基于单片机的煤气泄漏及报警系统的设计
本科毕业论文(设计) 题目:基于单片机的煤气泄漏及报警系统的设计学院:物理与电子科学学院班级:姓名:指导教师:职称:完成日期:年月日基于单片机的煤气泄漏及报警系统的设计摘要:随着社会的进步和发展,人们的生活水平也在不断提高,煤气作为一种必不可少的能源出现在了人们的日常生活中。
煤气给人们生活带来方便的同时,也带来了一定的困扰。
煤气泄漏,煤气中毒,煤气罐爆炸等恶性事件时有发生。
所以,为了避免这类事件的发生,作为一种预防的手段,监测空气中煤气的浓度很有必要。
所以利用单片机和传感器技术设计一种可以自动监测空气中煤气浓度达到一定值时报警的系统。
关键词:煤气浓度检测传感器单片机目录前言 (1)1系统设计的背景和目的 (2)1.1系统设计背景 (2)1.2系统设计目的 (2)2 系统结构组成和原理 (2)2.1系统结构 (2)2.2系统原理 (3)3 相关器件以及技术的介绍 (3)3.1单片机介绍 (3)3.2气敏传感器介绍 (4)3.3A/D转换 (4)3.4煤气中毒 (5)4系统硬件设计 (5)4.1单片机工作条件 (5)4.2信号采集和放大电路 (5)4.3数码管显示电路 (6)4.4A/D转换电路 (7)4.5声音报警电路 (7)5 系统软件设计 (7)6 系统调试与实现 (8)参考文献 (12)前言随着社会的进步和发展,人们的生活水平也在不断提高。
近年来,煤气以罐装和管道的形式进入了寻常百姓人家,但是,由于使用和设备方面的问题,导致煤气引发的恶性事件时有发生。
城区居民使用管道煤气,管道中一氧化碳浓度为25%至30%,如果管道漏气、开关不紧煤气大量溢出,可造成中毒,严重者甚至引起起火爆炸。
2009年3月17日,长春市南湖新村中街发生燃气泄漏事故,4人一氧化碳中毒,其中两人住院治疗,18岁的高中生小明(化名)不幸身亡。
2009年12月4日上午7时45分左右,上海市公安局110接报,虹口区西安路一栋三层老式公房发生居民煤气中毒事故,上海市公安局、卫生、建设交通等有关部门以及虹口区立即启动应急抢险预案、赶赴现场进行抢险,现场发现25人煤气中毒,已分别送医院救治。
2009年9月18日强盛铁合金临时停产检修,要检修东烧结阀盖密封箱体盖板等。
10时许高炉休风,16时25分后高炉复风,此时烧结平台下阀盖密封箱体内进行焊接作业的3人中毒,1人焊好盖板爬出人孔时中毒,平台上配合检修者立即去关煤气阀门,将阀门关闭后自己即晕倒在阀门平台区。
此次,造成4人死亡,1人轻微中毒。
这类事故时有发生,所以,煤气的安全问题成为一个受人关注的社会话题。
为了避免这类事件的发生,作为一种防御的手段,监测空气中煤气的浓度很有必要。
本设计基于单片机和气体传感器的技术,是一种智能煤气监控系统,可以对煤气进行实时的检测、监控。
当煤气发生泄漏,室内气体的浓度达到预先设定的限定值时本系统可以及时报警,并关闭煤气阀门,从而有效的避免了恶性事故的发生。
1系统设计的背景和目的1.1系统设计背景在20世纪的主要成就中,就有集成电路和电子计算机的发展。
在20世纪70年代出现了微型计算机,70年代中期微型计算机又分支出来一个小小的派系——单片机。
继4位单片机的出现,又出现了8位单片机。
MCS-48系列,尤其是MCS-51系列单片机的出现,确立了单片机作为微控制器(MCU)地位。
在品种众多的单片机中,MCS-51系列单片机是单片机中的主流机型,其结构完整、特殊功能寄存器规范,指令系统的控制功能。
单片机的应用非常广泛,在家用电器领域,办公自动化领域,商业营销领域,工业自动化,智能仪表与集成智能传感器系统的控制电路,汽车电子与航空航天电子系统等方面都有应用。
随着现代科学技术发展,传感器与测试技术也有了迅猛的发展,广泛应用于人类的社会研究和生产中,并起着越来越重要的作用。
随着微电子学、微细加工技术和集成化工艺等方面的发展,将敏感器件与其信号处理电路制作在一块芯片上,可以实现传感器的集成化和微型化。
目前,传感器与计算机的紧密结合,使传感器不仅具有信号检测的功能,还有记忆、存储、自诊断、自校准、自适应等功能,从而实现了传感器的智能化。
1.2 系统设计目的伴随着人民生活水平的提高,煤气的使用已经平民化,而煤气的使用也带来了一系列问题,正确安全的使用煤气很有必要。
虽然人们对于煤气泄漏有一定的防范意识,但是恶性事件时有发生生,给人民生命和财产带来个巨大的损失。
经过调查发现,一氧化碳报警器可以有效地降低事故的发生率。
而计算机的普及使人们对生活的要求变得更高,所以智能化、人性化成为现代人对生活水平的追求。
所以设计出一个可以智能监控煤气浓度的系统,可以给人民生活带来方便和安全。
本系统的特点:(1)结构电路相对简单,价格便宜;(2)智能系统,实时检测,监控,并及时报警;(3)安全可靠。
本设计使用MCS-51单片机可以达到题目的设计要求,可以准确采样煤气浓度。
而且该系列单片机是主流机型,容易学习和操作,性能也相对较好。
2 系统结构组成和原理2.1 系统结构系统采用单片机作为核心控制,气敏传感器作为信息提取部件。
主要包括:气体检测及放大整形电路、声光报警电路、数码管显示、及复位电路。
2.2 系统原理气敏传感器实时监测煤气浓度信号,输出量为模拟信号,浓度信号经A/D转换送入单片机,单片机对信号进行处理送入显示电路,实时显示煤气浓度,当煤气浓度超出限定值,实现声光报警。
r图 1 基于单片机的实现监控系统的工作原理是利用半导体气敏传感器将煤气浓度变换为模拟电压信号,此电压信号经放大后送到A/D转换器,变换成数字量送入单片机进行数据分析,数据处理后送入显示电路显示煤气浓度信息。
当煤气浓度达到限定值,输出数字信号驱动声光报警。
3 相关器件以及技术的介绍3.1 单片机介绍随着大规模集成电路技术的发展,可以将CPU、RAM、ROM、定时器/计数器以及输入/输出(I/O)接口电路等计算机的主要部件集成在一块集成电路芯片上。
这样组成的芯片级的微型计算机直译为“单片机”。
单片机的应用领域有:家用电器领域,办公自动化领域,商业营销领域,工业自动化,只能仪表与集成智能传感器传统的控制电路,汽车电子与航空航天电子系统等领域。
单片机在结构上突破了常规的按逻辑功能划分芯片、由多片构成微型计算机的设计思想,将构成计算机的许多功能集成在一块晶体芯片上。
在众多的单片机中又以80C51的结构具有显著特点,由于80C51系列单片机机器兼容机所具有的的一系列优点获得了广泛应用,被多家单片机厂家选作内核,所以成为了事实上的主流机型。
80C51采用了CMOS技术技术制造而成,集成度高,速度快,功耗低,可以常规编程,也可以在线编程。
本设计采用AT80C51如图2所示图2 AT89C513.2 气敏传感器介绍传感器广泛应用于人类的社会生产和科学实验中,起着越来越重要的作用。
成为国民经济发展和社会进步的一项必不可少的重要技术。
传感器的工作原理是基于各种效应和定律,以半导体材料、陶瓷材料、和有机材料为代表为代表的新型敏感材料应用于传感器件中,不仅使可测量的参量增多,使力、热、光、磁、温度、气体、离子等方面的一些参量的测量成为现实,同时也使集成化、小型化和高性能传感器的出现成为可能。
目前,传感器与计算机的紧密结合,使传感器不仅具有信号检测功能,同时还具有记忆、存储、自诊断、自校准、自适应等功能,从而实现了传感器的智能化。
传感器的种类繁多,往往同一种被测量可以用不同类型的传感器来测量,而同一原理的传感器又可测量多种物理量,因此传感器有很多。
根据测量对象,本设计采用气敏传感器,它是一种将检查到的气体成分和浓度转换为点信号的传感器本设计使用的气敏传感器可以将与煤气浓度有关的信息,转换为电信号。
3.3 A/D转换信号是反应消息的物理量,信号是消息的表现形式,由于非电的物理量可以通过各种传感器较容易的转换成电信号,而电信号又容易传输和控制。
将模拟信号转换成数字信号的电路称为模数转换器,简称A/D转换器。
本设计是检测空气中的煤气浓度,而模拟信号不能直接送往单片机进行处理,所以必须进行A/D转换.123321Ti t leN u m b erSi ze A 4D ate:16-F eb -2012Fi l e:E:\99s e 的设计\M y D es i g nR 2100kR 310kR 439k R 61U 1ALM 324R 5500kU 2ALM 3241425N G12N 007+9VV CCV CC+9VV o P 16P11V i图 4 信号采集和放大电路4.3数码管显示电路报警器的浓度显示采用数码管,LED 数码管因为驱动方式的不同有静态和动态两种显示方式。
静态显示,每一位字段码分别从I/O 控制口输出,保持不变知道CPU 刷新,特点是编程相对比较简单一点,但是占用的I/O 口较多,适用与显示位数较少的场合。
动态显示,在某一瞬时显示一位,一次循环扫描显示,特点是占用的I/O 口较少,电路简单单编程较复杂,CPU 要定时扫描刷新显示。
适用于显示位数较多的地方。
本系统采用动态显示,共阴型8位动态显示电路如图5:图5 共阴型8位动态显示电路5 系统软件设计系统软件采用MCS51汇编语言编制,包括系统主程序和中断服务子程序、误差自动校准子程序等。
主程序流程图如下图 8 主程序流程图6 系统调试与实现系统同调试仿真阶段,理论上是用A/D转换器把气敏传感器检测到的电信号输送入单片机,现在用按键电路来代替。
按键电路可以设定数值来代表需要的煤气浓度。
数码管显示采用动态显示方式,结合按键电路的输入,在数码管上显示需要的煤气浓度数值。
实现电路如图9图9 系统总电路分别对P1.0、P1.1、P1.2端口编程,实现分别控制数码管的个位、十位、百位的+1操作,关键程序:GO:JNB GSET,S1S1:LCALL,DELAYJB GSET,A1INC SETGMOV A,SETGCJNE A,#10,J0MOV SETG,#0INC SETSMOV A,SETSCJNE A,#10,J1MOV SETS,#0LJMP K2J0:JB GSET,GOLCALL DISPLAYSJMP J0以上程序是对个位数字的控制,十位,百位也是同样的方法。
关键显示子程序:DISPLAY:MOV A,SETGCLR P2.0MOVC A,@A+DPTRMOV P0,ALCALL DELAYSETB P2.0以上是对个位的赋值控制,对十位,百位的控制方法一样。
系统主程序:#include<reg51.h>#include <intrins.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit adrd=P3^7; //IO口定义sbit adwr=P3^6;sbit csad=P3^5;sbit wei_g=P2^0;sbit wei_s=P2^1;sbit bjq=P1^3;unsigned char j,k,adval;void delay(unsigned char i) //延时程序{for(j=I;j>0;j--)for(k=125;k>0;k--);}uchar table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};void display(uchar sh_c,uchar g_c) //显示程序{wei_g=1;wei_s=0;P0=table[g_c];delay(5);wei_g=0;wei_s=1;P0=table[sh_c];delay(5);}void main() // 主程序{uchar a,A1,A2;while(1){csad=0; //选通ADCSadwr=0;_nop_();adwr=1;csad=1; //关闭ADCSdelay(10);for(a=20;a>0;a--){display(A1,A2);} //送去显示各位。
基于STC89C52RC单片机的厨房气体泄漏报警器设计
基于STC89C52RC单片机的厨房气体泄漏报警器设计厨房是家庭里使用燃气设备最频繁的地方,然而燃气设备也存在泄漏的风险,一旦发生泄漏可能会导致火灾、爆炸甚至生命安全受到威胁。
为了提高厨房安全性,设计一款厨房气体泄漏报警器十分必要。
厨房气体泄漏报警器能够及时监测厨房内的燃气浓度,一旦探测到燃气泄漏,就会及时发出警报,提醒用户进行相关处理。
本文将基于STC89C52RC单片机,设计一款简单易用的厨房气体泄漏报警器,从而提升厨房安全系数。
一、硬件设计1. 传感器模块为了检测厨房内的燃气浓度,我们需要使用MQ-2燃气传感器模块,该模块能够检测燃气浓度,并将检测结果转换成电信号输出。
MQ-2燃气传感器模块具有高灵敏度、高响应速度等特点,非常适合用于燃气泄漏检测。
为了及时提醒用户,我们选择使用蜂鸣器作为报警器模块。
当燃气泄漏时,蜂鸣器将会发出尖锐的警报声音,提醒用户立即采取相应措施。
3. 控制模块我们选择STC89C52RC单片机作为控制模块,该单片机具有良好的稳定性和可靠性,同时也具有较强的扩展性,非常适合用于此类嵌入式系统。
4. 电源模块为了保证系统正常运行,需要一个稳定的电源模块,我们选择使用稳压电源模块,将市电转换成5V直流电源,以供整个系统运行。
我们需要编写程序,通过单片机的模拟输入引脚,采集MQ-2燃气传感器模块输出的模拟信号,并将其转换成数字信号进行处理。
2. 系统逻辑控制接着,我们需要设计系统的逻辑控制部分,当检测到燃气浓度超过一定阈值时,系统将会触发蜂鸣器发出警报声,并且通过LED指示灯提示用户当前情况。
3. 报警处理当系统触发报警时,需要编写相应的处理程序,例如停止蜂鸣器报警声、记录报警时间等,同时可以通过串口通信将报警信息发送给用户手机或者家庭智能控制系统。
三、系统功能1. 检测功能该系统能够及时检测厨房内的燃气浓度,并将检测结果转换成数字信号进行处理。
2. 报警功能3. 灵活性基于STC89C52RC单片机的厨房气体泄漏报警器设计方案,将大大提高厨房安全性,保障用户的生命财产安全。
[10]-08 基于单片机设计的防煤气泄漏装置
二、硬件选型在设计基于单片机的防煤气泄漏装置时,硬件选型是非常关键的。
以下是详细介绍硬件选型的相关内容:采用IIC总线通讯接口,能够将模拟信号转换为数字信号,并通过IIC协议发送给主控芯片。
本项目中,【4】显示屏选择:0.96寸OLED显示屏(IIC接口)本设计采用基于IIC接口的OLED显示屏,具有高亮度、对比度和快速响应的特点。
通过简单的通讯方式,可以将煤气浓度信息实时显示在屏幕上。
OLED显示屏使用面积小、功耗低,在嵌入式系统中应用广泛。
【5】按键选择:独立按键本设计采用两个独立按键来设置报警的阀值。
一个按键用于递增阀值,另一个按键用于递减阀值。
独立按键具有简单可靠、使用方便等特点,适合本项目需求。
【6】报警装置选择:蜂鸣器和换气扇当检测到煤气泄漏超过设定的报警阀值时,蜂鸣器将发出警报,用于提醒周围人员。
同时,为了降低煤气浓度,需要启动换气扇进行通风换气。
具体的报警和换气扇电路可以根据实际需求设计。
三、设计思路软件设计思路如下:【1】初始化:在程序开始时,进行主控芯片STC89C52的初始化设置,包括引脚配置、定时器设置等。
同时,初始化PCF8591和OLED显示屏,确保它们可以正常工作。
【2】传感器检测:通过MQ4传感器检测煤气是否泄漏。
将MQ4传感器与STC89C52的模拟输入引脚连接,通过读取该引脚的模拟电压值,获取煤气浓度数据。
【3】数据采集与处理:使用PCF8591模数转换芯片,将MQ4传感器的模拟输出信号转换为数字信号,并通过STC89C52的IIC接口与PCF8591进行通信,获取转换后的数字数据。
【4】数据显示:将采集到的煤气浓度数据通过IIC接口的OLED显示屏进行显示。
使用STC89C52的IIC通信功能,将数据发送给OLED显示屏,通过显示屏将数据以可读的方式展示给用户。
【5】阈值设置:通过两个独立按键实现报警阈值的设置。
将按键与STC89C52的GPIO引脚连接,通过读取按键状态来判断用户是否进行阈值设置操作。
基于单片机的煤气泄漏检测与报警系统的设计
基于单片机的煤气泄漏检测与报警系统的设计煤气泄漏是一种危险的情况,可能导致火灾、爆炸或中毒等严重后果。
为了确保人们的生命财产安全,设计一个基于单片机的煤气泄漏检测与报警系统是非常必要的。
本设计基于传感器,将使用MQ-2传感器,该传感器具有灵敏度高、响应迅速等特点。
当煤气泄漏时,MQ-2传感器将感知到气体,并将此信息发送给单片机。
单片机将根据接收到的气体浓度数据做出相应的处理。
该系统的设计思路如下:1.硬件设计:系统的核心部分是单片机,我们选择使用8051系列的单片机。
除此之外,还需要一个MQ-2传感器、蜂鸣器、LCD显示屏以及一些电阻和电容等器件。
这些器件将通过连接线连接起来,形成一个完整的系统。
2.焊接:根据电路图,将电路中的各个元件依次焊接在PCB板上,并确保连接正确,没有错误。
3. 软件设计:使用Keil C编程软件对单片机进行编程。
首先,需要初始化单片机的IO端口和相关寄存器,以便与其他硬件设备进行通信。
然后,设置一个循环,在循环中,通过读取传感器的数据,判断是否有煤气泄漏。
如果检测到煤气泄漏,单片机将通过蜂鸣器发出警报,并将警报信息显示在LCD屏幕上。
该设计中,单片机起到了核心的控制和处理作用。
当煤气泄漏发生时,传感器将传递信息给单片机,单片机通过判断气体浓度是否超过设定的阈值来发出警报。
同时,蜂鸣器发出持续的警报声音,提醒人们注意煤气泄漏的危险。
LCD显示屏可以显示警报信息,方便人们了解具体的情况。
总之,基于单片机的煤气泄漏检测与报警系统利用了传感器的灵敏度和单片机的控制能力,有效地检测和报警煤气泄漏,保护人们的生命财产安全。
基于单片机的煤气报警器设计的开题报告
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。
基于STC89C52RC单片机的厨房气体泄漏报警器设计
基于STC89C52RC单片机的厨房气体泄漏报警器设计一、引言随着人们生活水平的提高,越来越多的家庭装备了厨房气体燃气灶具。
燃气泄漏可能会导致爆炸和火灾,给人们的生命财产安全带来严重的威胁。
开发一种可以准确及时地检测厨房气体泄漏的报警器对于家庭安全至关重要。
本文基于STC89C52RC单片机设计了一种厨房气体泄漏报警器,并进行了详细的设计和实验验证。
二、设计方案1.硬件设计该报警器主要由STC89C52RC单片机、气体传感器、蜂鸣器、LED指示灯、LCD显示模块、电源模块等部分组成。
气体传感器通过模拟电路与单片机相连,检测厨房中的气体浓度,并将检测结果转换为电压信号输入到单片机的模拟输入引脚。
当探测到气体浓度超过预设值时,单片机会触发蜂鸣器和LED指示灯报警,并通过LCD显示模块显示相应的警告信息。
2.软件设计单片机程序采用C语言编写,主要包括气体传感器信号采集、气体浓度计算、报警逻辑判断、报警信号输出等功能模块。
程序首先对气体传感器的信号进行采集,并通过一定的算法计算出气体浓度。
然后根据预设的阈值进行逻辑判断,当浓度超出范围时,触发报警信号输出,并控制蜂鸣器和LED指示灯进行报警。
三、实验验证为了验证设计方案的可行性,我们进行了实际的实验验证。
我们用天然气模拟气体泄漏的情况,让传感器检测气体浓度,并观察LCD显示模块的实时显示。
随着气体浓度的增加,LCD会显示出相应的气体浓度数值,当浓度超过预设阈值时,单片机立刻触发蜂鸣器和LED指示灯进行报警,并同时在LCD上显示报警信息。
经过多次实验验证,报警系统的响应速度很快,且报警信号稳定可靠。
四、功能优化在基本设计方案的基础上,我们对报警器进行了功能优化。
我们增加了声光报警器的联动功能,当报警触发时,不仅有蜂鸣器和LED指示灯报警,还会触发声光报警器,提高了报警的效果。
我们增加了远程监控和控制功能,通过无线模块将报警信息发送到用户手机上,用户可以随时随地监控厨房气体情况,并可以远程控制报警器的开关状态,提高了报警器的便捷性和智能化。
基于单片机的煤气泄漏检测与报警系统的设计
1 能 是 当检 测 到 的 C O浓 度 超 过 预 设 值 时 , 片 机 发 出 指 令 , 单 电磁 阀 电 路 可 以 自动 关 闭 煤 气 开 关 , 除 排 险情 。 本原理是 : 监测到 C 基 若 O的 浓 度 正
工 业 技 术
SI C O NE&TCNLG E EHO0Y.
皿圆
基于 单 片机 的 煤 气 泄 漏 检 测 与 报 警 系统 的设 计
刘 春 梅 ( 秦皇 岛市 燃气 总公 司 河 北秦皇 岛 060 6 0 0)
摘 要 : 了实现 实 时监测煤 气的浓度 并能及 时报警 , 为 本文研 制 了一种 高性 能的煤气监 测与报 警 系统 。 该系统 以单 片机为硬件核 心, 通过 实时的数据 采集 、 数据 处理能 够准确地监测 室内煤气的含量 , 当被 测气体 中一 氧化碳 的浓度超 过预定数 值时 , 产生报 警并 自动关 闭煤 气 将
常 , 出指 令 为0, 电 , 发 通 电磁 线 圈 产 生 电磁 力 把 关 闭件 从 阀座 上 提 起 , 门打 开 ; 阀 当监 测 到c0的 浓 度 异 常时 , 片 机 发 出 指 令 为 单 , 电磁 力 消 失 , 簧把 关 闭 件 弹 配合 K i el 软件 , 可使 用 户 的 目标 板 直 接具 有 1 电磁 阀 断 电 , 仿 真 功 能 , 单 片 机 的 易 用 性 推 向 一 个 新 压 在 阀座 上 , 将 阀门 关 闭 。 电磁 阀的 再 次 打 开 的 高 度 。 用 该 芯 片 作 为 本 系统 的 核 心 控 需 要 人 工 的 开 启 , 样 的 设 计 避 免 了 由 于 选 这 制 元 件 , 需 再 外 扩 展 任 何 存 储 设 备 , 能 误 开 启 给 人们 的生 命 和 财 产 带 来 的 安全 隐 不 且 高 效 率 、 速 运 行 计 算 。 且 , 经 济 性 的 患 快 而 从
基于单片机的煤气泄漏报警与控制系统设计
SRT计划项目结题总结For personal use only in study and research; not for commercial use项目名称: 基于单片机的煤气泄漏报警与控制系统设计姓名: 王致情院系名称工学院电气工程系专业: 电子信息科学与技术指导教师: 邹春富职称: 助理工程师2010年10 月20 日南京农业大学工学院教务处制SRT计划项目结题总结基于单片机的煤气泄漏报警与控制系统计王致情(工学院电气工程系 3237407)我作为该SRT项目的主持人,从SRT项目的申请,经过SRT项目的成功申请,再到做SRT项目,最后全部完成整个SRT项目。
在这段一年多的时间里,我们小组五位成员同甘共苦,共同学习,互帮互进,最后成功完成了整个SRT项目,这些酸甜苦辣的经历我都深深记在脑海中,历历在目。
我们项目在中期检查时就已经基本完成了整个项目,并实现了所有功能。
我的项目结题总结(收获与体会)如下:1、学会了怎么写项目申请书,了解了项目申请的流程,学会了怎么写论文及相关文档报告。
也许自己作为项目的主持人,当初的项目申请书首先自己起稿,组员一起修改整理,主要负责整个申请过程,到现在结题时,结题报告和研究论文也都由我书写。
经过这样的锻炼,经过这样一年多的时间,自己在上述几点上掌握了很多,收获非常大,如果今后还能做到与项目有关的工作,那这些经验将会成为自己非常宝贵的财富。
2、学会了怎么样做一位负责人或者是一位小领导者。
我作为SRT项目的主持人,不仅需要完成SRT项目中的一些工作,还要负责整个项目的进展计划,安排各成员的工作,和协调成员之间的关系等一系列团队工作中需要处理的工作和问题。
一个团队的协作非常重要,一个人的能力是有限的,团队的力量远远大于个人的力量,而关键问题就在于一个领导怎么样使得一个团队发挥出它巨大的力量。
其次,大家都还是学生,都想通过这次做SRT 项目使自己得到锻炼,使自己有很大的收获,这些也取决于个人在团队工作中的任务分配,这也需要一个领导者怎么样合理给每个成员分配合理的工作任务,既使得每位成员工作的开心和有收获,又使得整个项目进展的很顺利。
基于51单片机的燃气体报警器的设计
基于51 单片机的燃气体报警器的设计本文设计的燃气报警器以STC12C5410AD 单片机为控制核心,通过单片机系统对家庭煤气泄漏实现报警功能。
由Sn O2敏感材料构成的一氧化碳气体传感器对煤气进行检测,将所等到的测量浓度值和设定浓度值相比较得到偏差信号,通过对偏差信号的处理获得控制信号,实现报警功能。
通过12864液晶显示器显示当前空气中煤气的浓度值,通过按键来设定报警浓度值。
整个系统硬件电路设计合理,安全可靠。
可燃气体报警器在生产、生活中应用非常广泛,目前市场上经销的绝大多数报警器只具有检测与报警的功能,不能显示和设置当前可燃气体报警浓度值且控制精度不高,电路复杂且价格较贵。
本人在实践中发现利用气敏传感器与单片机相结合制作可燃气体报警器效果较好,测量精度高响应速度快,电路简单而且造价低廉。
1 硬件电路的设计与制作1.1 检测电路的设计与制作检测电路是由气敏传感器、温度补偿电路、延时电路组成,电路如图1 所示。
气敏传感器敏是由Sn O2 敏感材料制成的,在常温、洁净空气中其固有电阻值Ra 一般(103~105)Ω范围。
当空气中可燃气体浓度增加时,固有电阻值Rab 的阻值减小,回路电流I增加,从而使负载RL电阻两端输出电压值增加。
温度补偿电路由R2 和Rt 电阻构成,当环境温度降低时,则负温度热敏电阻(Rt)的阻值增大,使相应的输出电压得到补偿。
延时电路是由热敏电阻(R4)晶闸管Q 及R5电阻构成的。
刚通电时,气敏电阻固有电阻值小,热敏电阻值R4 也小,晶闸管Q 导通。
电流大部分经热敏电阻R4 回到负极,使负载输出电压得到限幅作用。
当通电1~2min 后,热敏电阻阻值变为极大值,延时电路停止工作,气敏传感器固有阻值也急剧增大,电路进入正常的工作状态。
在制作时,将加热丝一端接5V电源正极,另一端接负极;将敏感元件的一端接电源正极,另一端作为输出端,将气敏传感器同检测电路其它器件设计在一小块线路板上,保证气敏传感器与补偿元件工作在相同环境条件下,这样能够起到有效的补偿作用。
基于单片机的煤气泄漏检测与报警系统的设计
基于单片机的煤气泄漏检测与报警系统的设计摘要:为了实现实时监测煤气的浓度并能及时报警,本文研制了一种高性能的煤气监测与报警系统。
该系统以单片机为硬件核心,通过实时的数据采集、数据处理能够准确地监测室内煤气的含量,当被测气体中一氧化碳的浓度超过预定数值时,将产生报警并自动关闭煤气阀门。
关键词:煤气监测报警系统单片机气体检测单片机控制随着生活水平的提高,煤气已经进入了千家万户,它给人们带来带来便利的,与此同时,也带来了巨大的威胁。
煤气的主要成分是一氧化碳,当室内一氧化碳体积达0.06%时,人会感到头晕、头痛、恶心、呕吐、四肢乏力等症;超过0.1%时,只要吸入半小时,人即会昏睡,进而昏迷;达到0.4%时,只要吸入1h就可致人于死亡,而且它易与空气形成爆炸性混合物,所以,它已经成为重要的安全问题。
由于煤气本身的危害性以及对人们的生命财产造成的巨大危害。
,煤气安全已然成为人们关注的热点。
因此对煤气的监控是一项必要的工作。
国内的许多学者设计了很多的先进的系统,可以有效的监测煤气,保障了人们的生命财产安全。
例如:高凌云设计的煤气泄露监测与报警系统可以有效的监测到一氧化碳的浓度,但由于其使用的是89C52的单片机,在速度上有一定的限制,本文在此基础之上,提出一种更快、更准确单片机系统,可以更好的监测到煤气是否发生泄露。
当室内气体的浓度达到设定预警值时,该装置能够及时发出报警信号,关闭气源,排除险情,有效避免爆炸、窒息、死亡等恶性事故的发生。
1 系统的结构及原理煤气泄漏监测系统能够监测室内煤气的浓度,具有报警功能并及时关闭煤气阀门。
本设计完整的煤气监测与报警系统由以下几个部分组成:气体传感器、A/D、报警系统、显示系统、电源系统、D/A组成。
本设计为一个监控报警系统,它对煤气浓度进行智能地实时检测和监控、报警,能实现自动关闭煤气管道阀门。
系统的气体传感器监测一氧化碳的浓度,将检测到的气体的模拟信号经模数转换变成电信号。
基于单片机的室内煤气报警装置
基于单片机的室内煤气报警装置摘要本文介绍了一种基于单片机的室内煤气报警装置的设计与实现。
该装置可以检测室内煤气浓度,并在浓度超过安全阈值时触发报警。
设计采用了传感器模块、单片机控制模块以及报警器模块,通过采集传感器数据、进行数据处理和控制报警器的工作来实现煤气泄漏的及时报警。
实验结果表明,该装置可以快速准确地检测到煤气泄漏,并及时发出警报,具有一定的实用价值。
1. 引言煤气泄漏是室内安全的一大隐患,一旦发生煤气泄漏,可能会造成火灾、爆炸等严重事故。
因此,设计一种可靠的室内煤气报警装置对于保障人们的生命财产安全具有重要意义。
传统的煤气报警器多为市电供电,安装繁琐且不具备可移动性。
本文设计的基于单片机的室内煤气报警装置可以方便灵活地部署在不同的室内场所,具有较高的实用性和可靠性。
2. 设计原理室内煤气报警装置的设计基于单片机,主要包括传感器模块、单片机控制模块和报警器模块。
2.1 传感器模块传感器模块采用煤气传感器,通过检测室内煤气浓度来判断是否发生煤气泄漏。
传感器模块的输出信号经过放大和滤波处理后,传递给单片机控制模块进行处理。
2.2 单片机控制模块单片机控制模块采用了一块主控单片机,负责采集传感器模块的数据,并根据预设的安全阈值进行判断。
当煤气浓度超过安全阈值时,单片机控制模块将触发报警器模块发出警报。
同时,单片机还可以通过串口输出检测结果,便于监视和维护。
2.3 报警器模块报警器模块采用声光报警器,当单片机控制模块触发报警时,报警器会发出高音频和闪光信号,提醒人们注意煤气泄漏的危险。
3. 系统实现在系统实现中,我们选择了Arduino Uno单片机作为主控制器。
传感器模块采用了MQ-2煤气传感器,可以检测到多种可燃气体。
报警器模块采用了声音模块和LED模块。
3.1 传感器模块的接口电路传感器模块的接口电路如下所示:3.2 程序设计程序设计使用了Arduino开发环境,采用C语言编程。
