利用Proteus进行仿真的气体报警
报警器模拟仿真 原理图与程序(汇编+C语言)
在仿真软件 Proteus 中绘制仿真原理图如上图所示。 注意事项：①蜂鸣器使用“BUZZER”元件进行仿真，该元件给电之后就可 以进行蜂鸣，而“SPEAKER”是扬声器，俗称喇叭，可以通过输出不同频率的 电流，就可以产生不同的声音。②上图中的蜂鸣器连接在三极管上了，因为一般 蜂鸣器需要的驱动电流较大，单片机无法直接驱动，因此最好通过电流放大元件 进行电流放大，图中使用的是三极管进行方法。在仿真软件中，也可以直接将蜂
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单片机实验指导书
等待按键（报警信号源）产生低电平。当报警信号源产生低电平之后，立即让蜂 鸣器以规定频率蜂鸣，发光二极管立即以规定频率闪烁。同时检测报警信号源的 状态，当报警信号源一直为低电平时，则蜂鸣器和发光二极管一直报警。当检测 到报警信号源为高电平时，开始定时器 T1 计时，到达 2 秒后，停止报警。
报警源可以采用温度传感器、湿度传感器等各种传感器，也可以采用各种开 关元件。在此次模拟中，采用按键作为报警源，当按键按下时，报警器开始声光 报警，当按键松开后，报警器继续报警 2 秒后，停止报警。 实验目的：
通过读声光报警器的模拟，掌握定时器中断的使用方法，掌握使用定时器中 断进行多次定时的编程方法，掌握多个定时器同时使用的方法。 仿真原理图：
编程思路：通过定时器 0 计蜂鸣器以及发光二极管的脉冲，通过定时器 1 计当按键松开后，蜂鸣器和数码管继续工作的时长。当然这里也可以使用一个定 时器中断完成上述功能，但是那样定时器 T0 中断的中断服务程序稍微复杂，这 里采用分开编写的方法，程序较为简单。
主程序中，首先开定时器中断 0 以及定时器中断 1，为定时器中断作好准备。
单片机实验指导书
报警器模拟（中级实验）
实验介绍： 通过单片机作为核心控制器，制作一个声光报警器。当达到报警条件后，单
基于Proteus的温控报警器设计
基于Proteus的温控报警器设计宋东亚;黄家福【摘要】利用仿Proteus真软件实现了基于AT89C51单片机的温控报警器仿真设计。
详细分析温控报警器的硬件设计原理，并在Keil开发环境下设计了对应的驱动程序，在Proteus中完成了软、硬件的联合仿真调试。
最后给出了仿真运行结果。
通过Proteus软件和Keil软件的联合调试，大大缩短了开发周期，降低开发成本。
该设计的电路及驱动程序对相应的实际应用系统具有一定的借鉴作用。
%The design of temperature control alarm system based on AT89C51 microcontroller was realized with an embedded system simulation software Proteus. A detailed analysis of temperature control alarm hardware design principle, and in the Keil development environment to design the corresponding driver, in the Proteus completed the soft, hardware co simulation debugging, finally gives the simulation results of operation. By using Proteus software and Keil software joint debugging, greatly reducing the development cycle, reduce development cost. The design of the circuit and the driver of the corresponding practical application system has a certain reference【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2012(020)023【总页数】3页(P93-95)【关键词】Proteus;Keil;温控报警器;仿真;程序【作者】宋东亚;黄家福【作者单位】郑州华信学院,河南郑州451150;郑州华信学院,河南郑州451150【正文语种】中文【中图分类】TN02Proteus软件是由英国Lab Center Elec-tronics公司开发的最新版本EDA工具软件，它集电路设计、制版及仿真等多种功能于一身，是目前世界上最先进、最完整的嵌入式系统设计与仿真平台。
基于Proteus的多路信号监测系统仿真_杜峰
第32卷第2期2013年2月绵阳师范学院学报Journal of Mianyang Normal University Vol．32No．2Feb．，2013收稿日期：2012-10-26作者简介：杜峰（1980－），男，助教，硕士，主要研究方向：汽车电子控制系统嵌入式开发．E －mail ：dufeng123dufeng@126．com基于Proteus 的多路信号监测系统仿真杜峰1，袁显举2，姚立影1，赵永先1（1．绵阳师范学院交通运输与管理学院，四川绵阳621000；2．华南理工大学，广东广州510641）摘要：为满足生产实践的需要，对生产过程中各项重要的运行参数进行实时监测，在Proteus 环境下，采用微控制器、模数转换器、发光二极管和液晶显示器，搭建了一套生产运行参数的监测系统，在Keil 中进行模块化程序设计，通过与二者的联合程序调试，成功对系统进行了仿真，达到了预期效果．关键词：仿真;信号监测;液晶显示;Proteus中图分类号：TP274.2文献标识码：A 文章编号：1672-612x （2013）02-0032-060引言在自动化生产过程中，需要对许许多多电参量及非电参量进行监测，鉴于电压信号传输的便捷些，对于这些电参量及非电参量，通常都是将其转换成电压信号来进行监测处理，力、速度、位移、加速度、湿度、温度、电荷、电流等，通过相应的传感器及电压变换装置将其转换成为0 5V 的电压信号，从而可以利用微控制器对其进行自动检测，再通过相应的数据处理和单位变换，恢复参量的实际数值来进行显示，生产过程的监测对于自动化生产具有很大的帮助作用［1］．论文采用经典51单片机，通过ADC0809扩展八路AD 转换通道，对八个生产参数进行不间断监测，并在LCD 上显示参数值，对每一参数设置限定值，如果越限，则进行报警．1系统分析AT89S52通过ADC0809扩展八通道AD 转换，ADC0809转换时钟由单片机定时器0中断产生，选择定时计数器方式2工作，自动装初值，通道数据读取由ADC0809的EOC 引脚在转换结束时通过非门74HC04产生低电平触发单片机外部0中断，读取通道数据并保存在相应通道的存储单元里，主程序调用数据显示子程序滚动显示各通道数值，并负责报警判断，在通道超出预置值时，点亮红色LED 灯报警［2］．ADC0809的时钟频率要求最小10KHz ，通常采用640KHz ，它决定了模数转换的速度，在实际的硬件设计中，如果要求信号的实时性，则最好采用硬时钟，本系统中因通道信号的转换和数据的读取都是通过中断对外部数据存储器的操作来实现的，故地址锁存信号输出端ALE 亦不能提供可靠的时钟信号，通过ALE二分频电路提供时钟源的方法亦不可取［3］，于是系统采用单片机C /T0中断产生时钟源，但由于ADC0809数据的读入采用的是中断方式，制约了定时器为ADC0809提供的时钟频率的提高，仿真系统采用10KHz ，定时器0工作在方式2，自动重装初值TH0=TL0=256－50．通过外部中断，读取并更新信号通道存储区数据，同时启动下一通道的AD 转换，主程序调用数据处理及显示子程序循环监测各通道信号数据并判断是否超限报警．2锁存器74HC573功能仿真随着单片机技术的发展，许多外围电路，如AD 、DA 和PWM 等功能模块，都被集成在单片机中，不用像最初那样来扩展，但是像锁存器74HC573、驱动芯片74HC244及三八译码器等，其功能、原理及与控制器的接口仍然是嵌入式开发的基础，必须牢固掌握．论文通过锁存器74HC573选中模数转换器ADC0809的转换通道来实现多路转换［4］，下面在Proteus 环境下对锁存器74HC573的功能进行仿真，以分析其与单片机的接口电路设计．DOI:10.16276/51-1670/g.2013.02.017Proteus 是英国Labcenter Electronics 公司的EDA 工具软件，是目前世界上最先进、最完整的嵌入式系统设计与仿真软件平台．它基于工业标准SPICE3F5，实现数字/模拟电路的混合仿真；拥有超过27000个仿真器件，多样的激励源，丰富的虚拟仪器，生动的仿真显示，高级图形仿真功能；支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR 、ARM 、8086、MSP430、Cortex 和DSP 系列处理器等，并且支持当前流行的单片机开发环境，实现了电路的互动仿真和软件代码级的实时调试，配合其中的示波器和逻辑分析仪等虚拟仪器能够观察输入输出结果．74HC573锁存器的真值表见表1．表174HC573真值表Tab．1Truth table of 74HC573Output ControlLatch EnableData Output L H H H L H L L L L X Q0HXXZH =HIGH Level L =LOW LevelQ0=Level of output before steady －state input conditions were established．Z =High Impedance X =Don＇t Care．在proteus 环境下加入74HC573模型，加入调试工具LOGICSTATE 和LOGICPROBE ，即可对锁存器的功能进行仿真［5］，当Output Control 是数据输出控制端，能实现芯片三态输出，高电平时，输出端为高阻状态，如图1所示，当OE 端为高电平时，无论LE 状态是高还是低，输出端均无信号，即为高阻状态．图1OE （Output Control ）端功能仿真Fig．1Simulation of OE＇s functionOutput Control 为低电平，则允许数据正常输出，如果Latch Enable 端同时为高电平，则输出与输入随动，两端电平一致，如图2示，Output Control 端为低电平时，如果Latch Enable 某一刻从高电平跳变为低电平，则锁存器将跳变时刻的数据状态锁存在输出端，输出端不在随输入端而变化，如图3．图2未锁存的状态Fig．2Unlatched state 图3锁存功能仿真Fig．3Simulation of latching·33·杜峰等：基于Proteus 的多路信号监测系统仿真第2期3硬件设计系统通过74HC573连接ADC0809模数转换器的通道选择端A 、B 、C ，在单片机发出写指令启动转换时，ALE 引脚从高到低的跳变触发74HC573将通道选中并启动模数转换，在转换结束时ADC0809模数转换器EOC 端出现高电平经74HC04反相触发单片机外部中断，中断子程序将转换的信号数据读取到相应的存储区，供主程序进行后续处理［6，7］，电路原理如图4．图4硬件原理图Fig．4Chematic diagram of Hardwares原理图下方是八路电压信号，并分别使用电压表显示通道当前的电压值，以与LCD 监测值做对比验证．LCD 显示数据由P1口提供，RS 、RW 、E 端分别由P3．0、P3．1和P3．2控制，P3．5端负责报警灯点亮，当检测电压值超限时，P3．5置低电平点亮红色LED 灯报警．4软件设计采用模块化编程，建立五个文件：incdef．h ，1602．c ，delay．asm ，datatransformdisplay．c ，main．c ，定义显示数据全局变量disp ［20］和ADC0809通道地址指针数组xdata *ADC ［8］=｛0x7ff8，…，0x7fff ｝，分别对应0－7通道，通过指针来访问．incdef．h 头文件主要进行数据类型定义、数据端口定义、函数声明、添加头文件等，作为头文件添加在其他C 文件中，以简化程序；1602．c 包含了LCD 的初始化、写命令、写数据和等待LCD 空闲的几个子程序；datatransformdisplay．c 有两个子程序构成，一个完成数据十进制的转换，另一个是LCD 数据显示子程序；de-lay．asm 延时子程序，是为LCD 的工作时序专门写的汇编代码，以实现精确延时；main．c 主要来显示通道信号数据并判断报警，另有定时计数器0和外部中断1的中断服务程序，这里对所有通道报警设置为4．3V ，根据不同通道的信号类型，可以很方便的对各个通道分别进行不同的报警设置［8］．为了防止采样更新与数据显示发生错乱，每次采样中断响应后就关闭中断，待主程序把正在处理的通道显示完毕后再打开采样中断．·43·第32卷绵阳师范学院学报（自然科学版）4．1KeilC 全局变量的使用由于采用模块化程序设计，几个c 程序文件需要访问同一个变量，在主程序main．c 中定义了数组disp ［20］用来存储欲显示在LCD 显示屏上的内容，有不变的部分，在程序启动的时候写入，其中通道数及通道信号数据是可变的，要实时更新，就需要datatransformdisplay．c 中的两个子程序访问，进行数据十进制转换及单位变换和显示．于是在incdef．h 中对其进行外部声明，然后将此头文件添加到每个c 文件里［9］．KeilC 文件使用全局变量容易产生难以察觉的错误，对全局变量的使用有以下四点建议：1．尽量少用，最好不用；2．使用中断，要明确寄存器组；3．在主程序外面只对全局变量做声明，不做定义，否则编译出现重定义的错误；4．使用全局变量出错时，可以给它指定一个地址（不能冲突）．4．2延时及十进制转换程序由于LCD 工作有严格的工作时序，对延时的精度要求较高，稍有不慎就无法正常显示，于是采用汇编编写精确的延时程序，delay．asm 的编写涉及到c 语言与汇编的混合编程，C 函数delay （i ，j ），第一个参数i传递给当前工作寄存器组的R7，参数j 传递给R5，汇编程序通过引用这两个寄存器来使用数据，delay．asm 程序如下：？PR ？_DELAY ？DELAY SEGMENT CODE PUBLIC _DELAY //_DELAY 表示有参数传递RSEG ？PR ？_DELAY ？DELAY _DELAY ：D1：MOV A ，R7DJNZ R7，$MOV R7，A DJNZ R5，D1RETEND十进制转换程序将通道信号数据转换至小数点后两位数字并送人显示区，每一位数字前加48是为了与LCD 显示编码对应．void datatransform （uchar temp ）｛double temp1；temp1=temp*5/255；disp ［13］=48+（uchar ）（temp1）；//整数位disp ［15］=48+（（uchar ）（temp1*10）%10）；//小数点后第一位数字disp ［16］=48+（（uint ）（temp1*100）%10）；//小数点后第二位数字｝5系统仿真5．1Proteus 与Keil 联合仿真设置首先把Proteus 安装目录下VDM51．dll 链接文件复制到Keil 安装目录的\C51\BIN 目录下，然后修改Keil 安装目录下Tools．ini 文件，在C51字段加入TDRV5=BIN \VDM51．DLL （"Proteus 51MCU Driver"）并保存，TDRV 序号不要与其他的重复，接着打开Proteus ，在下拉菜单Debug 中选择Use remote debug monitor ，最后打开Keil 软件，点击project /option for target ‘target 1’，在对话框中做图5所示的设置，这样一切就绪，当在Keil 环境下调试程序时，Proteus 的仿真电路也会一起动作［10］．·53·杜峰等：基于Proteus 的多路信号监测系统仿真第2期图5联合仿真Keil 设置Fig．5Settings of Keil for co －simulation5．2仿真结果LCD 显示屏第一行指示通道信号类型，这里是电压，可以根据信号类型，进行不同的显示，相应的采样数据要进行单位变换，从电压转换成物理量的实际数值．某一刻，CH1电压为4．5V ，CH2通道电压3．00V ，系统检测电压分别为4．49V 和3．00V ，仿真结果如图6、图7所示，其中通道CH1电压值超过了设定的4．3V 上限，故左侧的红色LED 点亮报警．图6CH1仿真图Fig．6Simulation of CH1图7CH2仿真图Fig．7Simulation of CH2某一刻，第八通道CH7电压为1．5V ，系统检测电压分别为1．50V ，仿真结果如图8所示．6结束语论文在Proteus 环境下，采用AT89S52、模数转换器ADC0809、发光二极管和液晶显示器，搭建了一套生产运行参数的监测系统，对八个生产运行参数进行监测，通过模块化程序设计，精简了程序，提高了代码的可维护性，成功对系统进行了仿真，信号检测、LCD 显示及LED 报警功能均正常，达到了预期效果，有一定的实用价值．·63·第32卷绵阳师范学院学报（自然科学版）图8CH8仿真图Fig．8Simulation of CH8参考文献：［1］汤三，韩红培．基于DS18B20和AT89C2051单片机的温度控制系统设计［J ］．许昌学院学报，2009，28（2）：51－53．［2］郑玉甫，肖强，张椿玲．基于VB 的蓄电池电压监测系统平台［J ］．自动化与仪表，2006（5）：26－28．［3］张毅刚，彭喜源，谭晓昀，等．MCS －51单片机应用设计［M ］．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2002．［4］刘文武．16路抢答器电路改进设计［J ］．绵阳师范学院学报，2011，30（11）：51－54．［5］Labcenter Electronics Ltd ，PROTEUS VSM HELP ［Z ］．http ：//www．labcenter．co．uk /index．cfm ，2012．［6］李毅，余少辉，周步洲．基于DS18B20的测温系统设计［J ］．电子技术（上海），2009（1）：11－13．［7］Ping Li ，Yu －cai Zhou ，Xiang －jun Zeng ，Ting －fang Yang．A Design of the Temperature Test System Based on Grouping DS18B20［C ］．2nd IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications （ICIEA 2007），2007：188－191．［8］马忠梅，籍顺心，张凯，等．单片机的C 语言应用程序设计［M ］．北京：北京航空航天大学出版社，2004．［9］伍冯洁，谢陈跃，谢斌．Proteus 与Keil 在单片机开放性实验中的应用［J ］．电子测量技术，2008，31（6）：100－103．［10］张艳玲．Keil 与Proteus 在高职单片机教学中的应用［J ］．机械管理开发，2011（5）：180－181．Simulation of Multi －channel Signal MonitoringSystem Based on ProteusDU Feng 1，YUAN Xian －ju 2，YAO Li －ying 1，ZHAO Yong －xian 1（School of Transportation Management ，Mianyang Normal University ，Mianyang ，Sichuan 621000）Abstract ：The important parameters of the process of production will be real －time monitored in accordance with the requirement of manufacturing．With the software of Proteus ，by using microcontroller 、ADC0809、LED and LCD ，the monitoring system is set up．By simultaneously debugging with Keil and Proteus ，simulation of the system achieves success in the virtual environment of Proteus．Key words ：Simulation ；signal monitoring ；LCD ；Proteus·73·杜峰等：基于Proteus 的多路信号监测系统仿真第2期。
基于PROTUES甲烷浓度报警器设计及仿真
基于PROTUES甲烷浓度报警器设计及仿真作者：王立刚来源：《价值工程》2019年第24期摘要：本文设计一种甲烷浓度报警装置，在甲烷浓度设定的安全门限值后自动报警，并启动排风设备，从而达到实时安全监控作用，它适用于智慧家居或者企业的智慧生产。
本文以51单片机为控制器，黑白元件作为气体传感器，详细设计了甲烷浓度报警装置的硬件电路，包括气体检测电路、执行电路、显示电路等，后通过PROTUES软件验证了该电路的可用性，具有一定的实用价值。
Abstract： In this paper， a methane concentration alarm device is designed to automatically alarm when the methane concentration is set to the safety threshold， and the exhaust device is activated to achieve real-time safety monitoring. It is suitable for smart home production of smart homes or enterprises. In this paper， the 51 single-chip microcomputer is used as the controller andthe black-and-white component is used as the gas sensor. The hardware circuit of the methane concentration alarm device is designed in detail， including the gas detection circuit， the execution circuit and the display circuit. The availability of the circuit is verified by the PROTUES software. It has certain practical value.關键词：甲烷浓度;报警;智慧家居;智慧生产;气体传感器Key words： methane concentration;alarm;smart home;smart production;gas sensor中图分类号：TP277; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;文献标识码：A; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 文章编号：1006-4311（2019）24-0176-040; 引言在社会生产生活中，甲烷气体应用不断扩大，不管是家用天然气，还是工厂生产用气，或者是矿中生产，都有可能意外泄漏的危险，威胁着人们生命安全，因此通过有效设备的检测，当甲烷浓度高于危险值时，能够及时通风或者自动关闭输气管阀门并报警，是一种有效的措施。
proteus煤气泄漏仿真课程设计
proteus煤气泄漏仿真课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解煤气泄漏检测的原理，掌握模拟电路的构建方法。
2. 学会使用Proteus软件进行煤气泄漏仿真，并能分析仿真结果。
3. 掌握传感器的工作原理及其在煤气泄漏检测中的应用。
技能目标：1. 培养学生运用Proteus软件设计简单电路的能力，提高实践操作技能。
2. 培养学生通过仿真实验分析问题、解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子设计的兴趣，培养创新意识和团队协作精神。
2. 增强学生的安全意识，使其认识到煤气泄漏检测的重要性。
课程性质：本课程为实践性课程，以项目为导向，注重培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
学生特点：学生具备一定的电子基础知识，对仿真软件有一定了解，但实践操作能力有待提高。
教学要求：教师需引导学生主动参与，注重启发式教学，鼓励学生思考、提问，培养学生自主学习能力。
同时，关注学生的个体差异，因材施教，确保每位学生都能在课程中取得进步。
通过本课程的学习，使学生能够将理论知识与实际应用相结合，提高综合素养。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 理论知识：- 煤气泄漏检测原理及传感器工作原理。
- 模拟电路基础知识，包括电路元件、电路图的识别与绘制。
2. 实践操作：- Proteus软件的基本操作，包括新建项目、放置元件、连线等。
- 设计并搭建煤气泄漏检测电路，进行仿真实验。
- 分析仿真结果，优化电路设计。
3. 教学案例分析：- 结合教材中相关章节，分析典型煤气泄漏检测电路的原理及设计方法。
- 选取实际案例，讲解传感器、模拟电路在实际应用中的优点和局限性。
教学大纲安排如下：1. 第一周：理论知识学习，包括煤气泄漏检测原理及传感器工作原理。
2. 第二周：理论知识学习，模拟电路基础知识。
3. 第三周：Proteus软件基本操作教学与实践。
4. 第四周：设计并搭建煤气泄漏检测电路，进行仿真实验。
毕业论文：基于proteus的红外报警器的设计(终稿)[管理资料]
![毕业论文：基于proteus的红外报警器的设计(终稿)[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/ef2a9a87f46527d3250ce0bc.png)
基于Proteus的红外报警器的设计摘要本文设计了由光学系统、热释电红外传感器、信号处理电路、放大电路和报警电路组成的红外报警器，并对报警系统的可行性进行研究。
信号处理电路和报警电路分别由BISS0001、AT89C52及其各自外围电路构成。
当人侵入探测区域，人体发出的红外辐射通过菲涅尔透镜聚焦，被热释电元接收，并转化成微弱的电信号，再通过信号处理电路对其进行处理，以此控制由单片机构成的报警电路工作。
本设计的核心是热释电红外传感器，其滤波片将通过的红外线波长限定在7～10μm之间，而人体辐射的红外线中心波长为9～10μm，这使得其成为一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器。
它可以测出10～20米范围内人的行动。
研究结果表明，热释电红外传感器及其信号处理电路的性能直接决定报警器的灵敏度。
关键词：热释电红外传感器；信号处理；BISS0001；AT89C52Design of Infrared Alarm System Base on ProteusAbstractThis paper introduces the design of infrared alarm which compose by the optical system, pyroelectric infrared sensor and signal processing circuit, amplifying circuit and alarm circuit, and research the feasibility of alarm system. Signal processing circuit and alarm circuit compose by BISS0001,AT89C52 respectively, and their peripheral circuit human body launch infrared radiation and through out the Fresnel lens focus when people intrusion detection area，and received by pyroelectric infrared sensor, again through the signal processing circuit will be weak signal into electrical signals to Control of microcomputer constitutes alarm circuit work. The core of this design is pyroelectric infrared sensors, its filtering through infrared wavelengths tab let within 7 ~ 10μm, and human radiation infrared center for 9 ~10μm wavelength, which makes it become a kind of special used to detect human radiation infrared sensors. It can detect a 10 to 20 meters geographical area action. The results of the study show that, pyroelectric infrared sensor and signal processing circuit performance directly determine alarm sensitivity.Keywords: Pyroelectric infrared sensors; Signal processing;BISS0001; AT89C52目录1绪论 (1) (1) (1)2系统总体方案设计 (2) (2) (2) (2) (2)3模块设计 (4) (4) (4) (5) (5) (7) (8) (9)BISS0001 (9)AT89C52 (12) (14)4 软件仿真 (16) (16)keil简介 (16)Proteus简介 (16) (16)keil编程 (16)Proteus仿真 (17)程序实现 (18)5硬件实现 (20) (20) (20)总结 (21)参考文献 (22)1绪论随着人们生活水平的提高，对生活质量也有了较高要求。
基于Proteus的车内智能检测自救报警装置控制仿真设计
汽车工业研究·月刊2018年第6期引言当下汽车已经成为生活中不可或缺的交通工具，在给生活带来便利的同时，也引发了一系列的安全隐患问题。
资料统计分析表明，引起车内存在的安全隐患问题的原因主要是高温导致中暑休克发生意外，或者长时间待在封闭的空间内由于缺氧导致窒息死亡，亦或车内有害气体浓度过高导致中毒[1]。
针对存在的安全隐患问题，相关人士也进行了各种自救测试，其中包括开双闪、摁喇叭等，然而各种自救措施都属于在危险已经发生情况下进行的紧急救助，自救效果并不明显。
因此也有不少学者对此安全隐患问题进行了相应的研究，采取主动防止策略避免意外的再次发生，其中任帅、田艳艳、白净等学者研究了当车内一氧化碳或有害浓度达到预设的阈值时，则启动语音提示报警系统，对车内人员安全提示[2-5]，郭文韬设计的汽车缺氧自动拉窗报警装置，通过检测车内氧气和一氧化碳的含量，一旦浓度超标则自动报警，同时自动打开车窗玻璃[6]，朱思雨利用二氧化碳传感器与数字门电路组成电路控制报警与自动换气[7]。
毛亮通过在车内安装温度与二氧化碳浓度检测装置，当超过一定限度后则触发报警装置[8]。
很多的安全装置在设计的过程中考虑因素比较单一，没有综合考虑分析可能存在的隐患问题，因此本文通过分析车内安全隐患发生的条件，设计了基于单片机的多传感器集成的智能自救装置控制系统的仿真模型。
总体设计思路（1）造成车内窒息或中毒的原因1）由于封闭的车内温度过高从而导致中暑休克窒息死亡。
2）长时间待在封闭的车内，造成车内氧气不足而导致窒息死亡。
3）汽车尾气中有害汽体进入车厢内而导致人体中毒死亡。
（2）解决方案车内智能检测自救报警装置是一款安装在车内，当车辆处于封闭状态时，通过温度传感器、人体红外感应传感器及对氧气检测传感器及一氧化碳敏感的传感器，检测车内是否有人、车内温度、氧气及有害气体的浓度，采集后的数据由单片机进行处理分析，判断是否执行相应的解救动作。
装置功能模块图如下页图1所示。
Proteus实验仿真软件使用说明
Proteus ISIS的使用方法Proteus ISIS软件的安装：从网上下载软件包并解压后将形成安装文件。
执行Proteus 6.9 SP4文件夹内的Prosys6.9.04.exe文件开始安装：将出现对话框，在相应位置输入名称和密码，然后点击确定键，运行一段时间后将出现下图所示的界面。
选择Modify典型安装后点击Next按钮后将出现。
点击Next按钮将出现如图所示界面。
等待自动安装，安装结束出项图示界面点击Finish按钮结束安装。
首次安装完成后需要运行：开始—程序--Proteus 6 professional—Licence Manager程序，寻找All Key Files 按下图提示运行：运行后出现下图所示页面：点击Find All Key Files按钮后开始搜索，将出现如图所示页面：当其搜索完成后将出现如图所示界面：点击Close按钮关闭页面。
完成该程序的运行。
Proteus ISIS软件就可以正常运行了。
Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。
它运行于Windows操作系统上，可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路，该软件的特点是实现了模拟电路仿真和数字电路仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。
下面介绍Proteus ISIS软件的工作环境和一些基本操作。
一、进入Proteus ISIS双击桌面上的ISIS 6 Professional图标或者单击屏幕左下方的“开始”→“程序”→“Proteus 6 Professional”→“ISIS 6 Professional”，出现如图1-1所示屏幕，表明进入Proteus ISIS集成环境。
图1-1 启动时的屏幕若出现如图所示屏幕，用鼠标左键点击“ON”按钮二、工作界面Proteus ISIS的工作界面是一种标准的Windows界面，如图1-2所示。
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黑龙江大学研究3 生课程案例库建设项目
可燃气体报警器的发展现状
▪ 国内外对新的气敏材料和气体传感器的研究非常
活跃，其主要研究和发展方向主要集中在以下几 点：
烟雾报警器
二氧化碳传感器
黑龙江大学研究16生课程案例库建设项目
可燃气体检测报警器的硬件的选择 气体传感器的基本特征
选
灵
稳
择
敏
定
性
度
性
黑龙江大学研究17生课程案例库建设项目
可燃气体检测报警器的硬件的选择
▪ 这是气敏元件应用电路的主体部分。 ▪ 下图是设有串联蜂鸣器的应用电路。随着环境中可燃
性气体浓度的增加，气敏元件的阻值下降到一定值后， 流入蜂鸣器的电流，足以推动其工作而发出报警信号。
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基于Proteus的可燃气体报警器设计
黑龙江大学 电子工程学院
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学 习目标
▪ 通过本课的学习，理解什么是可燃气体报
警器可燃报警器的原理、结构、作用，以 及发展前景
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可燃气体报警器的发展现状
▪ 近年来生产的可燃气体报警器，其中类型有气体
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可燃气体检测报警器的硬件的选择
ADC0809引脚图
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可燃气体检测报警器的硬件的选择
可燃气体检测报警器的硬件的选择
DS1302是DALLAS公司生产的涓流充电时钟芯 片，内部含有一个实时时钟/日历和31字节静 态RAM。通过简单的串行接口与单片机进行通 信，每一个数据位按位逐次操作，与单片机进 行串行通信。
催化燃烧式 黑龙江大学研究14生课程案例库建设项目
红外
可燃气体检测报警器的硬件的选择
▪ 半导体气体传感器由于具有灵敏度高、响应时
间和恢复时间快、使用寿命长以及成本低等优 点，从而得到了广泛的应用。 按其用途可分为 以下几种类型：
￭检测 ￭报警 ￭监控
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酒精传感器
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可燃气体检测报警器的硬件的选择
▪ 气体传感器：
气体传感器包括：半导体气体传感器、电化学气 体传感器、催化燃烧式气体传感器、热导式气体 传感器、红外线气体传感器等。
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可燃气体检测报警器的硬件的选择
电化学气体传感器
半导体气体传感器
▪ （1）开发新的气敏材料。 ▪ （2）研制和开发复合型和混合型半导体气敏材
料和高分子气敏材料，使这些材料对不同 气体具有高灵敏度、高选择、高稳定性。
▪ （3）开发新的可燃气体报警器。
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可燃气体检测报警器的用途、原理、结构
▪ 用途：
▪ 用于检测空气中存在的可燃气体的含量 ▪ 例如：空气中的氢气、甲烷、乙烯、汽油等可燃
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可燃气体检测报警器的硬件的选择
▪ A/D转换器：
模
数
拟
字
信
信
号
号
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可燃气体检测报警器的硬件的选择
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可燃气体检测报警器的硬件的选择
▪ A/D转换器分类：
积分型
逐次逼近型
并行比较型/串并行型
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可燃气体检测报警器的硬件的选择
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可燃气体检测报警器的硬件的选择
▪ 液晶介绍：
LCD1602为显示两行的液晶显示模块，图为LCD1602管脚 图，单片机P0接口接LCD1602的数据线，LCD1602的RS 接单片机的P3.6，RW接单片机的P3.7，单片机对字符型 LCD1602显示模块的操作是通过软件来实现的，单片机 每一次访问都要先对忙标志进行识别，不忙时才能进行 下一次操作，对于LCD1602来说，读写时序最重要，在 写时序中RS=0时，为写指令，确定数据写的位置；RS=1 时，为写数据指令
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可燃气体检测报警器的用途、原理、结构
一般报警器的原理框图
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可燃气体检测报警器的用途、原理、结构
▪ 结构：
硬件电路有由气体传感器、A∕D转换器、 液晶显示屏、按键等组成。
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可燃气体检测报警列逐次比较型
压频变换型。
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可燃气体检测报警器的硬件的选择
▪ A/D转换器介绍：
ADC0809是典型的CMOS工艺8通道，8位逐次逼 近式A/D转换器。其内部有一个8通道多路开关， 它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8 路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。是目前 国内应用最广泛的8位通用A/D芯片
气体。
▪ 适合于非矿业作业环境空气中可燃气体爆炸下限
内浓度的测定和报警。
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可燃气体检测报警器的用途、原理、结构
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可燃气体检测报警器的用途、原理、结构
▪ 原理：
使用可燃气体传感器将气体信号转换成电信号。 通过A∕D转换后将数字信号送单片机进行处理 并显示测量的浓度值，当浓度接近极限爆炸点 的时候进行报警，按键是用来控制是否测量浓 度的，并且作为报警的开关。
可燃性气体报警器电路
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可燃气体检测报警器的硬件的选择
MD61型气敏元件
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可燃气体检测报警器的硬件的选择
▪ 气体传感器的作用：
气体浓度经MD61型气敏元件转换后为电压信号，经放 大器放大后进入单片机中进行A∕D转换，转换为数字量 后经一定的算法，输出到液晶显示部分，显示其浓度。
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可燃气体检测报警器的硬件的选择
1、 气 体 传 感 器 2. A∕D 转 换 器 3. 时 钟 芯 片 4. 显 示 模 块
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可燃气体检测报警器的硬件的选择
▪ 气体传感器：
气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对 应电信号的转换器。探测头通过气体传感器对气 体样品进行调理，通常包括滤除杂质和干扰气体、 干燥或制冷处理仪表显示部分