级 加 密位 ；低 功耗 空 闲 和掉 电 气管 道 气体 泄 漏 报警 器 的市场 发 展前 景 较 为广 阔。 模式， 软件 设 置 睡 眠和 唤 醒功 能 。Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ ２ 单 片 机 可采 用 常规 的方 ㈣ ２ 报警 器 系 统 的方 案设 计 法 编程 ， 也 可 实 现在 线编 程 。 Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ ２ 其 工作 电压 范 围为 ２ ． ７ ～ ６ Ｖ （ 实 ２ ． １家 用煤 气 管 道气 体 泄 漏报 警 器 系统 的设 计 构 思 际 使用 ＋ ５ Ｖ供 电 ） ，内置功 能 强大 的微 型计 算机 的 Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ ２提供 了 ， 窭 嚣 ４ 鞲 臻 韩 － 该 系统 能 够 检测 环 境 中的煤 气 浓 度 ，并 具 有声 光报 警 功 能 ， 系 高 性价 比的解 决方 案。 ∞¨ 镗鹄¨ 辐罅 仃罅豫 辩 统的基本组成部分包括 ： 传感器电路 、 Ａ ／ Ｄ转换电路 、 Ｄ ／ Ａ转换 电路 、 Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ ２的引 脚排 列 如 图 １ 所示 ， 主 要管 脚 有 ： Ｘ Ｔ Ａ Ｌ １ （ １ ９脚） 单 片机 、 Ｉ ／ Ｏ电路 等 。 和Ｘ Ｔ Ａ Ｌ ２ （ １ ８脚 ） 为振 荡 器输 入 输 出端 口 ， 外接 １ ２ ＭＨ ｚ晶振 。Ｒ Ｓ Ｔ 传感器电路是由半导体气敏传感器和信号放大电路组成 ， 将气 （ ９脚 ） 为蹲抖霉 复 位输 入端 外接电阻电容组成的复位电路。Ｖ Ｃ Ｃ （ ４ ０ 雌 耋 蠹 孵”舱 ¨ ； 呈 瓣姆雄 耄 戡善 ； 口， 体 浓 度 信 号转 换 为模 拟 电 信 号 。 Ａ ／ Ｄ转 换 电路 将 从模 拟 电 信 号转 换 脚 ） 和Ｇ Ｎ Ｄ （ ２ ０脚 ） 为供 电端 口， 分 别 接＋ ５ Ｖ电源 的正 负端 。 为数 字 信 号 后 送 人 单 片 机 。单 片 机 对 输 入 的数 字 信 号 进 行 运 算 处 ２ ． ４ 总 体方 案 理， 判 断其 是 否达 到 或超 过 某 规定 值 （ 即报 警设 定 值 ） ， 若 测量 值 超 过 ２ ． ４ ． １报警 器工 作 原 理 规定 值 则 会 自动 触 发 报 警 电 路 ， 发 出声 音 报 警 ， 并 让 电磁 阀做 出反 本 文 所设 计 的家 用 煤 气 管 道气 体 泄 漏 报 警 器 以 Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ ２型号 应 。若 测量 值 小 于规 定 值 ， 则 为 正 常状 态 。若处 在 一 个 嘈 杂 的环 境 单 片机 为 控制 核 心 ， 选 用 ＭＯ 一 ５型 电 阻式 半导 体 传 感器 检 测气 体 浓 中， 为 了能 更方 便 引起 人 员 的 注 意 ， 可在 声 音 报 警 基础 上 ， 增 加 闪 光 度 。 报警功能 ， 实 现声 光 组合 报 警 。 传 感 器 将 检 测 到 的气 体 浓 度 电 压 信 号 送 入 Ａ ／ Ｄ 转 换 器 ２ ． ２ 气 体传 感 器 的选 型 Ａ Ｄ Ｃ ０ ８ ０ ９ ； Ａ Ｄ Ｃ ０ ８ ０ ９将 传 感 器 输 入 的 模 拟信 号转 换 成 数 字 信 号 ， 将 气体传感器作为煤气管道气体泄漏报警器的信号采集和输入 数 字 信 号 送 入 Ａ Ｔ ９ ８ Ｃ ５ ２单 片 机 内 ， Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ ２ 单 片机 对 气 体 浓 度 信 部分 ， 是气一 电转 换 器 ， 它将 空 气 中煤气 浓 度 信号 转 换 为模 拟 电压 或 号进行 比较处理 ；然后判 断气体浓度值是否超 出报警设定 的规定 电流信号 ， 通过 Ａ ／ Ｄ转换 电路 ， 将模拟信号转换 为数字信号后送人 值 ， 当气 体 浓度 值 处 在正 常 范 围 内时 ， 声 音 报 警器 不 发 出报 警 声 ， 灯 单片机 ， 单 片 机对 接 受 的信 号 进行 处 理并 控 制报 警 。 家用 煤 气 管 道气 体 泄漏 报 警 器 主要 应 用 在 家庭 ， 厂房 等 室 内易 发生 煤 气 泄漏 的场所 ， 根据 检 测 要 求 ， 一般 选 用 半 导 体气 敏 传 感器 。 本 设 计 选 用 ＭＱ 一 ５型 气 敏 传感 器 。ＭＱ 一 ５气 敏 元 件 由微 型 Ａ １ Ｏ 陶 瓷管 、 Ｓ ｎ Ｏ ： 敏 感层 、 测 量 电极 和 加 热器 构 成 ， 固定 在 塑 料 或不 锈 钢 制 成 的腔体内， 加热器为气敏元件提供了必要的工作条件。该气敏元 件在封装后 ， 共有六只针状 的管脚 ， 其中两个用于提供加热电流 ， 另 四个 用 于 信号 输 出 。 ＭＱ 一 ５传感 器 可 以用 于 对 液 化气 、 丙烷 、 氢气 、 天 然 气 和 其 它 可 燃 蒸 汽 的检 测 。具 有 灵 敏 度高 、 抗 干扰 能 力 强 、 响应 快 、 寿命 长 等 优 点， 能适 合 多种 应 用 ， 成 本低 。
煤气泄漏报警器论文.
第1章引言
1.1选题背景
在当今社会发展中，现代科技的发展给人类带来了很大的方便，随着电子信息技术的快速进步，从单片机问世以来，就一直受到人们的关注和重视，随着近几十年人们对单片机的不断开发和利用，使得单片机被广泛应用于各种控制系统中。然而，人生安全问题也越来越受到人们的重视。在现代的多数农村以及城郊结合部地区，煤气罐非常常见。可燃性气体给我们带来的方便不言而喻，但它们对人体的危害也是显而易见的，为了人们生命安全，煤气泄漏报警器的存在是非常重要的。因此设计一款基于单片机的可燃性气体泄漏的报警控制系统来对燃气浓度进行检测，防止因燃气泄漏导致浓度过高而引起的煤气中毒和爆炸事件，为人们提供安全的保障。与此同时也会减少不必要的财产损失。
gassensor目录iii目录11选题背景12设计课题的目的及意义13课题的国内外研究现状131可燃性气体泄漏报警器种类与结构132国内外情况及其发展趋势21课题的主要任务22方案的选择23单片机的选型231at89c52单片机简介232单片机引脚功能介绍
摘要
随着社会科学技术的发展带动的经济增长，广大居民对自身的生活质量和生活环境越来越重视，因此天然气、煤气的广泛使用为人们带来了极大的方便，与此同时也带给人们潜在的危险。由于近几年来人们更多地采用更安全的天然气燃料，导致对煤气燃料的疏忽，由煤气导致的家庭煤气中毒与爆炸事件不在少数，因此有一个能及时并准确检查煤气泄漏报警装置十分重要。
工业用固定式气体报警器是由报警控制器和探测器组成，控制器可放置于值班室。主要对各监测点进行监控，探测器安装于气体最容易泄漏的地点。探测器将检测到的气体浓度转换成电信号，通过线缆传输到控制器，浓度越高信号越强，当气体浓度达到或者超过报警点时，报警器发出报警信号，如果是阀门泄漏可启动电磁阀及排气扇等设备自动排除隐患。便携式检测仪为手持式，工作人员可随身携带，方便检测不同地点的气体浓度。家庭用气体检测器价格便宜，使用方便，省空间。
煤气泄漏检测报警装置设计
课程设计报告单片机课程设计专业电气工程及其自动化班级姓名学号指导教师2015年12 月课程名称：指导教师（签名）：班级：姓名：学号：指导教师评语及成绩指导教师签字：年月日第一章绪论 (5)1.1、课题研究的背景 (5)1.2煤气泄露检测报警装置意义 (6)第二章煤气泄漏检测报警系统的方案设计 (7)2.1设计要求 (7)2.2方案的选择 (7)2.3 一氧化碳报警器系统的三大部分 (9)第三章硬件电路设计 (11)3.1 传感器部分电路设计 (11)3.2报警电路的设计 (17)3.3 模数转换部分电路设计 (17)第四章软件设计 (21)4.1 单片机编程 (21)4.2 汇编语言概况 (21)4.3 源程序 (24)第一章绪论1.1、课题研究的背景人的生存离不开空气，人的一生大约有80%的时间是在室内度过的，室内环境质量的好坏影响着人们的身心健康。
室内的有害气体来源有来自装修不当造成的甲醛、氨气、氡气、苯、放射性物质的释放，而这些气体在装修时加以注意，完全可以减少其排放量，从而不至于影响人的健康状况。
室内存在的有害气体的另一主要来源为可燃性气体的泄漏，主要可分为天然气泄漏、液化气泄漏和煤气泄漏。
煤气泄漏的主要成分是一氧化碳与氢气，一氧化碳中毒原因是一氧化碳进入人体后会和血液中的血红蛋白结合，从而出现缺氧。
常见于家庭居室内通风差得情况下，煤炉产生的煤气或液化气管道泄漏气中的一氧化碳吸入会导致一氧化碳中毒。
液化气泄漏危害也不易小视，液化石油气是石油产品之一。
是由炼厂气或天然气(包括油田伴生气)加压、降温、液化得到的一种无色、挥发性气体。
由炼厂气所得的液化石油气，主要成分为丙烷、丙烯、丁烷、丁烯，同时含有少量戊烷、戊烯和微量硫化合物杂质。
由天然气所得的液化气的成分基本不含烯烃。
液化石油气主要用作石油化工原料，用于烃类裂解制乙烯或蒸气转化制合成气，可作为工业、民用、内燃机燃料。
其主要质量控制指标为蒸发残余物和硫含量等，有时也控制烯烃含量。
燃气报警设施施工方案
燃气报警设施施工方案1. 项目背景随着我国城市化进程的不断推进，燃气作为一种清洁、高效的能源，已在我国各大城市广泛应用。
然而，燃气泄漏引发的事故也时有发生，给人民的生命财产安全带来极大威胁。
为了提高燃气安全管理水平，减少燃气泄漏事故，我国政府要求在燃气使用场所必须安装燃气报警设施。
本方案旨在为燃气报警设施的施工提供详细指导。
2. 施工准备2.1 材料准备- 燃气报警器：根据设计要求选择合适的燃气报警器，确保其性能稳定、可靠。
- 报警器配件：包括报警器支架、管道、接头等。
- 燃气管道：根据设计要求选用合适的燃气管道，确保管道质量符合国家标准。
- 管道配件：包括阀门、接头等。
- 电源线、信号线：根据设计要求选用合适的电源线、信号线，确保线路质量符合国家标准。
- 施工工具：包括扳手、螺丝刀、切割机等。
2.2 技术准备- 熟悉燃气报警设施的设计图纸，了解设计要求和技术参数。
- 对燃气报警设施的安装位置、管路走向、接线方式等进行详细了解。
- 掌握燃气报警设施的调试方法及验收标准。
2.3 现场准备- 确保施工场地清洁、无障碍，具备施工条件。
- 配合土建工程，完成燃气管道的预埋工作。
- 准备好施工所需的照明、水源、电源等。
3. 施工流程3.1 燃气管道施工1. 根据设计图纸，预埋燃气管道。
2. 连接燃气管道配件，确保连接牢固、密封。
3. 检查燃气管道走向，确保符合设计要求。
3.2 燃气报警器安装1. 根据设计图纸，确定燃气报警器的安装位置。
2. 安装报警器支架，确保支架稳固。
3. 安装燃气报警器，接线应符合设计要求。
4. 连接报警器配件，确保连接牢固、密封。
3.3 报警器接线1. 连接电源线，确保电源线符合设计要求。
2. 连接信号线，确保信号线符合设计要求。
3. 检查接线是否牢固、可靠，无露线现象。
3.4 系统调试1. 通气测试：检查燃气管道是否泄漏，发现问题及时处理。
2. 报警测试：触发燃气报警器，检查报警器是否正常工作。
毕业论文-煤气泄漏检测及报警系统设计
煤气泄漏检测与报警系统设计摘要：对煤气泄漏实时精确监控是十分重要的。
本文介绍一种基于单片机技术的智能型煤气监控系统,可对煤气浓度进行智能地实时检测和监控、报警,而且还能实现自动开启和关闭煤气管道阀门,经过多次运行,精确度、灵敏度和稳定性均达到设计要求,且造价低,操作方便,可广泛作为智能报警器及监控系统来使用。
本系统以ATMEGA16单片机为核心，论述了基于测控技术的煤气泄漏监测报警装置的硬件和软件方案设计与实现。
文中重点阐述了信号采集调理电路与语音电路的设计。
实验表明，设计制作的系统满足设计要求，具有实用价值。
关键词：单片机处理器;一氧化碳传感器；煤气浓度；声光报警；煤气泄漏Design of Gas-leaking Monitoring and Alarming System Abstract：Accurate real-time monitoring of the gas leak is important. This paper describes a single chip technology based on intelligent gas monitoring system, the gas concentration can be intelligent in real time detection and monitoring, alarm, and can automatically open and close the gas pipeline valves, after several runs, precision, sensitivity and stability meet the design requirements, and low cost, easy to operate, can be widely as a smart alarm and monitoring system to use.This system uses the ATMEGA16 as control core. This paper introduces the both scheme design and implement of hardware and software on the gas-leaking monitoring and alarming system based on measure and control technology. The experiment shows that the system of design and make satisfies the requirement, and holds better practicability.Key words:Single chip processor;CO Sensor, Gas concentration, voice and light alarm, Gas-leaking目录第1章绪论 (2)1.1 课题背景、目的及意义 (4)1.1.1 课题的背景 (4)1.1.2 课题的目的及意义 (5)1.2 系统设计内容 (5)第2章系统硬件设计实现 (6)2.1 一氧化碳浓度检测电路设计 (6)2.1.1 CO传感器原理介绍与选型 (6)2.1.2 NAP-505型一氧化碳传感器介绍 (7)2.2 键盘及显示电路接口设计 (9)2.2.1 键盘/显示器电路设计 (9)2.3 稳压电源电路设计 (12)2.4 声光报警电路设计 (13)2.4.1 声音报警电路 (13)第3章系统软件设计 (16)3.1 系统软件总体设计 (16)3.2 开机自检模块程序设计 (17)3.3 键盘处理、显示模块程序设计 (18)3.4 数据A/D转换模块程序设计 (21)3.5 数据处理和报警、控制模块程序设计 (22)结论 (23)致谢 (25)参考文献 (25)第1章绪论本章主要介绍本次毕业设计的研究的背景、目的与作用，以及在本次设计的主要内容和技术指标。
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煤气泄漏报警装置设计————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：燕山大学课程设计说明书题目家用煤气泄漏报警系统设计学院(系)理学院年级专业： 09级电子信科学与技术２班学号: ０学生姓名：任鹏茹指导教师: 郝锐朱键卓教师职称: 讲师燕山大学课程设计（论文）任务书院(系）: 理学院基层教学单位： 0９级电子信息科学与技术学号4００40 学生姓名任鹏茹专业（班级) ０9级电子信息科学与技术２班设计题目家用煤气泄漏报警器的设计设计技术参数设计参数：设计单片机电路、检测电路、报警电路和应急处理电路。
用ＡＴ89Ｃ５1编程。
设计要求1．准确可靠地判断泄漏的发生,并能够在较短的时间内判断出泄漏点具体的位置。
２.准确可靠地判断泄漏程度,能对较小量的泄漏做出判断。
３.检测原理简单,易于操作和维护工作量十二个工作日左右工作计划２012／6/０2-－-－２０12/6/03 设计选题20１2/6/０４－-－-2０12/６／08 电路设计201２/6/０9----2012/６/11 整理论文２0１2／6/１2——201２/６／13 论文检查和修饰参考资料[１] 《传感器原理及工程应用》郁有文、常健、程继红西安电子科技大学出版社［２] 《传感器与检测技术》陈杰、黄鸿高等教育出版社[3] 《传感器敏感元件大全》张福学电子工业出版社［4]《单片机基础》李广弟、朱月秀、王秀山北京航空航天大学出版社［５]《单片机微机测控系统设计大全》王福瑞北京航空航天大学出版社等指导教师签字基层教学单位主任签字说明:此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。
年月日燕山大学课程设计评审意见表指导教师评语：成绩:指导教师:年月日答辩小组评语：成绩:组长:年月日课程设计总成绩:答辩小组成员签字：年月日家用煤气泄漏报警系统的设计任鹏茹理学院0９级电子信息科学与技术2班摘要：当今社会上,出现了许多煤气报警器,而这些产品大都是针对煤气泄漏所做出的相应的报警,即为家庭式。
但是随着社会的发展，煤气报警器也在发展。
微控制技术、传感器在工业控制、机电一体化、智能仪表、通信、家用电器等方面得到了广泛应用，显著提高了各种设备的技术水平和自动化程度。
因此对这些原理和结构我们就需要很好的了解并掌握。
煤气报警系统采用了AT89C５1为系统的CPU,通过单片机系统设计实现对家用煤气的控制功能，该系统不仅能及时准确地检测出燃气的泄漏，发出声、光报警,还能实施应急处理,同时具有阀门开闭装置安装简便，传感器损坏能自查报警与方便更换等特点。
因此特别适合于无条件建立或加入集群监控系统的广大燃气用户使用。
整个系统的硬件电路设计合理,性能安全可靠。
关键词：传感器燃气报警器Ａｂstraｃt:Iｎthｅcurｒｅｎt sｏciety,a lｏｔｏf cｏal gasａｌarms havｅａppｅaｒed, ａnd theｓｅprodｕcts are mｏstly to lettｉng out correｓponding aｌarｍｓｍａde of coaｌgas，itｉｓfamily.Buｔwithｔhe deｖｅlopmｅnt of soｃiety, ｃｏaｌｇａs alarm dｅvｅlop too．Ｍicrocompuｔe ｒcｏｎtｒol tｅｃhｎologｙ, sｅｎsors inｔｈe industrial ｃonｔｒol, mechat ｒｏnics,ｓmａrｔiｎstｒｕｍentation, cｏmmuniｃations, houｓeｈold aｐplianceｓ，etc. ｈａs been wｉdｅly apｐlied，significantly iｍprｏvｅｄtｈe tec ｈnolｏgiｃaｌlevel oｆequｉpment and ｄegrｅｅofａutｏmａtｉｏn.Thus tｈe structureｏf thｅse prｉncipｌes and wｅｎｅedｔo ｕｎderｓｔand and grａsp the gooｄ.Gas alaｒm syｓｔem ｕsｉｎｇthe AT89C5１sｙstｅｍＣPU, tｈrougｈｔhe ＳCM sｙstem design anｄimpleｍｅntａtion of aｈouseｈold gas cｏntrｏl functions, the system not onｌy cａn accuｒaｔｅly detect ｔhｅｆuｅl gas ｌeakagｅ, eｍiｔｓｓound, light alarｍ, but alｓo thｅimplementaｔiｏn of emerｇｅｎcｙproceｓsiｎg, at ｔhe ｓａme tiｍe havｉng a valve openiｎｇaｎｄclosｉng ｄevｉcｅhａｓthe ａdvantａges of ｃonｖenｉent inｓｔallaｔiｏn，seｎsｏｒdａｍaｇe can selｆ-eｘａmiｎａtion alarm anｄcoｎveｎiｅnｔｒeplaｃemｅnｔfeatureｓsuch ａs．Thus it is especiａｌly suｉｔａｂle for tｈｅunconｄiｔiｏnal ｏr ｊoｉｎcｌustｅｒｍonitoringｓｙstem the majｏｒity ofgaｓｕsers The ｈａrdware circｕit of the whｏle syｓtｅｍiｓｒeａsonabｌｅｉn ｄesign, sａfｅanｄｒelｉable perfoｒmance.Keywordｓ：Sensｏr gａｓalaｒｍ一、实验目的：1.了解报警器的组成和原理。
2．了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法。
３.进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与软件处理系统的原理与使用方法。
4.熟悉报警器的设计与制作.二、实验任务:1.采用了AT89C51为系统的CPＵ，设计实现对家用煤气的控制功能2．用户接到报警信号后可以控制电路，保证燃气的泄漏安全。
3．传感器能准确接受信号,及时起到报警的作用。
４.设计处理电路与阀门开闭装置。
三、实验原理3.1方案设计方案１, 采用ＱM气敏传感器、单片机控制系统、蜂鸣器报警、继电器控制排气扇强制通风，用继电器保持故障信号。
方案2，采用QM气敏传感器、模拟集成电路控制系统、蜂鸣器报警、继电器控制排气扇强制通风,用继电器保持故障信号。
方案3，采用QＭ气敏传感器、单片机控制系统、蜂鸣器报警、由触发器控制可控硅控制排气扇强制通风,用触发器保持故障信号。
经比较采用方案１完成设计,实现所需的功能。
3.2总体设计系统框图系统主要由单片机电路、检测电路、报警电路和应急处理电路组成，其结构如图１所示。
当有燃气泄漏时，检测电路产生“气——电”信号送单片机，单片机控制蜂鸣器发出预报警信号,经延时、判断,确认为事故泄漏后，发出红光报警,同时启动应急处理程序,关闭阀门，切断气源，并开启排风扇排除室内被污染的空气;若检测到气敏元件损坏，系统关闭阀门并点亮黄色报警灯，提示用户更换气敏传感器。
3．3 单片机电路单片机电路是系统控制的核心。
单片机选用Ａtｍeｌ公司的ＡT8９C５1，其引脚分配如图2所示。
基本外设有晶振电路(18、19脚）和上电复位电路（９脚)，气敏元件损坏信号和燃气泄漏信号分别从P3.2(INT０)、P ３.３（INT1)输入,作为AT89Ｃ5１的两个中断触发信号,下降沿触发方式。
P1.０、P1.1分别接开关SＤ1和SＤ2,用于手动控制排气扇和燃气阀门,报警与应急处理驱动信号分别从P２．0~P2.４输出。
3.4 检测电路检测电路包括燃气泄漏检测和气敏元件损坏检测两部分,原理电路如图3所示。
气敏传感器选用ＱＭ型，这是由金属氧化物半导体材料制成的“气——电”转换器件。
当有燃气泄漏时,其表面会发生化学吸附,使本身电阻(图中AA’间的电阻）下降,且燃气浓度越高,电阻下降越多，利用该特性并通过VＴ1等元件组成的开关电路即可获得“气——电”信号,完成燃气泄漏的检测,调节ＲＰ 1可设置不同燃气的报警限，C2为延时电容，用于减小传感器初始稳态的影响。
气敏传感器在使用中,其热丝可能烧断，但难以发现，致使用户在毫不知情的情况下继续使用已失效的燃气报警器。
为能及时发现传感器的损坏,本系统特别设计了气敏元件自检电路（由Ｒ3~R7、VＴ２、ＶT3等组成),元件正常时,Ｒ3上有电压信号,如热丝烧断，该信号为0,VT3集电极输出低电平至单片机，点亮黄灯报警，能使用户及时发现。
同时，气敏传感器不直接焊入电路，而是通过七脚电子管座与电路连接，若损坏可方便地从管座中拨出换新，从而解决了更换难的问题。
3.5声光报警电路声光报警分别由蜂鸣器和红、黄发光二极管完成。
燃气浓度大于预报警限时蜂鸣器由单片机输出低电平,经三极管驱动报警,发光二极管则由单片机直接驱动,当确认为事故泄漏时,红色LED点亮，当气敏元件损坏时,黄色LED工作。
3．6应急处理电路与阀门开闭装置应急处理包括驱动阀门开闭装置关闭阀门切断气源和打开排气扇排风。
阀门开闭装置由小型交流电动机（与减速器成一体）、托盘、支架、拨块等组成。
电动机通过托盘及支架取与燃气管道垂直位安装于表前阀上,并使机、阀两轴相对，电动机轴端上固定的拨块套在阀门轴上，如电动机转动则阀门轴也随拨块转动,故可模仿人手控制阀门开闭。
阀门从开位到闭位或从闭位到开位,阀门轴和电动机轴必须旋转1/4圈即90度，采用软件编程或通过电路均可实现转轴的这一定位。
为提高适应性,本装置选用后者,其方法是:利用单稳态触发器的暂稳态输出去控制电动机的通电时间,电路如图4所示。
当单片机Ｐ2．4发出一负脉冲，单稳态触发器74ＬS121的3、4脚就会受到一负脉冲触发,6脚便输出一正单脉冲，其脉宽tw=０．7R13C7，而电动机转动１/4圈所需的时间为T＝１/（4ｎ）=1５/n秒。
n为电动机减速后的转速（单位：圈/分），调节R1３使tｗ=T,则可确保阀门开或闭准确到位。
阀门开闭装置是为本系统开发的专用件,除具有结构简单,造价低（远低于燃气管道专用电磁阀）,开闭动作平稳，易控，准确等特点外,由于在拨块和支架等部件上采用了一些特殊的设计,使其具有很强的适应性：不论阀轴长短，管道粗细均能适应;不论灶前阀、表前阀、耳型旋钮阀、手柄式阀都能安装；不论阀门或管道横摆、竖放概能固定,尤为重要的是开闭阀门的控制就在原管道和阀门上进行,无需改动或重新安装管道和阀门,而且固定、使用、维修、更换都很方便，这就克服了使用专用电磁阀时的缺点，因而容易被广大新老燃气用户所接受。