单片机课程设计——煤气自动检测报警系统
单片机课程设计报告——温度报警器

4.2.1主程序软件设计
通过上述原理,已对密码锁整体运行环境有了充分认识,绘制主程序和子程序流程图,利用Keil软件,对单片机进行编程,如图4-1为主程序功能流程图:
4-1主程序功能流程图
4.2.2温度采集的软件设计
如图4-2为温度采集的软件设计,主要功能是完成DS18B20的初始化工作,并进行读温度,将温度转化成为压缩BCD码 并在显示器上显示传感器所测得的实际温度。读出温度子程序的主要功能是读出RAM中的9字节,在读出时需要进行CRC校验,校验有错时不进行温度数据的改写。
1.2温度报警器的背景与研究意义
在日常生活中,温度对于我们并不陌生,它是一个时时刻刻存在的物理量在我们的日常生活中占据了十分重要的地位。温度的大小时刻与我们的生产、生命、安全息息相关。因此对温度的测量与控制对各个行业领域有着很及其重要的作用尤其是在金属冶炼、化学研究、建材生产、食品加工、机械制作、石油提炼等工业领域,占据不可忽视的作用。众所周知,当我们进行陶瓷烧烤,制作陶瓷工艺时,必须很精确的控制其烧烤温度,只要我们控制好其温度,这样才能创造出完美的、无瑕疵的艺术品,一旦温度控制不佳,将会一件次品;另外当我们进行酿酒时,同样也需要对温度进行合理适当的控制,只有这样,我们才能够生产出大家公认的好酒。如此可见,对于温度的检测与把控在我们日常生活以及工业生产占据着举足轻重的地位。
1.DS18B20不断采集周围环境温度;
2.单片机处理温度的数据显示在DS18B20;
3.用户设定温度报警的上限和下限;
系统整体设计框图如图2-1所示:
图2-1系统整体设计框图
2.2系统的基本方案
2.2.1系统方案选择
采用单总线数字温度传感器DS18B20测量温度,直接输出数字信号。便于单片机处理及控制,节省硬件电路。且该芯片的物理化学性很稳定,此元件线形性能好,在0—100摄氏度时,最大线形偏差小于1摄氏度。DS18B20的最大特点之一采用了单总线的数据传输,由数字温度计DS18B20和微控制器AT89C51构成的温度装置,它直接输出温度的数字信号到微控制器。每只DS18B20具有一个独有的不可修改的64位序列号,根据序列号可访问不同的器件。这样一条总线上可挂接多个DS18B20传感器,实现多点温度测量,轻松的组建传感网络。
【《基于单片机智能火灾报警系统设计与实现(论文)》9600字】

基于单片机智能火灾报警系统设计与实现目录第1章绪论 (1)1.1 研究背景与意义 (1)1.2 国内外研究现状及发展趋势 (1)1.3 本文的研究内容 (2)第2章智能家居安防报警系统的总体设计 (3)2.1 系统的整体设计方案与设计 (3)2.1.1 系统总体设计要求 (3)2.1.2 整体设计方案框图 (3)2.2 设计难点及创新 (3)第3章智能火灾报警系统的设计原理与实现 (4)3.1 智能火灾报警系统下位机框图 (4)3.2 硬件电路设计 (4)3.2.1 核心控制芯片 (4)3.2.2 防火报警模块设计 (5)3.2.3 显示屏模块 (7)第4章系统软件设计 (8)4.1 软件开发工具 (8)4.2 系统程序代码设计 (8)4.3 烟雾传感器报警模块设计 (9)4.3.1 烟雾检测模块硬件设计 (9)4.3.2 MQ-2烟雾传感器软件设计 (11)第5章系统测试与误差分析 (12)5.1 系统测试 (12)5.2 误差分析 (13)总结与展望 (15)参考文献 (16)第1章绪论1.1研究背景与意义目前,智能家庭已经渗透到了生活的方方面面,如空调、电热水器、电冰箱等,不但提升了人们的生活质量,同时也为家居产品的设计思想提供了新的思路。
所以,在未来的社会发展中,智能家庭必将成为一种新的、有前途的发展趋势。
火灾是当前危害最大、危害最大、危害最大的灾害,一旦发生火灾,人们往往会束手无策,只有等待消防队的及时赶到才能将其扑灭。
在此期间,极有可能出现危及人民生命和财产安全的意外事件,其破坏程度远远超过了地震。
随着火灾的发生,人们越来越认识到防火工作的重要性和必要性。
如何及早地发现和采取有效的防范措施是非常必要的,因此,寻找一种能够有效地探测和防止火灾的方法和装置是非常必要的。
通过对周边环境的快速探测和预警,可以使人们在第一时间作出相应的应对,使其达到最大程度的减少,所以消防预警系统的设计与研制对于保障居民的日常生活非常重要。
烟雾检测报警系统电子电路设计之欧阳法创编

烟雾检测报警系统电子电路设计摘要随着科技的进步,我们的日常生活中出现了许多容易燃烧的物品,为了提前发现并阻止火灾的发生,防止和减少火灾引起的事故。
故设计出本系统根据火灾发生时的特征即烟和热,利用M-Q2烟雾传感器检测烟雾,当检测到烟雾浓度较高时,通过单片机处理实现报警,并通过MAX485实现与上位机通信,实现上位机对下位机的分布式监控。
本系统下位机有信号采集模块,报警模块,串口通信模块组成,上位机通过VB界面对下位机进行监控。
整个系统效果还是比较好的,反应也较快,测量结果比较准确。
以STC89C51单片机和M-Q2烟雾传感器为核心设计的烟雾报警器可实现声光报警、故障自诊断、浓度显示、报警限设置、延时报警及与上位机串口通信等功能。
是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟雾报警器。
具有一定的实用价值。
关键字:烟雾传感器,STC89C51单片机,报警模块,串口通信目录1 绪论11.1 课题描述11.2 设计任务与要求11.3 基本工作原理及框图12 相关芯片及硬件电路设计22.1电路元件清单22.2电源电路的设计32.3光电传感器装置的设计42.4声音报警电路52.5 数码管显示电路62.6烟雾检测模块电路72.7单片机的最小系统的设计83 整体电路9总结11致谢12参考文献13附录1 程序141绪论1.1课题描述本课题利用光电检测技术设计出一套烟雾检测报警系统。
光电传感器中光发射管与光敏接收管成90°排列,是电路中重要环节之一。
当没有烟雾时光发射管发出的光不会被光敏管接收到,当有烟雾时,光被漫反射,光发射管发出的光部分会被光敏管接收到。
在保持安全监测时,可根据光被漫反射后,光敏管接收到的光的强弱,通过光电转换电路及放大电路输出,经数字电路,51系列单片机判断,指令寄存或驱动数码管显示,亦可报警。
也可用接口电路,将数据传输到上位机。
烟雾检测报警装置是能够检测环境中的烟雾浓度并具有报警功能的仪器。
单片机课程设计-红外热释电报警器

目录1课程设计目的 (2)2 设计介绍 (2)2.1 技术要求 (2)2.2 主要任务 (2)3 基础知识简介 (2)3.1 热释电红外传感器简单介绍 (2)3.2 AT89S51单片机简单概述 (3)4 方案设计 (4)4.1 总体设计思路 (4)4.2 具体电路模块设计 (5)4.2.1 热释电红外传感器原理 (5)4.2.2 调整电路的设计 (5)4.2.3 时钟电路的设计 (6)4.2.4 复位电路的设计 (6)4.2.5 数码管显示报警电路的设计 (7)4.2.6 声音报警电路的设计 (7)4.3 系统硬件电路的选择及说明 (8)5 软件编程及仿真 (8)5.1 软件简介 (8)5.1.1 Proteus软件简介及使用 (8)5.1.2 Keil软件简介 (10)5.2 软件程序的实现 (11)6 课程设计心得体会 (17)7 参考文献 (18)附图1:单片机控制的红外防盗报警器原理图 (19)附图2:仿真原理图 (20)附图3:实物图 (21)1课程设计目的随着时间的推移,计算机革命的完成,信息高速公路的发展,人们生活水平得到很大的提高,对私有财产的保护意识在不断的增强,因而对防盗措施提出了新的要求。
本设计就是为了满足现代住宅防盗的需要而设计的家庭式电子防盗系统。
本次设计所用的这种热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红外线,并将其转变为电压信号,同时,热释电红外传感器既可用于防盗报警装置,也可用于制动控制、接近开关、遥测等领域。
经过本次课程设计会使我们进一步对单片机有个感观认识,增强动手能力。
使理论与实际相结合。
2 设计介绍2.1 技术要求基于单片机控制的热释电红外报警,将检测到人体红外信号转换成电压信号,经调理电路整形处理为TTL电平送入单片机,单片机对送入信号进行判别,是哪一路报警信号,发出音响报警并通过数码管显示报警位置。
2.2 主要任务1.系统分析与设计:对系统进行调研,详细分析系统,设计出基于单片机控制的热释电红外报警系统方案;2.实现系统的关键技术:热释电传感器调理电路;报警音响电路;报警显示电路;软件控制;3.系统电路的设计与实现:器件选择;地址分配和硬件连接;4.系统软件的设计与实现:单片机代码的实现,计算机控制代码的实现;5.系统调试;6.系统联调;7.写课设报告。
单片机与接口技术课程设计题目(1)

心之所向,所向披靡单片机与接口技术课程设计题目1、基于单片机的电子秒表本设计以MCS-51系列单片机为核心,采用常用电子器件设计,一个电源开关,两个按键,三位数码管显示,打开电源开关后显示8,每秒循环左移一位,即□□8—>□8□—>8□□—>□□8—>…,按A键开始计时,实时显示所经历的时间,按B键停止计时并显示从开始到当前时刻的时间,要求精确到0.1秒,量程为0~99.9秒。
要求按键输入采用中断方式,按键A接INT0,按键B接INT1。
2、智能电动百叶窗本设计以MCS-51系列单片机为核心,采用常用电子器件设计,一个电源开关,用一台直流电机控制百叶窗叶片的旋转(正转/反转),用一个光敏电阻传感器测量室内光强度,并用两位数码管显示测量结果,设置三个按键:手动/自动切换、手动正转和手动反转,用一个发光二极管显示手动/自动状态,自动状态时二极管亮。
设置两个极限位置保护行程开关,用于保护百叶窗叶片:当正转到极限位置压下行程开关时,电机停止正转,但还可以反转;当反转到极限位置压下行程开关时,电机停止反转,但还可以正转。
按键输入采用中断方式,按键中断请求信号接INT0.单片机根据设定光强S1和S2(S2 > S1)和实测光强P控制电机M的动作:当P<=S1时,控制M正转以增加进光量;当P>S2时,控制M反转以减少进光量;当S1<P<=S2时,M停转。
3、智能温控器本设计以MCS-51系列单片机为核心,采用常用电子器件设计,一个电源开关,两个控制温度设定按键(增大 / 减小),四位数码管分别显示设定温度和实际温度,量程为0~99度,打开电源开关后设定温度值初始化为26度。
按键输入采用中断方式,两个按键分别接INT0和INT1.采用铂电阻(Pt100)温度传感器进行温度测量,模数转换采用ADC0809.单片机根据设定温度S和实测温度P控制继电器R的动作,死区设为2度:当P<=S-1时,控制R接通电加热回路;当P>S+1时,控制R断开电加热回路;当S-1<P<=S+1时,R保持原状态不变。
(完整word版)煤气退火炉控制系统设计

自动化专业《计算机控制技术》课程设计任务书目录摘要: (4)关键字: (4)引言 (5)1设计任务与要求 (5)1.1设计题目 (5)1.2工艺要求 (5)1.3要求实现系统基本功能 (6)2.总体方案设计 (6)2.1.系统设计方案的提出 (6)2.2.方案比较及确定 (7)2.3. 控制系统方框图 (8)2.4. 算法设计问题 (8)3.系统硬件设计 (10)3.1.系统硬件电路设计 (10)3.2单元模块设计 (10)3.2.1.电源模块 (10)3.2.2. 控制模块 (11)3.2.3.执行模块 (12)3.2.4.温度采集模块 (12)3.2.5.显示模块 (14)3.3.元器件清单 (16)4.系统软件设计 (17)4.1.软件流程图 (17)4.2.软件代码(见附录) (18)5.调试部分 (18)5.1.调试中遇到的问题 (18)5.2.调试过程 (18)5.3.调试结果与分析 (18)6.总结 (21)7.参考文献 (22)8.致谢 (22)9.附录 (22)摘要:本设计是基于单片机AT89C52的煤气退火炉控制系统。
设计中综合利用单片机的可编程性,灵活利用A/D转换器、LCD等,完成温度采集、运算控制、输出显示等功能。
A/D能够较高精度和较大范围的进行温度测量,保证了系统设计的精度要求;运算控制部分主要使用单片机小系统对采集的数据进行处理,方便快捷;输出显示部分使用LCD液晶显示屏实现,简单明了。
系统性能指标均达到了设计要求。
整个系统电路简单,操作方便,用户界面友好。
关键字:单片机温度采集运算控制液晶显示引言1设计任务与要求1.1设计题目煤气罩式退火炉主要用于对冷轧钢板进行热处理,采用高炉煤气作为燃料。
炉体分内罩和外罩,在内罩内放入退火钢卷,并投入保护性气体防止氧化。
燃烧在内罩和外罩之间进行。
12个喷嘴分为上下两层,每层6个环绕排列。
煤气和空气的喷燃比由两个阀门的连杆共同带动。
基于C51单片机的声光报警器课程设计
XXXX学校电气工程系电子课程设计报告设计题目:声光报警专业:电力系统及其自动化技术班级:电力102 班学号:100313203姓名:X X X指导教师:X X X题目:声光报警一、设计目的掌握单片机的通信,会用单片机通信的几种方式,同时学会矩阵键盘的应用,更进一步理解c51单片机的用途。
二、设计要求在Proteus中画出原理图或使用实物,编制程序,实现以下功能:1、理解报警器工作原理,不同频率声音的实现方案。
2、可设置报警声音的长短。
3、至少2种以上报警方案,每种方案至少由2种不同频率的声音合成。
发光的强弱跟随报警声音的频率高低变化。
三、方案设计与论证MCS-51单片机内部结构8051是MCS-51系列单片机的典型产品,我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。
8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线,现在我们分别加以说明:·中央处理器:中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件,是8位数据宽度的处理器,能处理8位二进制数据或代码,CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作,完成运算和控制输入输出功能等操作。
.数据存储器(RAM)8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元,它们是统一编址的,专用寄存器只能用于存放控制指令数据,用户只能访问,而不能用于存放用户数据,所以,用户能使用的RAM只有128个,可存放读写的数据,运算的中间结果或用户定义的字型表。
图1·程序存储器(ROM):8051共有4096个8位掩膜ROM,用于存放用户程序,原始数据或表格。
·定时/计数器(ROM):8051有两个16位的可编程定时/计数器,以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。
·并行输入输出(I/O)口:8051共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3),用于对外部数据的传输。
基于单片机的烟雾报警器的设计与实现之欧阳术创编
号南京航空航天大学金城学院毕业设计题目基于单片机的烟雾报警器的设计与实现学生姓名学号系部专业班级指导教师二〇一五年五月南京航空航天大学金城学院本科毕业设计(论文)诚信承诺书本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文)(题目:基于单片机的烟雾报警器的设计与实现)是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。
尽本人所知,除了毕业设计(论文)中特别加以标注引用的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
作者签名: 2015年5月10日(学号):基于单片机的烟雾报警器的设计与实现摘要人们的生活变得越加智能化,电器使用越加频繁,消防工作就越加重要。
为了防止和减少火灾带来的巨大损失,需开发一种结构简单,经济适用的家用烟雾报警器并配合完善的监控报警系统。
本报警器由单片机最小系统、温度、烟雾传感器两部分构成,加上其他设备可实现检测环境温度、烟雾等气体浓度并声光报警。
本设计中选择STC89C52单片机作为控制元件,由于需要探测范围广、高灵敏度和优秀的稳定性的特点,故选用了MQ-2烟雾传感器。
报警器主要由烟雾信号采集,烟雾报警器模拟 - 数字转换电路,微处理器控制电路,显示电路,声光报警电路和安全电路组成,设计合理,操作简单易懂,性价比高。
烟雾报警器能够及时反映周围环境情况,发现温度烟雾异常和实时发出警报,从而降低火灾的危险性和各类损失。
关键词:烟雾报警器,单片机,传感器Design and implementation of smoke alarmbased on microcontrollerAbstractWith the social and economic development, people's lives become increasingly intelligent use of electrical appliances has become increasingly frequent, so the fire service has become increasingly important. To prevent fires and reduce fire caused casualties and financial losses, so we need to develop a means simple, affordable home smoke alarms and with a sound alarm and monitoring systems, in order to meet market demand. Smoke alarms for the home-based microcontroller should have the basic design and function, we design and explain a smoke alarm.The alarm system is mainly composed of MCU and temperature, smoke sensors in two parts, plus other equipment to achieve the implementation of the gas concentration detection ambient temperature, smoke, etc. and only sound and light alarms. This design choice STC89C52 microcontroller as a control element, the need for a wide range of detection characteristics of high sensitivity and excellent stability I chose MQ-2. Mainly by the smoke alarm signal acquisition and pre-amplifier, the smoke alarm analog - digital conversion circuit, microprocessor control circuit, display circuit, sound and light alarm circuit and safety circuit, reasonable design, easy to understand, inexpensive, its high cost. The main part of this paper for the alarm function of various components and systems for a detailed description and interpretation software design and system analysis and interpretation.I wish every family a home smoke alarm is installed, it can reflect the environmental conditions around more sensitive than the human senses. Temperature anomalies found smoke, real alerts and phone alarm. Can help people ran out of the danger zone in time, reduce the risk of fire and types of lossesKey words:The smoke alarm; MCU; sensor目录2.5 本章小结第一章绪论1.1设计概述随着时代的进步,高科技行业的带动,在人们智能化的生活和工业生产中出现了越来越来多的隐患比如火灾。
基于单片机的家居报警系统构建
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的产品和服务都是面向本地市场, 开发国际文化市场的甚 制约了文化创意产业空间的拓展 。 少, 三、 淮安市发展文化创意产业的对策 淮安发展文化创意产业是一项系统工程, 需要转变观 念、 明确思路, 加强引导扶持, 促进健康发展。 ( 一) 优化和整合淮安文化创意产业资源 。 体制性保护 束缚了文化创意产业资源的合理整合和流动 。 各单 和限制, 知识、 人才、 技术、 设备等资源难以合理共享, 制定 位的信息、 文化创意产业资源优化整合政策, 充分利用辖区的文化资源 集团化为目标, 整合经营性 发展文化创意产业。 以股份制、 走集约化经营之路。用市场化发展的眼光来规划 文化资源, 对现有文化创意产业资源采取保护和开发相结合 文化资源, 从优势资源入手来发展独具特色的文化创意产业 。 的措施, 充分发挥政府宏观调控下对文化创意产业资源配置和整合 的重要作用, 以资产和业务为纽带, 运用市场机制推动产业 结构、 产品结构、 组织结构和所有制结构的调整优化, 从根本 条块分割、 行业分割和地区分割的 上破除文化资源部门分割 、 支持有一定实力的文化企业实现规模化、 集约化与专业化 状况, “专、 并举, 鼓励中小文化单位向 精、 特、 新” 方向发展。以文化资 带动文化创意产业链的扩张和延伸。 源的优化配置和整合, ( 二) 制定和完善各项扶持政策 。 发展文化创意产业需 要政策与环境的有力支持 。 应尽快制定文化创意产业发展 创造良好的发展环境。 制定各项优惠政 政策和法律规范, 研究出台税收扶持、 产业准入、 市场开放、 经营性文化事 策, 业单位转制等优惠政策, 形成健全的有利于文化创意产业发 同时要完 展的政策体系。研究设立文化创意产业发展基金, 加强引导, 采取贴息贷款、 低息贷款、 政府奖励等扶 善政策, 持鼓励政策, 建立健全政府投入为主导 、 鼓励和带动社会资 金投入文化创意产业的投入机制 。 尤其应利用好淮安市有 制定淮安市发展文化创意产业方面的政 关政策和扶持措施, 策措施, 合理规划发展创意产业的载体, 推动其率先发展, 加 。 快发展 ( 三) 用高新技术提升文化创意产业整体质量和水平 。 运用高科技手段, 改造、 提升传统文化创意产业和文化创意 开发新兴文化创意产业, 不断提高文化创意产品的科 产品, 技含量。大力推进文化创意产品和服务的多层次开发, 加快 网络化建设, 推动运用高新技术来加强管理和经营 数字化、 新兴文化创意产业。 要引导高新技术进入文化创意产业领 域, 不断实现文化创意产业的科技创新 。 借助网络等先进技 开发新兴文化项目。大力扶持拥有自主知识产权品 术手段, 牌和具有民族特色的高新技术文化创意产品的研发 。 通过 运用高新技术发展高新文化创意产业, 使文化创意产业与其 ( 上接第 81 页) 输入输出设备: 它包括键盘、 LCD 显示器、 报 按钮或开关、 各类指示灯等。 键盘用于系统模式 警蜂鸣器、 的设置; LCD 用于显示工作模式、 报警类型、 时间显示; 报警蜂鸣器和各类指示灯用于声音报警和系统不同工 作状态的指示; 按钮或开关用于系统电路调试工作或一些用 到手工触发的场合。 数据通信: 上位机 PC 通过 485 总线定时与下位机轮询 通信, 接收来自下位机的各种工作状态和险情报警信息, 并
单片机课程设计——红外报警系统
湖南科技大学单片机课程设计题目基于单片机的红外报警控制系统姓名____________________学院专业学号指导教师成绩二〇一三年六月二十二日摘要本系统是基于AT89s52单片机控制的红外线防盗报警器,主要由红外线感应部分、单片机以及声光报警部分组成。
可通过红外感应器的红外线被遮挡时控制报警系统报警,通过单片机控制报警电路的运行,并能同时进行声光报警,用红外线收发管进行检测,安装隐蔽,不易被发现;探测信号采用脉冲信号,节能且抗干扰。
系统可以探测到一定范围内的人的闯入,可以应用在安防范围比较确定的情况下。
采用这种方法设计的防盗报警器具有成本廉价和探测效果好的优点,有着广阔的市场前景。
关键词:单片机;红外线防盗报警器;声光报警ABSTRACTThe system is a infra-red anti-theft alarm controlled by single-chip AT89S52, including infra-red part of the launch,part of the infrared receiver, microcontroller,as well as part of sound and light alarm.The system will alarm when infrared ray has been blocked,through the single-chip microcomputer to control the operation of alarm circuit,and at the same time sound and light alarm,with infrared transceiver test tube,install hidden, can not easily be found;detection signal using pulse signal,energy-saving and anti-jamming.This system can detect a certain person within the scope of the intrusion,security can be applied to determine the scope of the case. Designed using this method of anti-theft alarm and detection in a cost-effectiveness of low-cost best advantages,has broad market prospects.KEY WORDS:Single chip microcomputer;Infrared anti-theft alarm;Sound and lightalarm目录1.绪论 (1)1.1前言 (1)1.2设计任务与要求 (1)1.3传感器的选择 (2)2.热释电红外传感器概述 (3)2.1PIR传感器简单介绍 (3)2.2PIR的原理特性 (3)2.3PIR结构特性 (4)2.4红外传感器RE200B的相关参数 (6)3.方案设计 (7)3.1系统概述 (7)3.2总体设计 (8)3.3系统硬件选择 (9)3.4硬件电路实现 (9)3.5软件的程序实现 (12)4.程序设计及仿真 (13)4.1主程序 (13)4.2外部中断程序 (15)5.结论概述 (13)5.1主要论述 (17)5.2结束语 (17)致谢 (18)参考文献 (18)附录一:红外报警系统后续测试及注意事项附录二:附录二:系统程序清单附录三:电路原理图附录四:仿真图第一章绪论1.1前言人们生活水平不断提高,对私有财产的保护意识在不断的增强,因而对防盗措施提出了新的要求。
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单片机课程设计 ——任务说明书
题 目: 煤气浓度检测系统 所在院系: 机电汽车工程学院 专 业: 机101-4班 学 号: 姓 名: 完成日期: 2013/6/6 指导教师: 姜风国
烟台大学 1
摘要 随着时代的发展,煤气已成为人们生活中必不可少的能源了,煤气泄漏事件时有发生,给人们的人身安全和财产安全带来了很多隐患,所以怎样防止煤气中毒与爆炸已成为人们的迫切需要.为此我们开发研制了智能煤气报警系统. 计算机的普及和信息技术的迅猛发展,人们己不满足于传统的居住环境,对家庭及住宅小区提出了更高的要求,智能化被引入家庭,并迅速在世界各地发展起来。人们对居住环境要求的日见增高,体现在希望住宅不仅更便利、舒适而且更安全。 家庭及住宅小区智能化的定义,在国际上至今尚无一致的般认为,在现代化的城乡住宅小区内综合采用微型计算机、自动控制、通信与网络及智能卡等技术,建立一个由住宅小区综合物业管理中心与安防系统、信息通信服务与管理系统和家庭智能化系统组成的“三合一”住宅小区服务与管理集成系统,最终目的是使每一住户得到满足其要求的最佳方案。国家建设部规定,目前住宅小区应实现六项智能化要求,其中包括实行安全防范系统自动化监控管理;防盗报警系统应安装红外或微波与煤气泄漏报警器等各种类型报警探测器。基于此项规定,煤气泄漏自动报警实现智能化势在必行。 本系统主要针对传统煤气检测系统进行技术改进以满足要求,至此本系统具有如下特点.用单片机实现定时控制,电路简单、价格便宜、可靠性好。采用气敏传感器及防爆型电磁阀.安全可靠,能有效的保证随时接通和断开煤气控制电磁阀:有煤气泄漏时有语音报警,并通过总线通知管理室.双重保障。因此本系统也可作为智能家居系统的一个子系统。 2
课程设计任务书 题目:煤气、酒精检测 课题的任务和要求 本设计以MCS-51系列单片机为核心,采用常用的电子器件设计,自行设计电源,选用合适的气体传感器,检测气体浓度,数码管显示,当浓度超标的时候报警。
设计步骤 1、根据课题,查阅相关资料 2、画出系统原理框图; 3、画出单元电路图; 4、编写相应部分程序;、 5、撰写说明书 3
目录 1、前言 .................................................................................. 4 1.1、煤气检测报警器的意义 ............................................. 4 1.2、煤气检测报警器的应用 ............................................. 4 1.3、煤气泄漏的危害 ......................................................... 5 2、总体电路设计 .................................................................. 6 2.1、总体电路的系统框图 ................................................. 6 2.2总体电路图工作原理 .................................................... 6 3、单元电路及器件的设计与分析 ...................................... 8 3.1、单片机AT89C51介绍 .............................................. 8 3.2、数模转化ADC0804介绍 ........................................ 10 3.3、数码管LED介绍 ...................................................... 12 3.4、蜂鸣器报警介绍 ....................................................... 13 4、程序清单 ........................................................................ 15 5、总结 ................................................................................ 20 6、参考文献 ........................................................................ 21 7、主要元件清单 ................................................................ 22 4
1、前言 1.1、煤气检测报警器的意义 近年来,全国煤气行业发展迅猛,液化气、天然气、煤制气等城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,特别是随着“西气东输”工程的快速进展,燃气行业发展潜力巨大。城市燃气的普及与应用无疑对改善城市的环境质量和提高居民的生活质量发挥了巨大的作用。但是随着燃气的广泛应用,由于燃气泄露所引发的爆炸、中毒和火灾事故也时有发生,这在某种程度上增加了城市的不安全和不稳定因素。为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露而引发的爆炸及火灾事故。因此本设计意义重大。 1.2、煤气检测报警器的应用 煤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,供煤气报警器后级线路处理。经过电子线路处理变成浓度成比例变化电压信号,由线性电路加以补偿,使信号线性化,经处理、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,煤气报警器发出蜂鸣报警信号。 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的燃气报警器,一般安装在厨房,遇燃气泄漏时,报警器可发出声音报警,或同时伴有数字显示,同时联动外部设备。 (2)工业用可燃性气体报警器及有毒有害气体报警器工业用可燃性气体报警器及有毒有害气体报警器只是检测探头有差异,而在原理和应用中都很相近。工业用燃气报警器及有毒气体报警器根据检测 5
环境的不同,也可分为检漏仪、控制器和探测器。 检漏仪的体积较小,可随身携带或手持,主要应用于燃气管理的查漏与巡检。若有燃气泄漏,检漏仪便会发出声音报,同时数字显示气体浓度,以便及时采取安全措施,防止爆炸等恶性事故的发生。 控制器与探测器结合使用,可在防爆现场长期监测气体的浓度。探测器安装在防爆现场,控器壁挂在值班室等有人值守的地方,二者采用屏蔽电缆线连接。当在现场的探测器探测到燃气泄漏之后,通过屏蔽电缆线将信号传到控制器,控制器发出声音警,确保安全。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、煤气泄漏的危害
一氧化碳的浓度与健康成年人中毒的可能症状 50ppm 健康成年人在八小时内可以承受的最大浓度 200ppm 2-3小时后,轻微头痛、乏力 400ppm 1-2小时内前额痛;3小时后威胁生命 800ppm 45分钟内,眼花、恶心、痉挛;2小时内失去知觉;2-3小时内死亡 1600ppm 20分钟内头痛、眼花、恶心;1小时内死亡 3200ppm 5-10分钟内头痛、眼花、恶心;25-30分钟内死亡 6400ppm 1-2分钟内头痛、眼花、恶心;10-15分钟死亡 12800ppm 1-3分钟内死亡 6
2、总体电路设计 2.1、总体电路的系统框图
2.2总体电路图工作原理 总体电路图如下所示,在本电路图中使用定值电阻R1和电阻器RV3串联分压一模拟气敏传感器的输入模数转换芯片ADC0804后通过DB0..DB7引脚接入主芯片AT89C51中,至此完成数模转换。 经过主芯片AT89C51的控制输出,从P0引脚输出接到LED数码管显示气体PPM数值,其数值以5毫秒每次的频率检测当前数值。将数码管所得到的数据反馈到主芯片AT89C51的P2.0..P2.3中,当所得到的PPM数值达到300时,警报激发,由蜂鸣器开始发出警报。
气敏传感器 运算放大器
数模转换
复位电路
AT89C51 LCD数码显示
蜂鸣器报警 7 8
3、单元电路及器件的设计与分析 3.1、单片机AT89C51介绍
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。当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。 P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。 P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内