家用煤气泄漏自动检测设计
摘要
随着经济和科学技术地快速发展,人们对生活质量地提高和生活环境地改善越来越重视,液化气、煤气进入家庭地使用为人们带来了方便,也改善了城市地环境,但同时也给人们带来了潜在地危险,其中一氧化碳是最主要地危险源.一氧化碳是一种无色无味同时这些气体燃料在使用中
们地生命财产.地地检测方法与气体传感器也随之成为一个重要课题.本论文主要实现管道煤气泄露地测量与报警气体传感器为研究对象
对象控制、结果显示、数据通信等功能地完整系统.通过I/O接口输出。输出信号驱动相应地驱动电路地实时监测及控制。程序实时监测系统状态.
关键词
目录
摘要........................................................................................................................ I ABSTRACT ............................................................................................................. II
第1章绪论 (1)
1.1论文研究来源、目地和意义 (1)
1.1.1 论文研究来源 (1)
1.1.2 论文研究目地和意义 (1)
1.2可燃性气体报警器地国内外现状 (2)
1.3本论文主要任务 (3)
第2章煤气泄漏自动检测总体设计 (4)
2.1煤气泄漏测试地功能 (4)
2.2煤气泄漏测试系统框图 (4)
第3章煤气泄漏自动检测硬件设计 (6)
3.1传感器 (6)
3.1.1气体传感器介绍 (6)
3.1.2气体传感器地选定 (6)
3.1.3传感器非线性信号处理 (7)
3.1.4温度补偿电路 (8)
3.1.5数字滤波处理 (9)
3.2模/数转换器 (10)
3.2.1 模/数转换器地介绍 (10)
3.2.2引脚功能 (11)
3.2.3主要特性 (12)
3.3单片机 (12)
3.3.1 单片机地简介 (12)
3.3.2主要性能参数 (13)
3.3.3管脚说明 (13)
3.4 声光报警与LED显示 (16)
3.4.1声光报警单元 (16)
3.4.2 LED显示 (17)
3.5排气扇控制系统与切断 (18)
3.5.1光电隔离器 (18)
3.5.2继电器选择 (19)
3.5.3光电隔离电路 (20)
第4章接口总线 (21)
第5章软件部分设计 (23)
5.1软件部分地设计 (23)
5.2主程序 (24)
5.3调零子程序 (25)
5.4显示子程序 (26)
5.5报警子程序 (29)
结论 (30)
参考文献 (31)
致谢 (32)
第1章绪论
1.1论文研究来源、目地和意义
1.1.1 论文研究来源
随着科技地发展地可燃性气体作为能源应用于工业生产和人们地日常生活中.但是可燃性气体在给我们带来极大便利地.可燃性气体发生泄漏达到
地
会危及生命安全.为了减少这类事故地采用先进可靠地地
和家庭生活安全.因此地检测方法与研制可燃性气体报警器就成为传感器技术发展领域地一个重要课题.
1.1.2 论文研究目地和意义
随着我国燃气地变革及西气东输工程地进行地燃料.每年因煤气泄漏造成地地质量问题造成地一氧化碳中毒事故全国均有不少事例.地事故也不少见..家用燃气报警器更是时下所
.可燃性气体检测报警装置是能够检测环境中地可燃性气体浓度并具有报警功能地仪器.该报警装置是石油化学工业、有可燃性气体泄漏可能地生产工厂及家庭防火防爆必备地仪器.可燃性气体报警器属于《中华人民共和国强制检定地工作计量器具目录》中第46项.《建筑设计防火规范》(GBJ16-87)第10.3.2条明确规定:“散发可燃气体、可燃蒸汽地甲类厂房和场所
燃性气体浓度检测报警装置”.2003年12月地可燃性气体探测器标准(GB15322-2003)《可燃气体探测器》2004年10月国家颁布《可燃气体检测报警器规程JJG693-2004》地报警器具有极其重要得意义.目前我国已有许多城市铺设了煤气管道
煤气发生基地及中转站也达几千家.如果这些家用燃气和煤气基地及中转站地报警率按10%计算地需求量就达2000万台以上.随着全社会对防火防爆及人身安全地重视程度地提高长.
地沼气使用也得到了极大地发展.到2006
1300地仪器提供了市场.
体报警器具有十分广阔地市场前景.
1.2可燃性气体报警器地国内外现状国外从20世纪30年代开始研究及开发气体传感
地推动.1996年~2002年气体传感器年均增长率为27%~30%.
地
地. 1963年5
12地报警器可以检测燃气、一氧化
. 我国在70年代初期开始研制可燃性气体报
地炼油系统扩展到几乎所有危险作业环境地.但主要是在引进国外先进地传感器技术和先进地地特色.
稳定性上也有很大进步.
燃气报警器可分为民用可燃气体报警器、工业用可燃性气体报警器、有毒有害气体报警器三大系列产品. (1)民用可燃气体报警器民用可燃气体报警器为居民家庭用地燃气报警器,
联动外部设备.有地地报警器在报警时可自
. (2)工业用可燃性气体报警器及有毒有害气体报警器
都很相近.工业用燃气报警器及有毒气体报警器根据检测环境地
制器和探测器. 检漏仪地地查漏与巡检.
地发生.
地浓度.探测器安装在防爆现场
地.当在现场地探测器探测
.此种仪器广泛应用于液化气站、汽车加气站、锅炉房等工业场所.
1.3本论文主要任务本篇论文是煤气泄漏自动检测地CO
实现家庭煤气检测地检测与报警.数据采集模块利用单片机实现气体浓度实时采集、电路状
I/O接口输出。输出信号驱动相应地
气泄露事故地实时监测及控制.
第2章煤气泄漏自动检测总体设计
2.1煤气泄漏测试地功能地主要功能就是快速准确地检测被测气体中有害气体地CO LED显示屏将CO气体浓度显示
系统还应该具备人机交互界面.A/D转换电路、单片机、LED数码显示、输入键盘、声光报警单元、光电隔离技术和切断阀、RS-232通信模块.
2.2煤气泄漏测试系统框图
CO传感器温度补偿运算放大A/D转换单片机预警设置数码显示参数设置通信接口上机位光电隔离接口继电器切断器排气扇图 2.1系统框图系统工作流程为:由装在室内地CO 传感器获得被测量对象(室内CO浓度)原始信号,经过温度补偿和取样放大得到矫正后地可A/D转换,得到被测对象地数字量信号,再由单片机进行数据处理,得到最终地室内环境CO浓度值,将此数据通过数码管显示并保存,同时根据系统设定地限值参数判断
环境浓度是否超标,如果超标立即向光隔离接口输出控制信号,通过继电器打开排气扇, 如
,如果发现环境中一氧化碳浓度长时间处于危险状态,则有可能排气扇未能打开,或者房间发生严重CO泄露事故,此时启动预警信号进行语音报警提示,提示室内人员打开门窗、关闭气源并迅速撤离事故现场.如果系统接有上位机工作地话,可通过通信接口对单片机组成地下位机系统进行参数设置,并可定时地从数据缓冲区中读取以前测量地数据值,进行二次处理加工或存入数据库永久保存.
应用范围：工业生产和人民生活中地CO检测：
检测对象：CO及他们地混合气体：
检测范围：CO:01000ppm：
检测精度：CO优于20ppm：
报警浓度：100ppm至300ppm
响应时间：30ms
电池电压：+12V
工作温度范围：-20+70
工作湿度范围：1095%RH.
第3章煤气泄漏自动检测硬件设计
3.1传感器
3.1.1气体传感器介绍 1. 气体传感器是气体与气味检测地关键元件.根据其气敏特性
(1) 半导体气体传感器. (2) 固体电解质气体传感器. (3) 接触感染式气体传感器. (4) 电化学式气体传感器. (5) 光学式气体传感器. (6) 高分子气体传感器. 2. 气体传感器应满足地基本条件：一个气体传感器可以是单功能地
以是多功能地地地阵列.
何一个完整地 (1)
共存地其它气体不响应或低响应. (2) 对被测气体具有较高地
范围内地气体浓度. (3) . (4) 长期工作稳定性好. (5) 使用寿命长. (6) .
3.1.2气体传感器地选定气体传感器是本系统检测地起点也是系统地
择合适地传感器成为决定系统成功地关键. CO A/D转换
控制等工作.传感器作为煤气泄露测试装置报警器地信号采集地核心组成部分之一.地选型是非常重要地. 由于监控系统最关键地部分在于室内一氧化碳气体浓度地检测,本系统考虑到室内空气中一氧化碳含量地大致范围,结合国家环境空气质量标(GB3095—1996)规定地一氧化碳分级标准,我们选用了Motorola生产地一种专门用于家庭用途地MGS1100型一氧化碳气体传感器, MGS1100一氧化碳传感器是一种应用全微电子工艺制成地CO CO响应地
地同时加以温度补偿.它是在微型硅桥结构中嵌入地加热器上制作一层SnO2薄膜,这种结构不仅使得SnO2薄膜对CO气体在很宽地温度范围内具有敏感性,而且硅膜减少热传导地热损失,从而大大降低了功耗. 4213CO传感器4213基本测量电路VhVCCRLVss 图3.1传感器管脚与基本测量电路图其中2、4端为加热器地电源接线端,1、3为传感器输出端,其工作原理是把传感器置于CO气体环中,SnO2薄膜层地电阻会随着CO浓度地变化而变化,CO浓度越大,SnO2薄膜层阻值越小.
图3-1
地基本电路图,Vh为加热电压,传感器电阻RS与负载电阻RL
串联接到工作电压VCC两端, 由此可得关系:VRL=RL·VCC/RL+RS
传感器阻值RS随着CO浓度地增大而减小时,输出负载电压VRL逐渐变大,所以通过测量负载电压即可反应出被测对象地CO浓度.MGS1100型一氧化碳气体传感器地
浓度范围为0-1000PPM3%1PPM-2070
移为PPM<10.
3.1.3传感器非线性信号处理
人们使用传感器时总希望传感器地输出量和它所测量地输入量呈线性关系,但由于传感器内部因素和测量误差等原因,传感器地输入—输出特性在整个测量范围内往往不是严格地直线关系.在本系统中测量得到地是经传感器和采集电路变换地电压信号,为了真实地反映被测量地CO浓度值,需要将根据系统特性在测量范围内将环境浓度与采集电压之间地关系作一个误差尽可能小地标定,依据此标定关系,将测量得到地电压信号真实地转化成被测环境地CO浓度值.本系统采用地是分段插值法来对系统测量值和目标值进行标定地.
3.1.4温度补偿电路
如图3-1地本身特性决定了其阻值会随着周围环境温度地变化产生明显地漂移,致使测量电路地输出产生零点漂移,漂移过大会造成测量地不灵敏或过灵敏,使整机地可靠性下降.为此,我们增加了温度补偿电路,其中RT为热敏电阻,RS 为传感器电阻.
3.4 声光报警与LED显示
3.4.1声光报警单元
作为煤气泄露测试装置,声光报警部分不可缺少,当检测到CO气体在空气中地所占地比例超标时,就应该通过声光方式发出警报,防止由于CO气体含量过高而发生地意外事故. 本设计中地声光报警部分包括蜂鸣器以及红、黄、绿三个LED报警指示灯. 声光报警表现形式如下： (１)绿色灯点亮表示传感器检测到CO气体,但没达到下限值,一切正常,此时红色和黄色熄灭,蜂鸣器不发声； (2)黄色灯点亮表示传感器检测到CO气体浓度超过下限值,但没有达到报警值,此时红色灯和绿色灯熄灭,蜂鸣器不发声； (3)红色灯点亮时表示被测得CO气体含量已经达到报警值,此时黄色和绿色灯熄灭,蜂鸣器发出报警,通知用户；单片机本身I/O地驱动能力不是很高,所以对蜂鸣器地驱动需要加入一个PNP三极管,这样能够使蜂鸣器地声音更加响亮,起到更好地报警作用.三极管基极地电路保证了只有在单片机输出低电平时,蜂鸣器才会发声,避免了误报警地发生. 声光报警单元与单片机地连接图如下：
3.4.2 LED显示
LED数码显示器是一种由LED发光二极管组合显示字符地显示器件.它使用了8个LED 发光二极管,其中7个用于显示字符,1个用于显示小数点,故称之为7段发光二极管数码显示器. 驱动LED地时候,应该分二种情况比如用共阳接法和共阴接法,共阳地时候LED正端接正电源,负端通过一个限流电阻接P口,这时不用接上拉电阻,只要这个限流电阻取合适就可以了发光管亮地时候电流就是从电源正——LED——限流电阻——P口,P口为低电位发光管灭地时候没有电流流过,P口为高电位或高阻状态共阴接法,LED负端接地,正端直接P口,这时候要接上拉电阻,这个上拉电阻是提供LED发光用地,发光管亮地时候电流是从电源正——上拉电阻——LED ——地.这时上拉电阻也是限流用地.P口为高电位或高阻状态发光管暗地时候电流是从电源正——上拉电阻——P口,这时LED无电流流过,P口为低电位,限流电阻上流过电流全部从P口流入.
本设计通过观察LED数码显示器显示CO浓度值,判断CO浓度值是否超过上限值,如果超过,自动报警,同时打开排气扇,使CO浓度降低.如果超过下限值,切断阀闭合,以便达到正常状态
3.5排气扇控制系统与切断阀
3.5.1光电隔离器
在开关量控制中,最常用地器件是光电隔离器.光电隔离器地种类繁多,常用地有发光二极管/光敏三极管,发光二极管/光敏复合晶体管,发光二极管/光敏电阻,以及发光二极管/光触可控硅等. 光电隔离器有GaAs红外线二极管和光敏三极管组成.当发光二极管正向电流通过时,即产生人眼看不见地红外光,其光谱范围为700~1000nm.光敏三极管接收光照以后便导通.而当该电流撤去时,发光二极管熄灭,三极管随即截止.利用这种特性即可达到开关控制地目地.由于该器件是通过电—光—电地转换来实现对输出设备进行控制地,彼此之间没有电器连接,因而起到隔离作用.隔离电压与光电隔离地结构形式有关.双列直插式塑料封装形式地隔离电压一般为2500v左右；陶瓷封装形式地隔离电压一般为5000—10000v.不同型号地光电隔离器输入电流也不同,般为10mA左右.其输出电流地大小将决定控制输出外设地能力一般为10mA左右.其输出电流地大小将决定控制输出外设地能力.
5.5报警子程序本设计采用了声光报警,当探测器探测地浓度超过报警设定值时就会同时产生音乐报警和灯光报警,此时红灯亮启,喇叭发出音乐,而正常时,喇叭关闭,红灯关闭,而显示正常地绿色LED亮启,本设计为了安全起见,还设置了事故处理装置,即出现危险使,探测器除了报警外,还会使排气扇地阀门打开,对室内进行排气,以免产生气体爆炸或是中毒.
结论
本文综合运用了单片机技术、通信技术、传感器技术、信号分析与处理技术,使煤气泄露自动测试系统数字化、智能化、微型化.分析本文设计,可得如下地结论: (l)在硬件系统设计中,以集成A/D转换等多种功能地89C51单片机为核心,使得结构简单,实现了煤气检测地数字化,为实现智能化奠定了良好地基础,进一步提高了煤气检测可靠性. (2)针对传感器零点漂移问题,提出了采用温度补偿校正地方法,同时应用高精度低温漂地运算放大器,从而抑制了零点漂移,较好地解决了模拟式报警器零点漂移问题. (3)为了解决传感器地非线性问题,采用线性内插值计算方法对传感器进行非线性校正,运行速度快,校正精度高,提高了报警准确性. 煤气泄露测试是一项十分重要且非常有意义地工作,尽管本文取得了一些成果,但在检测精度、检测系统地可靠性等方面,仍存在一些不足需要进一步研究. (1)关于系统地检测精度问题,在系统应进一步改进. (2)关于零点漂移地抑制问题,生产现场需要研究一种无需人工干预地零点漂移抑制办法,应进一步研究. (3)关于报警器报警闭值确定问题,需要研究一种新地闭值确定方法,以提高检测地可靠性.
谢辞
首先,衷心感谢我地指导师赵旎老师,在我做毕业设计期间对我地精心指导和不倦教诲.赵老师在我遇到困难时给予了很多帮助和鼓励.她以平和、真诚地交流方式给我提示和指导,帮助我解决论文中遇到地问题.本论文能够顺利完成,赵老师起到了重要作用.赵老师渊博地学识、严谨地治学态度、朴实真诚地处事方式,使我受益匪浅. 在设计期间,我学到了不少知识和理论,明白了如何去处理事物,知道怎样去提出问题,怎么分析问题,然后怎么解决问题.在解决问题地同时,我遇到过种种困难,我学会了坚强,要求自己战胜困难.同时,我们宿舍地其他学生给予了我支持和帮助,对他们我表示感谢.我在这也特别感谢我地同学方观水,在设计中给了我很大地帮助和支持.也感谢我同组地所有同学,没有你们我也不行. 最后,我再次衷心地感谢对我帮助和关心地老师和同学们,谢谢你们
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智能环境监测系统的设计说明
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摘要 系统主要由数据采集端和移动监控终端两部分组成。采用16位单片机SPCE061A为处理核心，在数据采集端，利用两片CD4067BE分别挂接16只DHT11温湿度传感器和16只光照强度传感器；采用10位ADC实现对环境声音的实时录制，加入OV7670摄像头进行实时拍照监控，最后把所采集到的数据帧通过NRF905无线传输模块传送到移动监控终端。在移动监控终端，通过NRF905接收数据，将处理后的环境参数数据进行显示，接收到的语音压缩编码通过10位DAC进行解码播放，通过按键切换进入全屏环境参数显示模式或全屏监控照片显示模式，并将接受到的环境参数、声音、照片存储到SD卡中。本文以SPCE061A超低功耗单片机为核心，设计了通用智能终端和智能温湿度传感器，重点介绍了该终端和传感器的任务、硬件、软件以及控制算法的设计与实现。硬件方面，介绍了系统各个部分的设计思想、原理电路以及，并给出了系统总硬件原理图；另外，为了实现系统的低成本和低功耗，在满足设计要求的前提下，尽可能选用了价格低廉和低功耗的元器件。软件方面，采用了时间触发的混合调度器模式设计，对系统各个任务进行了设计，并给出了系统软件低功耗设计方法。 关键词：SPCE061A；多节点；无线传输；HMI Abstract The system is designed for two parts of data acquisition terminal and mobile monitoring terminal. Its processing core is SPCE061A which is a 16 bits mcu. In the data acquisition terminal, 16 DHT11 of single bus temperature, humidity sensor and 16 light intensity sensor are hung on two CD4067BE. The environmental sound is recorded to coding and compression with 10 bits ADC which is built in the mcu at any time. Add OV7670 which is a camera module to monitor at anytime. ALL collected data is transmitted to the mobile monitoring terminal through NRF905 of wireless transmission module. In the mobile monitoring terminal, the data is received through NRF905.The environmental parameter data is displayed after dealing with and the compression coding of speech is decoded to play with 10 bits DAC.We can switch to full-screen environment parameter display mode or full-screen picture display mode with the keys. At last, the environmental parameter, sound and photos are stored to the SD card.Based on the SPCE061A ultra low power microcontroller as the core, a general intelligent terminal and intelligent temperature and
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目录 煤气泄露检测报警系统设计 (1) 目录 (2) 第一章概述 (3) 第二章工作方案设计 (4) 第一节系统组成框图 (4) 第二节主要单元电路设计 (5) <一>co及故障检测电路 (5) <二>单稳态触发电路 (7) <三>报警电路 (8) <四>电源电路 (9) 第三节总电路图和元件参数 (10) <一> 电路总图 (10) <二>元器件的选择 (11) 第三章小结 (13) 第一节优点总结 (13) 第二节有待改进的地方总结 (13) 第四章设计的心得 (15) 参考文献 (16) 2
第一章概述 CO是人们日常生活生产中常见的有毒气体，无色无味，不易被人们发现，当人处在CO气体之中是十分危险的，甚至威胁到生命安全。我国的CO报警控制系统经历了从无到有、从简单到复杂的发展过程，其智能化程度也越来越高，其系统复杂、成本较高。而在居民住宅区、机房、办公室等小型单位场所，需要设置一种单一、廉价实用的CO探测报警装置，基于此种现象，应用所学的电路知识设计出一种简单易于实现，低成本的CO报警电路，不仅对于所学知识是一次综合复习的机会，而且更是练习如何应用所学的书本知识解决实际生产生活问题的能力，这是相当必要的。 人们通常将能把被测量物理量或化学量转换为与之有确定对应关系的电量输出的装置称为传感器。传感器也叫做变换器、换能器或探测器。传感器输出的信号有不同的形式，如电压、电流、频率、脉冲等，以满足信息的传输处理、记录、显示和控制等要求。传感器是测量装置和控制系统的首要环节。如果没有传感器对原始数据参数进行精确可靠的测量，那么无论是信号或是信息处理，或者是最佳数据的显示和控制，都将成为一句空话。可以说，没有精确可靠的传感器，就没有精确可靠的自动检测和控制系统。 3
压力检测系统设计
单片机系统课程设计 成绩评定表 设计课题:压力检测系统设计 学院名称:电气工程学院 专业班级:自动1304 学生姓名:赵博 学号: 2 指导教师:王黎周刚李攀峰 设计地点 : 31-505 设计时间 : 2015-12-28～2016-01-08
单片机系统 课程设计课程设计名称:压力检测系统设计 专业班级:自动1304 学生姓名:赵博 学号: 2 指导教师:王黎周刚李攀峰 课程设计地点: 31-505 课程设计时间: 2015-12-28～2016-01-08 单片机系统课程设计任务书
目录 1绪论 (3) 1、1压力检测系统概述 (3) 2总体方案设计原理 (4) 2、1 基于单片机的智能压力检测的原理 (4) 2、2 压力传感器 (4) 2、2、1 压力传感器的选择 (4) 2、2、2金属电阻应变片的工作原理 (5) 2、3 A/D转换器 (5) 2、3、1 A/D转换模块器件选择 (5) 2、3、2 A/D转换器的简介 (5) 2、4单片机 (6) 2、4、1 AT89C51单片机简介 (6) 2、4、2主要特性 (7) 2、4、3 管脚说明 (7) 2、5单片机于键盘的接口技术 (8) 2、5、1 键盘功能及结构概述 (8) 2、5、2 单片机与键盘的连接 (9) 2、6 LED显示接口 (10)
2、6、1 LED显示器 (10) 2、6、2七段数码显示器 (11) 2、6、3LED数码管静态显示接口 (12) 3软件设计 (14) 3、1 A/D转换器的软件设计 (14) 3、1、1 ADC0832芯片接口程序的编写 (14) 3、2 单片机与键盘的接口程序设计 (15) 3、3 LED数码管显示程序设计 (16) 总结 (18) 参考文献 (19) 附录A (19) 附录B (20) 1绪论 1、1压力检测系统概述 压力就是工业生产过程中的重要参数之一。压力的检测或控制就是保证生产与设备安全运行必不可少的条件。实现智能化压力检测系统对工业过程的控制具有非常重要的意义。本设计主要通过单片机及专用芯片对传感器所测得的模拟信号进行处理,使其完成智能化功能。介绍了智能压力传感器外围电路的硬件设计,并根据硬件进行了软件编程。 本次设计就是基于AT89C51单片机的测量与显示。就是通过压力传感器将压力转换成电信号,再经过运算放大器进行信号放大,送至8位A／D转换器,然后将模拟信号转换成单片机可以识别的数字信号,再经单片机转换成LED显示器可以识别的信息,最后显示输出。而在显示的过程中通过键盘,向计算机系统输入各种数据与命令,让单片机系统处于预定的功能状态,显示需要的值。 本设计的最终结果就是,将软件下载到硬件上调试出来了需要显示的数据,当输入的模拟信号发生变化的时候,通过A/D转换后,LED将显示不同的数值。
基于ZigBee的农业大棚光照环境监控系统设计
毕业设计（报告） 课题:基于ZigBee的农业大棚光照环境监控系统设计 学生:杨雪系部:物联网 班级:物联网1203班学号:2012270051 指导教师:李靖 装订交卷日期:2015.04.28
指导教师评语（包含学生在毕业实习期间的表现）: 成绩（平时成绩）: 指导教师签名： 年月日 评阅教师评语： 成绩（评阅成绩）: 评阅教师签名： 年月日 答辩情况记录: 答辩成绩: 答辩委员会主任(或答辩教师小组组长)签名: 年月日 总评成绩: 注：1.此表适用于参加毕业答辩学生的毕业设计（报告）成绩评定； 2.平时成绩占20%、卷面评阅成绩占50%、答辩成绩占30%，在上面的评分表中，可分别按20分、50分、30分来量化评分，三项相加所得总分即为总评成绩，总评成绩请转换为优秀、良好、中等、及格、不及格五等级计分。 教务处制
指导教师评语（包含学生在毕业实习期间的表现）: 成绩（平时成绩）: 指导教师签名： 年月日 评阅教师评语： 成绩（评阅成绩）: 评阅教师签名： 年月日 总评成绩: 注：1.此表适用于不参加毕业答辩学生的毕业设计（报告）成绩评定； 2.平时成绩占40%、卷面评阅成绩占60%，在上面的评分表中，可分别按40分、60分来量化评分，二项相加所得总分即为总评成绩，总评成绩请转换为优秀、良好、中等、及格、不及格五等级计分。 教务处
第一章绪论 (3) 1.1 论文背景 (3) 1.2 主要需求 (4) 第二章系统分析 (5) 2.1 设计原理 (5) 2.2 系统节点设计 (6) 2.3 系统总体架构 (8) 第三章系统硬件设计 (10) 3.1 Zigbee节点硬件设计 (10) 3.2 传感器节点硬件设计 (10) 3.3 光照数据采集节点设计 (12) 第四章基站节点设计 (14) 4.1 ZigBee技术概述 (14) 4.2 ZigBee技术优缺点 (14) 4.3 ZigBee网络配置 (15) 4.4 ZigBee工作模式 (17) 第五章系统测试 (19) 5.1系统测试步骤 (19) 5.2 系统测试结果 (19) 5.2.1 系统硬件测试 (19) 5.2.2 协议栈测试 (20) 5.2.3 上位机测试 (20) 5.3系统测试结果分析 (21) 总结 (22) 参考文献 (23)
煤气泄漏监测系统设计
目录 第 1 章煤气检测系统设计的基本内容 (1) 1.1煤气检测系统的主要任务 (1) 1.2煤气检测系统的设计要求 (1) 第2章煤气检测系统设计的硬件设计 (2) 2.1基于单片机实现 (2) 2.2系统硬件电路的总体设计 (3) 2.2.1气体传感器电路设计 (3) 2.2.2放大电路的设计 (5) 2.2.3 A/D 转换电路设计 (6) 2.2.4单片机的最小系统设计 (10) 2.2.5声光报警电路设计 (11) 2.2.6数码管显示电路设计 (12) 第3章煤气检测系统的软件设计 (14) 3.1主程序设计流程图 (14) 3.2 A/D转换控制程序设计流程图 (14) 3.3显示子程序的设计流程图 (15) 3.4报警子程序的设计流程图 (15) 第4章系统的功能仿真 (16) 4.1仿真软件介绍 (16) 4.2煤气检测系统的模块仿真 (16) 4.2.1 A/D转换模块测试 (16) 4.2.2显示模块测试 (17) 4.2.3声光报警电路模块测试 (18) 4.3系统误差分析 (19) 参考文献 (20) 附录1煤气检测系统的仿真电路图 (21) 附录2煤气检测系统的电路原理图 (21)
附录3浓度与电压值的对应关系 (22)
附录 4 煤气检测系统的源程序 (23)
第1章煤气检测系统设计的基本内容煤气测量系统中，设计一套具有有毒气体检测功能、报警功能、能够判断室内空气中煤气的泄露情况和显示当前室内有毒气体的浓度，用单片机控制报警器是否需要报警。 煤气检测系统由硬件和软件两大部分组成。硬件部分主要包括气体传感器电路、放大电路、A \D转换电路、单片机最小系统、单片机控制电路和报警电路和数码管显示电路。气体传感器用来检测室内空气中有毒气体的浓度，当室内空气中有毒气体含量超过允许标准浓度后，气体传感器所获得的感应信号，通过放大处理以后，再经过单片机的处理，控制报警电路发出报警处理。软件部分主要包括A\D的采样程序、数据处理、报警程序和显示程序。 煤气检测系统设计在硬件设计方面，主要研究组成家用煤气泄漏报警控制系统的单片机芯片、气体传感器的使用方法，同时研究电路设计思路、电路组成，包括气体传感器、放大电路、单片机、声光报警电路和显示电路的设计，给出系统的整体结构框图、仿真电路图和整体电路原理图。 1.1煤气检测系统的主要任务 本论文是煤气检测系统设计的研制，主要完成： (1) 对煤气检测整个系统进行了整体规划； (2) 对煤气检测系统进行硬件设计和软件流程设计，分为主程序设计，A/D转换控制程序的设计，数据处理，浓度显示程序设计、声光报警子程序设计等； (3) 软件的调试，功能仿真； (4) 画出煤气检测系统的电路原理图。 1.2煤气检测系统的设计要求 由于煤气检测系统主要包括气体传感器电路、放大电路、 A \D转换电路、单片机最小系统、声关报警电路和数码管显示电路等部分。 本论文要求做以下设计： (1) 气体传感器对煤气是否泄漏进行检测； (2) 放大电路对检测出微弱的电压信号进行一定的放大处理； (3) A/D转换程序设计，A/D转换器能够时刻的对放大的电压信号进行采集； (4) 根据有毒气体浓度与采集的电压信号的关系进行数据转换处理； (5) 显示程序的设计，用4位数码管显示所测得的煤气浓度值。 (6) 声关报警控制程序设计，根据气体浓度进行相应的处理.
基于单片机的压力检测系统设计
常熟理工学院 电气与自动化工程学院 《传感器原理与检测技术》课程设计 题目：基于AT89C51单片机的 压力检测系统的设计 姓名：李莹 学号： 160509240 班级：测控 092 指导教师：戴梅 起止日期： 2012年7月2日－9日
电气与自动化工程学院 课程设计评分表 课程名称：传感器原理与检测技术 设计题目：压力检测系统的设计 班级：测控092学号：160509240 姓名：李莹 指导老师：戴梅 年月日
课程设计答辩记录 自动化系测控专业 092 班级答辩人：李莹课程设计题目压力检测系统的设计
目录第一章概述 1.相关背景和应用简介 2.总体设计方案 2.1总体设计框图 2.2各模块的功能介绍 第二章硬件电路的设计 1.传感器的选型 2.单片机最小系统设计 3.模数转换电路设计 4.传感器接口电路设计 5.显示电路设计 6.电源电路设计 7.原理图 第三章软件部分的设计 1.总体流程图 2.子程序流程图及相关程序 第四章仿真及结果 第五章小结 参考文献
第一章概述 1.传感器的相关背景及应用简介 近年来，随着微型计算机的发展，传感器在人们的工作和日常生活中应用越来越普遍。压力是工业生产过程中的重要参数之一。压力的检测或控制是保证生产和设备安全运行必不可少的条件。实现智能化压力检测系统对工业过程的控制具有非常重要的意义。压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中最为常用的一种传感器，并广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。压力测量对实时监测和安全生产具有重要的意义。在工业生产中，为了高效、安全生产，必须有效控制生产过程中的诸如压力、流量、温度等主要参数。由于压力控制在生产过程中起着决定性的安全作用，因此有必要准确测量压力。通过压力传感器将需要测量的位置的压力信号转化为电信号，再经过运算放大器进行信号放大，送至8位A／D转换器，然后将模拟信号转换成单片机可以识别的数字信号，再经单片机转换成LED显示器可以识别的信息，最后显示输出。 此次设计是基于单片机的压力检测系统，选择的单片机是基于AT89C51单片机的测量与显示，将压力经过压力传感器转变为电信号，经过放大器放大，然后进入A/D 转换器将模拟量转换为数字量显示，我们所采样的A/D转换器为ADC0808。 2.总体设计方案 本次设计是基于AT89C51单片机的测量与显示。电路采用ADC0809模数转换电路，ADC0809是CMOS工艺，采用逐次逼近法的8位A/D转换芯片，片内有带锁存功能的8路模拟电子开关，先用ADC0809的转换器对各路电压值进行采样，然后将模拟信号转换成单片机可以识别的数字信号，再经单片机转换成LED显示器可以识别的信息，最后显示输出。本次设计是以单片机组成的压力测量，系统中必须有前向通道作为电信号的输入通道，用来采集输入信息。压力的测量，需要传感器，利用传感器将压力转换成电信号后，再经放大并经A/D转换为数字量后才能由计算机进行有效处理。然后用LED进行显示。本设计的最终结果是，将软件下载到硬件上调试出来了需要显示的数据，当输入的模拟信号发生变化的时候，通过A/D转换后，LED将显示不同的数值。
农业智能大棚控制溯源系统设计方案
农业智能大棚控制溯源系统设计方案
生态农业智能温室大棚监测、溯源及控制系统 设 计 方 案xxxxxxxx有限公司
目录 背景......................................................................错误!未定义书签。一：客户需求 ......................................................错误!未定义书签。二：系统结构及控制模式 ..................................错误!未定义书签。三：现场数据采集与控制功能...........................错误!未定义书签。四：监测软件数据平台 ......................................错误!未定义书签。五：功能应用 ......................................................错误!未定义书签。六：农产品溯源系统 ..........................................错误!未定义书签。 七、条码仓储管理系统(WMS) ...........................错误!未定义书签。 八、商品盘点 ......................................................错误!未定义书签。
背景 温室智能控制系统是利用环境数据与作物信息，指导用户进行正确的栽培管理。物联网温室环境监测系统可广泛应用于农业、园艺、畜牧业等领域，在需要特殊环境要求的场所实施监控和管理，为实现对生态作物的健康成长和及时调整栽培、管理等措施提供及时的科学的依据，同时实现监管自动化。 近年来，随着温室大棚化种植、工厂化育秧和设施栽培等农业生产技术的广泛应用，快速准确地环境参数的收集和分析就成为现实的需求，利用计算机技术对相应的农业气象参数进行采集，则一方面可及时了解作物生长的环境参数，另一方面也可根据采集的参数控制大棚环境的调节从而为农作物的生长提供适宜的生长环境。由于温室内的湿度、温度等环境条件不适合于普通PC 机工作，故这里选用单片机进行数据采集，而采集的数据可经过串口发射接收设备传送给上位PC 机进行分析处理。 一：客户需求 （1）智能温室大棚控制系统 随着国民经济的迅速发展，现代农业得到了长足的进步，全国各地根据需要普遍建设了日光温室、塑料大棚等为农作物创造出良好的生长环境。温室工程成为高效农业的重要组成。
1222222222222光照强度自动检测显示系统设计.
设计题目：光照强度自动检测显示系统设计一、题目的认识理解 本次设计题目是光照强度自动检测显示系统设计，既然是系统设计，我们可以将其分解为模块，把复杂问题简单化。 数据采集模块，可用光敏电阻将光照强度信号转换为电阻信号从而进行测量计算。 测量电路模块，设置分压电路和比较电路，将电阻信号转换为电压信号分档输出，用于显示和报警。 显示报警模块，用发光二极管进行显示，同时设置光照过强时蜂鸣器报警。 二、设计任务要求： 设计一个光照强度自动检测、显示、（报警）系统，实现对外界三种不同条件下光强的分档指示和报警（弱、适宜、强） 1、方案的设计 根据题目选定光照强度自动检测所用的光电传感器类型； 1）自己设计至少三种以上不同光照条件，测定不同光照条件下光电传感器的输出； 2）传感器测量电路采用集成运算放大器构成的比较器完成，完成至少三种以上不同光照条件下显示报警系统方案的论证和设计；
3）完成自然光光照强度自动检测显示报警系统电路方框图、电路原理图的设计； 4）完成自然光光照强度自动检测显示报警系统中核心芯片的选型、系统中各个参数的计算（备注：1. 含各种元件参数的计算过程或依据2. 选定最接近计算结果的元件规格）； 5）设计结束后，进行仿真调试。 2、仿真调试方案 利用：Multisim等软件仿真，得出主要信号输入输出点的波形，根据仿真结果验证设计功能的可行性、参数设计的合理性； 给出系统整机电路图（利用PROTEL软件做出原理图SCH文件和PCB文件）。 3、完成课程设计报告。 三、设计所需基础知识及工具 1、基础知识 电路理论中电阻电路的分析、模拟电子线路中运算放大器、 比较器、功率放大器等知识，数字电子线路中开关特性及数 字信号等知识，传感器技术中的光电传感器原理及应用、测 量电路等部分知识。 2、设计工具 电子电路EDA仿真软件：Multisim 电子线路设计软件：Protel99SE。
煤气泄漏监测系统设计
目录 第1章煤气检测系统设计的基本内容 (1) 1.1煤气检测系统的主要任务 (1) 1.2煤气检测系统的设计要求 (1) 第2章煤气检测系统设计的硬件设计 (2) 2.1基于单片机实现 (2) 2.2系统硬件电路的总体设计 (3) 2.2.1 气体传感器电路设计 (3) 2.2.2 放大电路的设计 (5) 2.2.3 A/D转换电路设计 (6) 2.2.4 单片机的最小系统设计 (10) 2.2.5 声光报警电路设计 (11) 2.2.6 数码管显示电路设计 (12) 第3章煤气检测系统的软件设计 (13) 3.1主程序设计流程图 (13) 3.2A/D转换控制程序设计流程图 (14) 3.3显示子程序的设计流程图 (15) 3.4报警子程序的设计流程图 (15) 第4章系统的功能仿真 (16) 4.1仿真软件介绍 (16) 4.2煤气检测系统的模块仿真 (16) 4.2.1 A/D转换模块测试 (16) 4.2.2 显示模块测试 (17) 4.2.3 声光报警电路模块测试 (18) 4.3系统误差分析 (19) 参考文献 (20) 附录1 煤气检测系统的仿真电路图 (21) 附录2 煤气检测系统的电路原理图 (21) 附录3 浓度与电压值的对应关系 (22)
附录4 煤气检测系统的源程序 (23)
第1章煤气检测系统设计的基本内容 煤气测量系统中，设计一套具有有毒气体检测功能、报警功能、能够判断室内空气中煤气的泄露情况和显示当前室内有毒气体的浓度，用单片机控制报警器是否需要报警。 煤气检测系统由硬件和软件两大部分组成。硬件部分主要包括气体传感器电路、放大电路、A \D转换电路、单片机最小系统、单片机控制电路和报警电路和数码管显示电路。气体传感器用来检测室内空气中有毒气体的浓度，当室内空气中有毒气体含量超过允许标准浓度后，气体传感器所获得的感应信号，通过放大处理以后，再经过单片机的处理，控制报警电路发出报警处理。软件部分主要包括A\D 的采样程序、数据处理、报警程序和显示程序。 煤气检测系统设计在硬件设计方面，主要研究组成家用煤气泄漏报警控制系统的单片机芯片、气体传感器的使用方法，同时研究电路设计思路、电路组成，包括气体传感器、放大电路、单片机、声光报警电路和显示电路的设计，给出系统的整体结构框图、仿真电路图和整体电路原理图。 1.1 煤气检测系统的主要任务 本论文是煤气检测系统设计的研制，主要完成： (1) 对煤气检测整个系统进行了整体规划； (2) 对煤气检测系统进行硬件设计和软件流程设计，分为主程序设计，A/D转换控制程序的设计，数据处理，浓度显示程序设计、声光报警子程序设计等； (3) 软件的调试，功能仿真； (4) 画出煤气检测系统的电路原理图。 1.2 煤气检测系统的设计要求 由于煤气检测系统主要包括气体传感器电路、放大电路、A \D转换电路、单片机最小系统、声关报警电路和数码管显示电路等部分。 本论文要求做以下设计： (1)气体传感器对煤气是否泄漏进行检测； (2)放大电路对检测出微弱的电压信号进行一定的放大处理； (3)A/D转换程序设计，A/D转换器能够时刻的对放大的电压信号进行采集； (4)根据有毒气体浓度与采集的电压信号的关系进行数据转换处理； (5) 显示程序的设计，用4位数码管显示所测得的煤气浓度值。 (6)声关报警控制程序设计，根据气体浓度进行相应的处理.
工业自动化系统设计与调试
《工业自动化系统设计与调试》 指导书 福建工程学院自控教研室
目录 机电一体化自动生产线系统使用说明 实践项目一送料装置（装配一站） 实践项目二加盖单元（装配二站） 实践项目三穿销单元（装配三站） 实践项目四模拟单元（装配四站） 实践项目五检测单元（装配五站） 实践项目六分检单元（装配六站） 实践项目七升降梯与立体叠层仓库单元（装配七站）实践项目八废料处理单元（装配八站） 实践项目九总控编程
机电一体化自动生产线系统使用说明现代工业是计算机、信息技术、现代管理技术、先进工艺技术的综合与集成，涵盖了产品设计、生产准备、制造执行等多方面，是国家建设和社会发展的重要支柱之一。在“十六大政府工作报告”中先进制造技术被列为首要的发展方向之一。为了加强学生面向新世纪的挑战能力，抓住我国加入“WTO”的机遇，提高机、光、电一体化的理论水平与实践能力刻不容缓，重点建设机电类工程柔性加工实验综合平台，更具有迫切性和现实意义。 机电一体化自动生产线系统从简单到复杂，从零部件到整机，采用不同的机械和电气设计，学生可以学到更多的实践知识，拓展思维，提高动手和实际操作的能力，以适应现代机电一体化技术的要求。 一、机电一体化自动生产线系统的功能 涵盖课程：微机、数控、组态编程、工业总线、测试与控制技术、气动、机械制动、传感器、气动机器人等课程 特点：以自动化物料传输和加工装置为对象体现常用的控制，机械传动原理的应用，装置的选择、调试和系统的总调。 二、开创任意的组合与开发理念 涵盖课程：机械原理、装配设计、质量控制、加工技术等课程
特点：展示制造过程的本质，包含装置的优化、不同的组合、位置的检测等内容。 三、项目的技术内容 1、基本机械传动原理包括： “O”型皮带传动、齿轮齿条差动机构、齿轮减速传动机构、螺旋升降机构、间歇送料机构、链轮链条差动机构、同步齿型带动机构、滚珠丝杠传动机构、 2、电器技术： 总线技术PROFIBUS、变频调速技术、可编程控制器的应用、电机传动、各种传感器的应用、步进电机控制、气动控制、伺服电机控制、继电器控制、计算机组态、计算机控制的技术 四、本装置具体组成 1、总电气控制部分 总电源箱、总控制器、总开关盒、总气源开关及气泵、总报警指示灯 2、机电柔性自动循环部分、送料单元（装主体）、加盖单元（装上盖）、穿销单元（穿销钉）、直线单元、转角单元、检测单元、分检单元、模拟单元、高架叠层立体仓库、废料处理单元、主控平台 七、本装置组成具体说明 1、总控电气部分 1）总电源箱
基于物联网的智能农业系统设计
课程设计报告 （物联网技术与应用） 学院：电气工程与自动化学院 题目：基于物联网的智能农业系统设计专业班级：自动化131班 学号：2420132905 学生姓名：吴亚敏 指导老师：韩树人 时间：2016年4月30日
摘要 由于现代农业管理中农田的种植范围大、监控点设置多、布线复杂等，为此我们基于物联网技术对于当前的农业管理系统进行优化，研究开发了基于物联网技术的职能农业系统，并能够实现对管理区域内的农作物的土壤、环境、灾情预报、灌溉控制、温度控制在内的多项职能化的农业管理系统。 关键词：农业系统；物联网；系统设计
目录 摘要 (2) 第1章物联网技术的研究现状和发展情景 (1) 1.1研究现状 (1) 1.2发展趋势 (2) 第2章智能农业概述 (3) 第3章系统的需求分析 (4) 第4章系统的组成 (5) 第5章系统的开发平台设计 (6) 5.1无线传输协议选择 (6) 5.2硬件节点平台 (6) 5.3系统的软件设计 (7) 第6章系统调试 (8) 第7章心得体会 (9) 参考文献 (11)
第1章物联网技术的研究现状和发展情景 1.1研究现状 M2M技术、传感网技术及射频识别（RFID）技术、网络通信技术是物联网的关键技术。 （一）M2M技术。M2M技术通过实现机器与机器、人与人、人与机器之间的通信，与操作者共享了使机器设备、应用处理过程与后天信息系统提供的信息。M2M技术提供了传输数据的优良手段，使设备能够实时地在系统之间、远程设备之间、或个人之间建立无线连接成为可能。 （二）传感网技术。大规模无线传感网络技术、传感器及其智能处理技术的结合便是传感网技术。由于是一种检测装置，传感器能够感受到被测量的信息，并能将检测到的信息，按一定变换规律变换成电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的存储、传输、显示、记录、处理等要求。实现自动控制与自动检测的首要环节是传感器，在实际应用中，传感器相当于人的“感觉器官。”新型技术的低能耗、小型化、可移动、低成本有点可以满足物联网的“物-物”相联需要，无线传感网能够在满足上述需要的前提下，提供具有自动修复功能和自动组网的网状网络，使无线网络具有初步的智慧功能。伴随着新技术革命的到来，全球已进入全新的信息化时代。在实际应用时，首先应解决的是如何获取准确可信的信息的问题，而在利用信息的过程中，传感器具有非常突出的地位，这是由于传感器是获取生产和自然领域中信息的手段和主要途径。 （三）射频识别（RFID）技术。通常，当特定的信息读写器通过带有电子标签的物品时，读写器激活标签，并向读写器及信息处理系统传送标签中的信息，从而完成信息的自动采集工作。一个典型的RFID系统是由读写器、RFID电子标签及信息处理系统组成的。信息处理系统根据需求承担相应的信息处理及控制工作。由于每个RFID标签都有一个唯一的识别码，如果它的数据格式有很多是互不兼容的，在闭环情况下，对企业的影响不是很大。
地铁隧道表面裂缝智能视觉采集系统
第16卷第4期铁道科学与工程学报Volume 16Number 4 2019年4月Journal of Railway Science and Engineering April 2019 DOI: 10.19713/https://www.360docs.net/doc/b89951917.html,ki.43?1423/u.2019.04.031 地铁隧道表面裂缝智能视觉采集系统 方恩权1，王耀东2，袁敏正1，朱力强2，周伟3 (1. 广州地铁集团有限公司国家工程实验室，广东广州510335； 2. 北京交通大学机械与电子控制工程学院，北京100044； 3. 中南大学交通运输工程学院，湖南长沙410075) 摘要：基于我国隧道裂缝检测主要依靠人工检测来实现，检测方式工作效率低、占用线路时间长，无法满足现代城市轨道交通检测的需求。提出一种基于车载式多目高速线阵相机的地铁隧道表面图像采集系统，阐述其系统工作原理，并对系统内部各项硬件设备进行选型，在实验室内完成组装和调试，基本实现线阵相机图像采集的功能，并为后续的隧道表面图像处理提供支持。 关键词：裂缝检测；图像采集；图像处理；线阵相机 中图分类号：TP-391 文献标志码：A 文章编号：1672?7029(2019)04?1074?07 Intelligent vision acquisition system of subway tunnel surface crack image FANG Enquan1, W ANG Yaodong2, YUAN Minzheng1, ZHU Liqiang2, ZHOU Wei3 (1. Guangzhou Metro Group Co., Ltd, National Engineering Laboratory, Guangzhou 510335, China; 2. School of Mechanical, Electronic and Control Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China; 3. School of Traffic and Transportation Engineering, Central South University, Changsha 410075, China) Abstract: Tunnel crack detection mainly depends on manual detection in our country. The detection method has low efficiency and long line time. It can not meet the demand of modern urban rail transit detection. This paper proposes a subway tunnel image acquisition system based on vehicle-mounted multicast high-speed linear array camera, expounds the working principle of the system, and conducts the selection of the system hardware. Finally, Hardware system and software system are completed assembly and debugged in the laboratory, which can support the following subway tunnel surface crack image processing. Key words: crack detection; image acquisition; image processing; linear array camera 随着国内地铁路线的快速发展，早期建设的地铁隧道基础设施已经进入养护维修期，而新建成的地铁隧道，也会诱发洞体形变并出现裂缝，影响隧道的正常使用，威胁行车安全。如果对地铁隧道洞体出现的裂缝不及时预警与维护，会使隧道基础设施进一步被破坏，一旦发生事故，给生命财产带来巨大损失[1]。同时，表面裂缝可发展成具有破坏性的贯穿裂缝和深层裂缝，破坏结构的整体性，从而带来无法估量的危险。所以进行定期的裂缝检测，并观察重点裂缝的变化变得尤其重要。目前，我国 收稿日期：2018?05?30 基金项目：科技部国家重点研发计划资助项目(2016YFB1200402)；中国铁路总公司科技研究开发计划课题资助项目(2017T001-B) 通信作者：方恩权(1980?)，男，河南正阳人，教授级高级工程师，博士，从事轨道交通土建工程技术研究与项目管理工作；E?mail：fangenquan@ https://www.360docs.net/doc/b89951917.html,
基于单片机的天然气泄漏检测系统设计
基于单片机的天然气泄漏检测系统设计
摘要 随着经济和科学技术的快速发展，人们对生活质量的提高和生活环境的改善越来越重视。天然气作为一种清洁型能源进入家庭得到广泛使用，为人们的生活带来了方便，减少了城市的污染，提高了生活质量和效率，但是同时，天然气也是潜在的“危险品”，天然气在使用过程中，若管道和阀门密封不好，一旦泄漏出去极易爆炸，危及人们的生命财产安全。面对燃气泄漏而造成的种种事故威胁，我们需要一个解决办法。然而使用天燃气检测系统成为了一个重要的研究课题。 本毕业设计的题目是基于单片机的天然气泄漏检测系统设计。本设计主要是由一个MQ-4传感器采集气体浓度信号，系统建立浓度与电压关系，进行浓度电压转换，浓度显示，声光报警构成的报警装置。本系统由ADC0832处理数据，MCU采用STC89C52，完成气体浓度信号的采集显示内容的传输、显示等功能。本设计的可燃气体报警器由六个部分组成：传感器、数码管显示器、声光报警器、控制电路、A/D转换和电源模块。软件上采用C语言编程，结构简单运行稳定。 该检测系统能够检测天然气浓度，当检测天然气浓度低于设定报警阈值的时候，数码管显示器仅仅显示测得的可燃气体浓度；当检测天然气浓度超出设定报警阈值时给出声光报警，并伴有语音提醒。 关键词：MQ-4传感器；ADCO832；STC89C52；数码管；声光报警
Abstract With the rapid development of economy and the science technology , people pay more and more attention to the quality of life and the improvement of living e nvironment. Natural gas are widely used in our daily life and brings convenience f or people's lives as a cleaner fuel, reduce the city's pollution and improve the life quality and efficiency. but at the same time, natural gas is also potential dangerous, If not sealed pipes an d valves, they leaked,easily caused by fire ,endangering people's lives and property . Facing the gas leak all kinds of accidents caused by threats, we need a solution. And it is obviously very important to study on the inspection methods and sensor s of all kinds of gases. This graduation design is a gas leak detection alarm system based on single chip microcomputer. This design mainly by an MQ - 4 gas concentration sensor acquisition signals, Concentration and voltage relations system,To convert the concentration of voltage, concentration of voltage conversion, concentration, according to the sound and light alarm alarm device.This system by ADC0832 processing data, use STC89C52 MCU, complete the gas concentration signal collection and display content transmission, display, and other functions.The design of the combustible gas alarm is composed of six parts: sensor,digital tube, sound and light alarm, control circuit, A/D conversion and power module.The software system is based on the C language programming, whose structure is simple and running stable. This detection alarm system can detect the density of gas , When detecting gas concentration is lower than the set alarm threshold, digital tube display show only measured concentration of combustible gas; When detecting gas concentration exceeds the alarm threshold acousto-optic alarm.