燃?xì)庑孤﹫?bào)警器的設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-08-23 20:14本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】更有嚴(yán)重者，因室內(nèi)煤氣濃度過(guò)高，又沒(méi)有采取及時(shí)的急救措施而引起中。毒的事故也不少見(jiàn)。怎樣防止煤氣泄露，設(shè)計(jì)出合理有效的燃?xì)鈭?bào)警控制系統(tǒng)，保障人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全已成為人們迫切關(guān)心的問(wèn)題。使用方便、價(jià)格低廉、智能化的氣體報(bào)警器，具有一定的實(shí)用價(jià)值。力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，而且價(jià)格低廉，使用壽命長(zhǎng)。氣體信號(hào)轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可識(shí)別的數(shù)字。于最高預(yù)設(shè)值，燃?xì)忾y將會(huì)進(jìn)行自動(dòng)關(guān)閉，反之則為正常狀態(tài)。它是安全使用城市燃?xì)獾淖詈笠坏辣Ｗo(hù)。燃?xì)庑孤﹫?bào)警器通過(guò)氣敏傳感。器探測(cè)周?chē)h(huán)境中的低濃度可燃?xì)怏w，通過(guò)采樣電路，
【正文】 14 （ 4）技術(shù)指標(biāo)： 敏感體功耗（ Ps）值可用計(jì)算下式： Ps=Vc2 Rs/(Rs+RL)2 傳感器電阻（ Rs），可用下式計(jì)算： Rs=(Vc/VRL1) RL （ 5）結(jié)構(gòu)，外形 部件 材料 1 氣體感應(yīng)區(qū) 二氧化錫（ SnO2） 2 電極 金（ Au） 3 測(cè)量電極引線(xiàn) 鉑（ Pt） 4 加熱器 鎳鉻合金（ NiCr） 5 陶瓷管 三氧化二鋁 6 過(guò)濾層 活性炭顆粒 7 卡環(huán) 鍍鎳銅材（ NiCu） 8 基座 塑料或尼龍 9 針狀管腳 鍍鎳銅材（ NiCu） 圖 MQ7氣敏元件的結(jié)構(gòu)和外形 產(chǎn)品型號(hào) MQ7 產(chǎn)品類(lèi)型 半導(dǎo)體氣敏元件 標(biāo)準(zhǔn)封裝 塑封 檢測(cè)氣體 一氧化碳 檢測(cè)濃度 101000ppmCO 標(biāo)準(zhǔn)電路條件 回路電壓 Vc ≤ 10V DC 加熱電壓 VH 177。0. 2V ACorDC（高） 177。 ACorDC（低） 加熱時(shí)間 TL 60177。 1S（高） 90177。 1S（低） 負(fù)載電阻 RL 可調(diào) 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下元件特性 加熱電阻 RH 31Ω177。 3Ω（室溫） 加熱功耗 PH ≤ 350mW 敏感體表面電阻 Rs 2KΩ 20KΩ (in100ppmCO) 靈敏度 S Rs(in air)/Rs(100ppmCO)≥ 5 濃度 斜率 α ≤ (R300ppm/R100ppm CO) 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件 溫度、濕度 20℃177。 2℃； 65%177。5% RH 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試電路 Vc:177。 V； VH（高） : 177。 V； VH（低） : 177。 V 預(yù)熱時(shí)間 不少于 48小時(shí) 周口師范學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 MQ7氣敏元件的內(nèi)部構(gòu)造如圖 ,由微型 Al2O3陶瓷管、 SnO2敏感層 ,測(cè)量電極和加熱器構(gòu)成的敏感元件固定在塑料或不銹鋼制成的腔體內(nèi)，為了改善傳感器的選擇性，傳感器氣室用活性炭過(guò)濾層與外界隔開(kāi)。加熱器為氣敏元件提供了必要的工作條件。封裝 好的氣敏元件有６只針狀管腳，其中４個(gè)用于信號(hào)取出， 2個(gè)用于提供加熱電流。 單片機(jī)的選擇 單片機(jī)作為燃?xì)庑孤﹫?bào)警器的核心部件，一方面它要接收來(lái)自傳感器的氣體濃度的模擬信號(hào)和故障檢測(cè)信號(hào)，另一方面要對(duì)兩種信號(hào)分別進(jìn)行處理，控制后續(xù)電路的相應(yīng)工作。在單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的功能中，將模數(shù)轉(zhuǎn)換后的信號(hào)做數(shù)字濾波，再進(jìn)行線(xiàn)性化處理，這一過(guò)程的軟件實(shí)現(xiàn)，需要單片機(jī)有較快的運(yùn)算速度，使儀表監(jiān)測(cè)人員能夠觀測(cè)到并進(jìn)行相應(yīng)處理。同時(shí)，在能夠滿(mǎn)足報(bào)警器設(shè)計(jì)的計(jì)算速度及接口數(shù)的要求的同類(lèi)型單片機(jī)中，要考慮選擇價(jià)格低廉且體積輕巧的 機(jī)型，在保證了報(bào)警器的精確性、可靠性及抗干擾性的基礎(chǔ)上，能夠不提高成本，縮小體積。 本設(shè)計(jì)用的 AT89C51 是一個(gè)低功耗高性能單片機(jī)， 8位數(shù)據(jù)總線(xiàn)， 40個(gè)引腳，32 個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，六個(gè)中斷源，兩層中斷優(yōu)先級(jí)，同時(shí)內(nèi)含 2 個(gè)外中斷口， 2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,2 個(gè)全雙工串行通信口， AT89C51可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線(xiàn)編程。其將通用的微處理器和 Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫(xiě)的 Flash 存儲(chǔ)器可有效地降低開(kāi)發(fā)成本。另外， AT89C51 是以靜態(tài)邏輯運(yùn)行到零頻率的方式設(shè) 計(jì)的，并且支持兩種可利用軟件選擇的掉電保護(hù)模式。休眠模式停止 CPU 運(yùn)行，但允許數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、定時(shí) /計(jì)數(shù)器、串行口和中斷系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行。掉電模式保存數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的內(nèi)容，但停止了晶振，是其他所有芯片停止工作直到下一次復(fù)位為止。 AT89C51 其工作電壓范圍為 ～ 6V（實(shí)際使用 +5V 供電），片內(nèi)含 4k bytes 的可反復(fù)擦寫(xiě)的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器和 128Kbytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8位中央處理器和 Flash存儲(chǔ)單元，內(nèi)置功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的 AT89C51 提供了高性?xún)r(jià)比的解決方案。 周口師范學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 第四章 燃?xì)庑孤﹫?bào)警系統(tǒng)的軟件部分設(shè)計(jì) 圖 系統(tǒng)初始化 程序開(kāi)始 采集傳感器電壓 處理傳感器電壓 判斷然氣濃度是否超標(biāo) 發(fā)出聲光報(bào)警 數(shù) 碼管濃 度顯示 周口師范學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 參考文獻(xiàn) [1]周元汗 ,葉長(zhǎng)基 . 燃?xì)庑孤﹫?bào)警器的運(yùn)用研究 [J]. 企業(yè)科技與發(fā)展 ,2020,20:139140 [2]賀一丁 ,唐靜妍 . 智能家用燃?xì)庑孤﹫?bào)警器 [J]. 硅谷 ,2020,22:5859. [3]李繼 東 ,陳云 ,袁晨光 . 簡(jiǎn)易危險(xiǎn)氣 體泄漏報(bào)警 器的設(shè)計(jì) [J]. 艦船電子 工程 ,2020,12:206209. [4]朱越 . 低成本可燃性氣體泄漏報(bào)警器 [J]. 電子設(shè)計(jì)工程 ,2020,06:5657+61. [5]李校紅 . 基于 AT89C2051 單片機(jī)的網(wǎng)絡(luò)化智能燃?xì)庑孤z測(cè)報(bào)警器的設(shè)計(jì) [J]. 電子測(cè)試 ,2020,11:5557. [6]劉良福 ,羅艷梅 ,黃隆勝 . 基于 AT89C51 的燃?xì)庑孤﹫?bào)警與應(yīng)急處理器 [J]. 微計(jì)算機(jī)信息 ,2020,16:122124. [7]宋留斌 ,王丹飛 . 基于 AT89C51 單片機(jī)在燃?xì)鈭?bào)警中的設(shè)計(jì)及應(yīng)用 [J]. 價(jià)值工程 ,2020,34:2627. [8]王顯維 . 基于 MQ5 和 AT89C51 的煤礦瓦斯監(jiān)測(cè)報(bào)警器的設(shè)計(jì) [J]. 黑龍江科技信息 ,2020,13:108109. [9] 徐湃 . 燃?xì)夤艿佬孤┒ㄎ慌c報(bào)警系統(tǒng)研究 [D].重慶交通大學(xué) ,2020. [10] [1]Zhu Liang,Zou Bing,Yan Long,Jiang Suxia. Design of MSP430F249based Toxic Gas Measure Terminal and Alarm Management System[J]. Energy Procedia,2020,11:. 周口師范學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18
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