【正文】 基于單片機(jī)的家用煤氣報警器設(shè)計 基于單片機(jī)的家用煤氣報警器設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計 目 錄 摘 要 2 Abstract 3 第 1 章 緒 論 4 11 課題研究的背景 4 12 課題研究的目的 5 13 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài) 5 14 研究內(nèi)容 7 第 2 章 系統(tǒng)總體設(shè)計 8 21 設(shè)計要求 8 211 方案的選擇 8 212 煤氣泄露測試的功能 9 213 煤氣泄露測試系統(tǒng)框圖 9 22 相關(guān)技術(shù)和器件的基本知識 10 221 氣體傳感器介紹 10 222 單片機(jī) 選擇 12 223 X5045 看門狗及復(fù)位電路 16 224 聲光報警與 LED 顯示 18 225 HD7279A 電路模塊 20 226 數(shù)據(jù)采集單元 23 227 放大器的選擇 27 228 DS12887 實時時鐘芯片及其電路 29 229 排氣扇控制系統(tǒng)與切斷閥 30 設(shè)計心得 33 參考文獻(xiàn) 35 謝 辭 36 附錄 A 原理圖 37 摘 要 如今人類生活里面煤氣已成為人們生活中必不可少的能源了在越來越多的人使用煤氣的同時煤氣泄漏引起的事故發(fā)生的頻率也越來越高 從而給人們的人身安全和財產(chǎn)安全帶來了很多隱患所以怎樣防止煤氣中毒與爆炸已成為人們的迫切需要當(dāng)今社會上出現(xiàn)了許多煤氣報警器而這些產(chǎn)品大都是針對煤氣的泄漏所做出的相應(yīng)的報警即為家庭式煤氣報警器隨著社會的發(fā)展煤氣報警器也在發(fā)展微機(jī)控制技術(shù)傳感器在工業(yè)控制機(jī)電一體化智能儀表通信家用電器等方面得到了廣泛應(yīng)用顯著提高了各種設(shè)備的技術(shù)水平和自動化程度 本課題設(shè)計煤氣報警采用了 AT89S52 單片機(jī)為報警器的核心部件對煤氣報警器進(jìn)行控制用單片機(jī)實現(xiàn)定時控制電路簡單價格便宜可靠性好由一氧化碳?xì)怏w傳感器對煤氣進(jìn)行檢測將所得的濃度 值與設(shè)定濃度值相比較得到偏差通過對偏差信號的處理獲得控制信號去調(diào)節(jié)煤氣出氣閥的通斷八個單元的煤氣濃度對應(yīng)模擬量利用 AD 轉(zhuǎn)換為數(shù)字量并加入了鍵盤輸入從而實現(xiàn)對家用煤氣漏氣的控制整個系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計合理性能安全可靠 關(guān)鍵詞單片機(jī) 煤氣濃度 報警器 Abstract Now the human life inside the gas has bee essential to life energy in more and more people use gas at the same time gas leakage accidents caused by more and more is also high frequency thus to peoples personal safety and property safety brought many hidden problems so how to prevent gas poisoning and explosion has bee the urgent needs of the people In todays society appeared a lot of gas alarm but these products are mostly for the coal gas leak made corresponding alarm is a family type gas alarm With the development of the society gas alarm also in development The microputer control technology the sensor in industrial control mechanical and electrical integration intelligent instrument munication household appliances etc to a wide range of applications improved the each This topic design gas alarm used for alarm AT89S52 SCM core part gas alarm to control With the single chip microputer timing control circuit is simple cheap good reliability Carbon monoxide gas by electrochemical sensors to detect gas took the density and setting density pared to get deviation Through to the deviation of signal processing gain control signal to regulate the gas out of the air valve hige eight units of gas concentration of corresponding simulation using AD conversion for the digital quantity and joined the keyboard input so as to realize the control of household gas leak The whole system hardware circuit design is reasonable and reliable performance Keywords SCM gas concentration alarm 第 1 章 緒 論 11 課題研究的背景 隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展人們對生活質(zhì)量的提高和生活環(huán)境的改善越來越重視液化氣煤氣進(jìn)入家庭的使用為人們帶來了方便人民生活水平的提高管道煤氣和罐裝煤氣已深入到尋常百姓家 我國燃?xì)獾淖兏锛拔鳉鈻|輸工程的進(jìn)行煤氣和天燃?xì)庖殉蔀槎鄶?shù)家庭的燃料每年因煤氣泄露造成的煤氣中毒事故中因使用熱水器不當(dāng)或產(chǎn)品本身的質(zhì)量問題造成的煤氣中毒事故事故發(fā)生頻率隨年增長因室內(nèi)煤氣濃度過高引起煤氣爆炸的事故也不少見所以怎樣防止煤氣中毒與爆炸已經(jīng)成為人們的迫 切需要為此我們開發(fā)研制了智能煤氣報警系統(tǒng)目前家用煤氣液化氣天然氣作為氣體燃料已用于家庭旅館深入人民的生活之中氣體燃料的應(yīng)用和普及伴之而來的是氣體泄漏造成的中毒爆炸火災(zāi)等事故也時有發(fā)生家用煤氣有時會因各種原因發(fā)生泄漏煤氣的主要成分是甲烷 CO 等氣體甲烷是一種可燃性氣體遇到明火會發(fā)生燃燒當(dāng)濃度達(dá)到一定數(shù)量時甚至爆炸所以如果在煤氣泄漏時打電話煤氣遇到電火花可能會發(fā)生爆炸事故人呆在煤氣泄漏的空間內(nèi)甲烷的不完全燃燒可能會生成一氧化碳一氧化碳泄漏中毒死亡尤為嚴(yán)重眾多周知由于 CO 與血液中的血紅素的結(jié)合能力是氧的 240 倍因此 當(dāng)它進(jìn)入人體血液循環(huán)系統(tǒng)后就會大量取代氧而與血紅素結(jié)合抑制血液中氧氣的釋放使得人體缺氧從而導(dǎo)致發(fā)生頭痛耳鳴嘔吐血壓降低等不同程度的癥狀發(fā)生如果 CO 中毒輕者于康復(fù)過程中可能會頭昏眼花喪失記憶或引起視覺及神經(jīng)上的障礙嚴(yán)重者會導(dǎo)致腦部受損甚至發(fā)生死亡 表 11 CO 對人體的有害程度 空氣中一氧化碳的濃度 吸入時間和中毒癥狀 200ppm 23 小時前頭部輕度頭痛 400ppm 12 小時前頭痛惡心 253 小時后頭痛 800ppm 45 分鐘頭暈眼花 2 小 時精神失常 1600ppm 20 分鐘頭暈頭痛眼花 2小時死亡 3200ppm 510 分鐘頭暈頭痛眼花 30 分鐘死亡 6400ppm 12 分鐘頭暈頭痛眼花 1015 分鐘死亡 12800ppm 13 分鐘死亡 121320世紀(jì) 30年代開始研究及開發(fā)氣體傳感器發(fā)展非常迅速其一方面是因為人們安全意識越來越強(qiáng)對環(huán)境安全性和生活舒適性的要求提高另一方面是因為傳感器市場增長受到政府安全法規(guī)的保護(hù)和推動因為發(fā)展智能的傳感器可以推動人們的生活水平的發(fā)展據(jù)有關(guān)統(tǒng)計美國 1996年到 2020年氣體傳感器年均增長率為 27至 30隨著傳感器生產(chǎn)工藝水平逐步提高傳感器日益小型化集成度不斷增大使得氣體檢測儀器的體積也逐漸變小提高了氣體檢測儀器的便攜性高集成體積小功能容易實現(xiàn)更加利于生產(chǎn)運(yùn)輸及市場推廣 1963 年 5 月日本開發(fā)完成第一臺接觸燃燒式家用燃?xì)庑孤﹫缶饔钟诖文?2 月其改良產(chǎn)品問世改良的報警器可以檢測燃?xì)饧淄橐谎趸嫉葰怏w可以安裝在浴室或者采用集中監(jiān)視 我國于 70 年代初期開始研制可燃性氣體報警器生產(chǎn)型號多樣品種較齊全應(yīng)用范圍也由單一的煉油系統(tǒng)擴(kuò)展到幾乎所有危險作業(yè)環(huán)境的各種類型報警器同時產(chǎn)品數(shù)量也在不斷增加但主要是在引進(jìn)國外先 進(jìn)的傳感器技術(shù)和先進(jìn)的生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行研究與開發(fā)形成自己的特色但是近