【正文】 wing characteristics: with MCU control circuit is simple, cheap, and good reliability. Enhanced 51 microcontroller, the MQ2 gas sensors, gas leak emits light and sound the alarm, this system can be used as a smart home security system!Keywords: gas leak。計算機以及單片機的普及和信息技術的迅猛發(fā)展，人們已經(jīng)對家庭住宅環(huán)境提出了更高的要求，智能化、信息化被引入家庭，便利，舒適而且更加安全。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。它又是煤氣中對人體危害最大的有毒氣體。所以怎樣防止煤氣中毒與爆炸已成為人們的迫切需要。氣體傳感器檢測的氣體有，一氧化碳，二氧化碳，甲烷，氫氣等可燃或者有毒氣體！煤氣泄漏報警器從功能上可分為僅有泄漏報警功能的報警器和可以指示所探測到氣體濃度并且具有報警功能的檢測報警器。探測器將檢測到的氣體濃度轉換成電信號，通過線纜傳輸?shù)娇刂破?，濃度越高信號越強，當氣體濃度達到或者超過報警點時，報警器發(fā)出報警新號，如果是閥門泄漏可啟動電磁閥及排氣扇等設備自動排除隱患。 設計任務本文設計了一種靈敏度高、響應快、抗干擾性好、使用方便、價格便宜的煤氣檢測系統(tǒng)，采用氣敏傳感器，氣敏傳感器是能夠感知環(huán)境中某種氣體及其濃度的一種敏感器件，它將氣體成分、濃度等有關的信息轉換成電信號，從而可以進行檢測。以上是根據(jù)報警器應具備的功能，提出的整體設計思路。 :一個氣體傳感器可以是單功能的，也可以是多功能的；可以是單一的實體，也可以是由多個不同功能傳感器組成的陣列。但這種傳感器制造成本高，檢測氣體范圍有限，在檢測環(huán)境污染領域中有優(yōu)勢。高分子氣體傳感器具有對特定氣體分子靈敏度高，選擇性好，且結構簡單，能在常溫下使用，可以彌補其它氣體傳感器的不足。溫度的變化情況是目標氣體熱傳導率的函數(shù)，而對于一種給定的氣體，熱傳導率是它固有的物理特性。例如氧化物半導體氣體傳感器主要檢測各種還原性煙霧，如CO、HC2H5OH、CH3OH等。因此，經(jīng)常對傳感器進行標定，是保證其準確性的必要的途徑。首先，氣體傳感器送來的氣體濃度對應的電壓信號送入STC12C5A60S2單片機；然后，在STC12C5A60S2單片機內(nèi)A/D轉換、氣體濃度比較，對數(shù)據(jù)進行線性化處理，將數(shù)字化電壓信號轉化成為對應的十進制濃度值；最后，判斷氣體濃度值是否超出報警限，當氣體濃度處于正常狀態(tài)紅燈不會閃亮，當氣體濃度超出設定的限定值時，發(fā)出聲音報警并伴隨紅燈亮。 裝置功能說明煤氣泄漏檢測裝置，顧名思義是用來檢測煤氣泄漏，使煤氣使用更加安全。5%, ，誤差為177。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。RST：復位輸入。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。引腳電路如下圖所示圖3 1單片機引腳圖～：內(nèi)部帶有弱上拉的雙向I/O口，作為輸入引腳使用前，先向P2口鎖存器寫入1，使P2口引腳被上拉為高電平RESET為復位信號輸入端，高電平有效。CC2都為22PF。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。因此，單片機的學習、開發(fā)與應用將造就一批計算機應用與智能化控制的工程師和科學家。單片機的電源電路顧名思義是給單片機供電的。圖3 2 電源電路圖3 3 時鐘電路單片機時鐘電路圖如上。如果RST持續(xù)為高電平，單片機就處于循環(huán)復位狀態(tài)，而無法執(zhí)行程序。通常選用C=1030μF,R=10K。AA 和BB 管腳在電路中是短接的。RXD數(shù)據(jù)接收引腳，串行數(shù)據(jù)由此輸入。此外，C語言程序具有完善的模塊程序結構，從而為軟件開發(fā)中采用模塊化程序設計方法提供了有力的保障。本論文的主程序設計先對傳感器預熱三分鐘，預熱同時，對傳感器加熱絲故障檢測，采用軟件方式檢測傳感器加熱絲或電纜線是否斷線或者接觸不良。 A/D轉換模塊程序/*獲取A/D轉換后的值*/BYTE GetADCResult(BYTE ch){ ADC_CONTR = ADC_POWER | ADC_SPEEDLL | ch | ADC_START。= ~ADC_FLAG。用一個I/O口來控制背光。 else sdin=0。 delay_1ms()。//設定顯示模式，正常顯示}/*LCD_set_XY: 設置LCD坐標函數(shù)輸入?yún)?shù)：X：0－83 Y：0－5*/void LCD_set_XY(unsigned char X, unsigned char Y){ LCD_write_byte(0x40 | Y, 0)。k84。// 列，頁 for(i=8。 } LCD_set_XY(row*8, page+1)。 P2 = 0xFF。 Set_Add amp。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會更加深刻。器，實時操作系統(tǒng)，項目管理器，調(diào)試器。這個對話框要求選擇目標CPU（即我們所使用的芯片型號AT89C51）點擊ATMEL前面的“+”號，展開該層，點擊其中的89C51，然后點擊確定按鈕。選擇菜單ProjectBuild target,對當前工程進行連接，如果當前文件已修改軟件會先對該文件進行比阿尼，然后在連接以產(chǎn)生目標代碼?？偨Y與展望氣體檢測報警器可保障生產(chǎn)與生活的安全，避免火災和爆炸事故以及煤氣中毒的發(fā)生，它是防火、防爆和安全生產(chǎn)所必備的儀器，具有廣闊的市場空間與發(fā)展前景。使儀器具有結構簡單、性能穩(wěn)定、體積小、成本低等優(yōu)點。在本論文的寫作過程中，我的導師蔣強，廉哲老師傾注了大量的心血，從選題到開題報告，從寫作提綱，到一遍又一遍地指出每稿中的具體問題，嚴格把關，循循善誘，在此我表示衷心感謝。您治學嚴謹，學識淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營造了一種良好的精神氛圍。s primary coil and secondary coil cancouple by magnetic energy. Using T model equivalent circuit, the current sensor can be equivalent as Figl:Fig. 1. The equivalent circuit of current sensor. The vector map of current senso。偉人、名人為我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和贊美獻給平凡的人，我的導師。 致謝通過這一階段的努力，我的畢業(yè)論文《基于單片機的煤氣泄漏檢測報警裝置設計》終于完成了，這意味著大學生活即將結束。它的靈敏度適中，具有響應與恢復特性好，長期工作穩(wěn)定性、重現(xiàn)性、不易受環(huán)境影響及抗溫濕度影響等優(yōu)點。這些功能也可以用工具條上的快捷鍵進行設置。設置完成以后安確認返回主界面，工程建立、設置完畢。保存該文件，加上擴展名（.c）。C51編譯器的功能不斷增強，更加貼近CPU本身，及其它的衍生產(chǎn)品。 } }}5 煤氣泄漏檢測報警裝置的調(diào)試 Keil簡介KeilC51是美國Keil if ((Change amp。當前濃度值和報警濃度值可以切換顯示。 i16。i++) { LCD_write_byte(shuzi[c*16+i],1)。t6。 LCD_write_byte(0x20,0)。 sdin=1。i++) { if(dtamp。 } 5110液晶模塊的編程 液晶模塊編程模式諾基亞5110是一款8448點陣屏，它最多可以顯示3行漢字，每行5個漢字。 ADC_FLAG))。逐次比較型ADC由一個比較器和D/A轉換器構成，通過逐次比較邏輯，從最高位(MSB)開始，順序地對每一輸入電壓與內(nèi)置D/A轉換器輸出進行比較，經(jīng)過多次比較，使轉換所得的數(shù)字量逐次逼近輸入模擬量對應值。首先要給傳感器預熱三分鐘，因為MQ2型半導體電阻式氣體傳感器在不通電存放一段時間后，再次通電時，傳感器不能立即正常采集煙霧信息，需要一段時間預熱。C語言有功能豐富的庫函數(shù)、運算速度快、編譯效率高、有良好的可移植性，而且可以直接實現(xiàn)對系統(tǒng)硬件的控制。9針D型連接器的信號及引腳如圖所示。圖3 5 MQ2傳感器結構圖圖3 6 MQ2傳感器引腳圖1 氣體敏感層二氧化錫2 電極金（Au）3 測量電極引線鉑（Pt）4 加熱器鎳鉻合金（NiCr）5 陶瓷管三氧化二鋁6 防爆網(wǎng)100目雙層不銹鋼（SUB316）7 卡環(huán)鍍鎳銅材（NiCu）8 基座膠木9 針狀管腳鍍鎳銅材（NiCu） MQ2 氣敏元件的結構和外形如上圖所示, 由微型AL2O3 陶瓷管、SnO2 敏感層,測量電極和加熱器構成的敏感元件固定在塑料或不銹鋼制成的腔體內(nèi)，加熱器為氣敏元件提供了必要的工作條件。上電后，由于電容充電，使RST持續(xù)一段高圖3 4 復位電路電平時間。內(nèi)部振蕩方式所得的時鐘信號比較穩(wěn)定，實用電路使用較多。電阻R1：1K 限流作用。 STC12C5A60S2系列單片機最小應用系統(tǒng)所謂最小系統(tǒng)是指能進行正常工作的最簡單電路。導彈的導航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網(wǎng)絡通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機、攝像機、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。 振蕩器特性當使用片內(nèi)振蕩電路時，XX2與晶體振蕩器及電容CC2按電路圖上所示方式連接。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。STC12C5A60S2系列單片機幾乎包含了數(shù)據(jù)采集和控制中所需的所有單元模塊，可稱得上一個片上系統(tǒng)。1. 增強型 8051 CPU，1T，單時鐘/機器周期，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)80512. 工作電壓：STC12C5A60S2 系列工作電壓： （5V單片機）STC12LE5A60S2 系列工作電壓： （3V單片機）3. 工作頻率范圍：0～35MHz，相當于普通8051的 0～420MHz4. 用戶應用程序空間8K /16K / 20K / 32K / 40K / 48K / 52K / 60K / 62K 字節(jié)......5. 片上集成1280字節(jié)RAM6. 通用I/O口（36/40/44個），復位后為：準雙向口/弱上拉（普通8051傳統(tǒng)I/O口）可設置成四種模式：準雙向口/弱上拉，強推挽/強上拉，僅為輸入/高阻，開漏每個I/O口驅動能力均可達20mA，但整個芯片最大不超過120mA。整個設計由3大部分構成：氣敏傳感器、STC12C5A60S2單片機、顯示電路。而在眾多半導體氣敏傳感器中，本設計選用MQ2型氣敏傳感器，這種型號的傳感器具備一般半導體氣敏傳感器靈敏度高、響應快、抗干擾能力強、壽命長等優(yōu)點。中毒是如果環(huán)境空氣中含有硅烷之類的物質(zhì)時，則傳感器將使催化元件產(chǎn)生不可逆轉的中毒，以致靈敏度很快就喪失。由于非碳氫化合物易燃氣體(如氫)不吸收電磁譜中IR部分的能量，所以這種傳感器可以精確地測量碳氫化合物，并具有最小的交叉靈敏度，而且不受其它氣體的腐蝕以及高濃度目標煙霧的影響。（6）熱傳導傳感器熱傳導傳感器與接觸燃燒式傳感器具有類似的結構形式，但是測量原理不同。高分子氣敏材料在遇到特定氣體時，其電阻、介電常數(shù)、材料表面聲波傳播速度和頻率、材料重量等物理性能發(fā)生變化。（2）固體電解質(zhì)氣體傳感器固體電解質(zhì)氣體傳感器使用固體電解質(zhì)氣敏材料作為氣敏元件，其原理是利用氣敏材料在通過氣體時產(chǎn)生電阻，測量其形成電動勢從而測量氣體濃度。(2)利用物理性質(zhì)的氣體傳感器：如熱導氣體傳感器、光干涉氣體傳感器、紅外傳感器等。單片機對該數(shù)字信號進行處理，并對處理后的數(shù)據(jù)進行分析，是否大于或等于某個預設值(也就是報警限)，如果大于則會自動啟動報警電路發(fā)出報警聲音，反之則為正常狀態(tài)。相比之下我國的研究和應用比較滯后，特別在產(chǎn)品開發(fā)上亟待加強。工業(yè)用固定式氣體報警器是由報警控制器和探測器組成，控制器可防止于值班室。煤氣泄漏報警器廣泛應用在城市安防、小區(qū)、公司、工廠、學校、倉庫、化工等眾多領域。煤氣專家指出，煤氣泄漏或廢氣排放而大量產(chǎn)生的一氧化碳是煤氣中毒事件的根源，如采用煤氣泄漏報警器就能得到及時的警示。但是由于使用不當或者設備老化等原因導致的煤氣泄漏極大的威脅著人們的生命以及財產(chǎn)安全CO是一種無色、無嗅、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％時具有爆炸性。而且國家建設部規(guī)定，目前住宅小區(qū)應實現(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)應安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。這些足以表明人們最注重的還是安全。 gas sensor目 錄1 引言 1 煤氣泄漏檢測報警裝置的背景及意義 1 煤氣泄漏報警器的現(xiàn)狀 2 設計