【正文】 華北理工 大學(xué)輕工學(xué)院 QINGGONG COLLEGE, NORTH CHINA UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY 畢業(yè)設(shè)計說明書 設(shè)計題目： 基于 GSM 的煤氣泄漏報警系統(tǒng)設(shè)計 學(xué)生姓名： 學(xué) 號 ： 專業(yè)班級 ： 11測控技術(shù)與 儀器 學(xué) 部： 信息科學(xué)與技術(shù)部 指導(dǎo)教師： 2020 年 6 月 1 日 摘 要 I 摘 要 煤氣已成為人們生活中必不可少的能源了，煤氣泄漏時有發(fā)生，煤氣泄漏使人中毒，可能會發(fā)生爆炸，給人們的人身安全和財產(chǎn)安全帶來了很多隱患，所以防止煤氣泄漏檢測裝置已成為人們迫切的需要，為此開發(fā)煤氣泄漏報警檢測裝置是非常必要的。 家庭智能化的定義，在國際上至今尚無 一致的理念，在現(xiàn)代化的城鄉(xiāng)住宅小區(qū)中和采用微型計算機、自控裝置、通信等技術(shù)，建立一個物業(yè)管理中心與安全防護監(jiān)控系統(tǒng)。而且國家建設(shè)部規(guī)定，目前住宅小區(qū)應(yīng)實現(xiàn)六項智能化要求，其中就包括實行安全防范系統(tǒng)自動化監(jiān)控管理 、 防盜報警系統(tǒng)應(yīng)安 裝 紅外或微波與煤氣泄漏報警器等各種類型報警裝置，基于此項規(guī)定，煤氣泄漏檢測報警裝置實現(xiàn)智能化勢在必行。 本系統(tǒng)主要針對傳統(tǒng)煤氣，液化氣的泄漏進行檢測，報警。本系統(tǒng)有如下特點：用單片機實現(xiàn)控制，電路簡單、價格便宜、可靠性好。采用增強型 51 單片機， MQ5 氣體傳感器，煤氣泄漏 時 會發(fā)出燈光 和聲音的報警，因此本系統(tǒng)可作為智能家居 安全 防護 系統(tǒng) 中的一部分。 關(guān)鍵詞 ： GSM 模塊 ； 單片機 ； 傳感器 ；煤氣泄漏 Abstract II Abstract Gas has bee essential to people39。s life energy, gas leakage occur from time to time, gas leak caused may explode, to people39。s personal safety and property safety brought a lot of hidden dangers, so to prevent gas leakage detection device has bee the urgent need, for the development of gas leakage alarm detection device is very necessary. Definition of smart home and in the world so far there has been no unanimous idea, in the modernization of urban and rural residential and the micro puter, an automatic control device, munication technology, establish a property management center and security monitoring system. And national regulations of the Ministry of construction, the residential district should realize six intelligence requirements, including the implementation of security management of automation monitoring system, antitheft alarm system should be an infrared or microwave and gas leakage alarm, such as various types of alarm device, based on this provision, gas leak detection alarm device to realize intelligent is imperative. This system mainly for the traditional gas, liquefied gas leak detection and alarm. The system has the following features: with singlechip microputer control, circuit simple, inexpensive, good reliability. Using the enhanced 51 microcontroller, MQ5 gas sensor, gas leakage is the alarm and sound, so the system can be used as a smart home security system. Keywords GSM module。 Single chip。 sensor。 gas leakage 目 錄 III 目 錄 摘 要 .............................................................. I ABSTRACT........................................................... II 第 1 章 緒論 ......................................................... 1 煤氣泄漏檢測報警裝置的研究背景及意義 .......................... 1 煤氣泄漏報警器的研究現(xiàn)狀 ...................................... 1 設(shè)計任務(wù) ...................................................... 2 第 2 章 煤氣泄漏檢測報警裝置的方案設(shè)計 ............................... 4 設(shè)計思想 ...................................................... 4 氣體傳感器的選型 .............................................. 4 氣體傳感器介紹 ............................................. 4 氣體傳感器的選定 ........................................... 7 煤氣泄露報警系統(tǒng)的整體設(shè)計方案 ................................ 7 煤 氣泄露報警器工作原理 ..................................... 7 煤氣泄露報警器的結(jié)構(gòu) ....................................... 8 裝置功能說明 .................................................. 8 第 3 章 煤氣泄漏檢測報警裝置的硬件部分 ............................... 9 系統(tǒng)硬件選取 .................................................. 9 主控器（ STC89C52 單片機） .................................. 9 煤氣檢測傳感器 ............................................. 9 電磁閥 ..................................................... 9 GSM 模塊 ................................................... 9 電路設(shè)計 ..................................................... 10 串行通訊設(shè)計 .............................................. 10 3． 電源模塊 ................................................. 11 傳感器模塊 ................................................ 12 信號處理與 LED 模塊 ........................................ 13 電磁閥模塊 ................................................ 13 蜂鳴器模塊 ................................................ 14 第 4 章煤氣泄漏檢測報警裝置的 軟件部分 ............................... 15 單片機通過串口（ SCI）對 GSM（ SIM300C）模塊的控制 .......... 15 初始化指令 ................................................ 16 發(fā)送短消息 ................................................ 16 項目擴展 .................................................. 18 主流程圖 .................................................. 18 結(jié) 論 ............................................................. 20 謝 辭 ............................................................. 21 參考文獻 ........................................................... 22 附 錄 1 ........................................................... 23 目 錄 IV 附 錄 2 ........................................................... 33 第 1 章緒論 1 第 1 章 緒論 煤氣泄漏檢測報警裝置的 研究 背景及意義 近年來隨著人們生活水平的普遍提高，管道煤氣和罐裝煤氣深入到百姓的家庭。但是由于使用時的不注意或者設(shè)備老化等原因?qū)е碌拿簹庑孤O大的威脅著人們的生命以及財產(chǎn)安全 。 CO是一種無色、無味、無刺激性的氣體，幾乎不溶于水，當與空氣混合達到12． 5％～ 80％時就有爆炸的可能。此外， CO通過人體呼吸作用進入血液循環(huán)，導(dǎo)致組織缺氧，抑制呼吸。它也是煤氣中對人體危害最大 的有毒氣體。目前，煤氣泄露不僅出現(xiàn)在家庭中，在實驗室進行研究工作及工業(yè)現(xiàn)場施工時，也經(jīng)常出現(xiàn)因有毒氣體泄漏而引發(fā)的事故，因此，研制有效的，能夠用于工業(yè)現(xiàn)場和用于家庭環(huán)境的有害氣體檢測裝置具有很大的意義，市場應(yīng)用前景也廣闊。 下面是一氧化碳與健康成年人中毒可能發(fā)生的癥狀 50ppm 健康成年人在八小時內(nèi)能承受的最大濃度 200ppm 23 小時后輕微頭痛，乏力 400ppm 12 小時內(nèi)前額疼痛， 3 小時后威脅生命 800ppm 45 分鐘內(nèi)眼花、惡心、痙攣； 2 小時內(nèi)失去知覺； 23 小時內(nèi)死亡 1600ppm 20 分鐘內(nèi)頭痛、眼花、惡心；一小時內(nèi)死亡 3200ppm 510 分鐘內(nèi)頭痛、眼花、惡心； 2530 分鐘死亡 12800ppm 13分鐘死亡 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可見煤氣泄漏是很危險的，隨時都可能奪走我們的生命。煤氣泄漏不僅使人中毒，而且還隨時可能發(fā)生爆炸的危險，面對煤氣泄漏而造成的種種威脅，我們必需要 有 一個解決辦法。因此使用煤氣報警器是對付煤氣這種無形殺手的重要手段之一。煤氣專家指出，煤氣泄漏是煤氣中毒事件的根源，如果采用煤氣泄漏報警器就能得到及時的警示。有關(guān)部門長期測試得出結(jié)論，煤氣報警器防止煤氣泄漏事故發(fā) 生的有效率達 95%以上。 所以怎樣更有效防止煤氣中毒已成為人們的非常關(guān)注事情 煤氣泄漏報警器的 研究 現(xiàn)狀 目前，一般的煤氣報警器功能單一， 穩(wěn)定性差，而且大型的監(jiān)控系統(tǒng)價格昂貴，且需要專門人員管理，不適合居家使用。 家用煤氣泄漏的檢測與報警是非常重要的煤氣安全設(shè)備，它是安全使用煤氣的最后一道防線。煤氣泄漏報警器通過氣體傳感器探測周圍環(huán)境中的低濃度可燃華北理工大學(xué)輕工學(xué)院 2 氣體，將探測信號用模擬量傳遞給控制電路，當煤氣濃度超過設(shè)定值時，裝置的報警燈會閃爍，報警器會發(fā) 出聲音報警。煤氣報警器的探測