家用燃气泄漏报警器的设计

南京邮电大学高等教育自学考试专接本专业毕业设计(论文)设计题目：家用燃气泄漏报警器的设计专科学校南京信息职业技术学院姓名卢艳准考证号012912253007本科专业计算机通信工程指导教师袁迎春完成日期2014年5月4日附表一南京邮电学院高等教育自学考试专接本专业毕业设计任务书（本科）姓名卢艳准考证号012912253007专业计算机通信工程题目家用燃气泄漏报警器的设计指导教师袁迎春职称讲师工作单位南京信息职业技术学院通信地址南京信息职业技术学院邮政编码210046联系电话[phone]设计内容（要求详细到节，有学生独立完成的内容）：燃气报警器主要是由传感器感知模块，报警模块，LCD显示模块，传感模块组成，其中室内燃气浓度的变化经过一氧化碳传感器来感知并将其转化为电信号传输到测控电路中的。在具备了硬件条件后，编写程序来完成本课题所需达到的功能；对于报警模块，可由蜂鸣器和LED实现报警功能。结合上述提到的所要完成的主要功能，我认为完成这一设计可以分为下面这几步走：（1）结合本设计课题所要完成的主要功能，完成原理分析及电路初步设计。（2）确定电路所需的元器件并熟悉其各自在电路中的作用以及工作原理。（3）利用prtel99se和keil软件完成相应的电路图制作与程序的编写，对燃气报警器的电路进行调试，验证方案的可行性。（4）调试顺利完成后，搜集所需元器件，开始线路布局，进行手动焊接。（5）在焊接成功后，对燃气报警系统的电路再进行测试。（6）燃气报警实验顺利完成后，撰写毕业设计论文。主要参考文献、资料(写清楚参考文献名称、作者、出版单位)[1]周润景徐宏伟丁莉.单片机电路设计、分析与制作[J].北京：机械工业出版社.2010[2]彭为黄科雷道仲.单片机典型系统设计实例精讲[J].北京：电子工业出版社.2006[3]张志良主编邵青张慧莉.模拟电子技术基础[J].北京：机械工业出版社.2006[4]朱明程等.一氧化碳传感MGS1100原理及应用[J].电子技术,1998,1:39-40[5]戴永黄辉先胡俊达等.微型计算机技术[J].湘潭：湘潭大学出版社.2008[6]艾礼貌.浅谈热释电红外传感器报警系统[J].中国科技财富，2009,23（7）：10-12[7]周世龙，单电源供电运算放大器设计方法[J]，电子工程师，2005，31[8]丁国骏，陈敏，《图解电子电路》，科学出版社[M]，2004[9]王猛，姜旭，可燃气体报警器计量检定现状与发展，沈阳市能源标准计量所[J]，2006[10]高吉祥，《数字系统与自动控制系统设计》[M]，电子工业版社，2007[11]谢自美，《电子线路综合设计》，华中科技大学出版社[M]，2006要求完成报告书的时间：2014/4/27单位（盖章）南邮继续教育学院（盖章）下达任务书：年月日附表二开题报告班级：2012级南邮接本班姓名：卢艳准考证号：012912253007提纲：家用燃气报警系统的实现，系统各硬件模块的设计与调试，系统软件程序的设计与调试1.对教师下达的课题任务的学习与理解燃气是我们生活中不可缺少的部分，因为燃气泄漏造成的一氧化碳中毒或爆炸的事故屡屡发生。本课题通过设计燃气报警器可以大大降低使因燃气泄漏造成的事故。燃气报警的燃气探测器时刻监测室内的燃气浓度，当我们使用完燃气后忘关了阀门之后，就会泄露大量燃气，若燃气探测器检测到燃气溶度超过报警器设定的安全浓度值时，就会进行声光报警，以提醒人们及时关闭燃气阀门，注意安全问题。由此可以大大降低灾难性事故发生的概率。2.阅读文献资料进行调研的综述通过图书馆查阅以及网上查询等方式，结合本设计所要完成的主要功能，了解到燃气报警器为居民家用的燃气报警器，一般安装在厨房，遇燃气泄漏时，报警器可发出警报声。在应用方面，目前最广泛的是可燃性气体气敏元件传感器，已普及应用于气体泄漏检测和监控，从工厂企业到居民家庭应用十分广泛。国外燃气报警器发展很快，一方面是由于人们安全意识增强，对环境安全性和生活舒适性要求提高；另一方面是由于燃气报警器市场增长受到政府安全法规的推动。因此，国外燃气报警器技术得到了较快发展，目前，燃气报警器的发展趋势集中表现为：一是提高灵敏度和工作性能，降低功耗和成本，缩小尺寸，简化电路，与应用整机相结合，这也是燃气报警器一直追求的目标。二是增强可靠性，实现元件和应用电路集成化，多功能化，发展MEMS技术，发展现场适用的变送器和智能型燃气报警器。3.根据任务书的任务及文献调研结果，初步拟定的执行（实施）方案（含具体进度计划）2.01-2.05查找资料，确定课题2.08-2.16收集资料，总体方案设计，开题报告2.17-3.05调试程序，修改论文，完善实物3.05-3.25撰写毕业设计论文3.25-3.30整实物体，论文定初稿4.11-4.20整实物体，论文定稿4.21-5.06准备答辩5.07毕业答辩指导教师批阅意见指导教师签名________________日期：注：不够可另加附页。附表三毕业设计(论文)工作中期检查表类别指导教师检查意见备注（包括工作摘记）计划执行情况毕业设计工作该毕业设计基本能按照计划进行，现处于家用燃气报警硬件结构以及气体传感模块的设计阶段，学生感觉该课题具有一定的深度，需要查阅大量的资料。动纪律思想品德期间工作态度劳学生在毕业设计该生能够及时和老师进行沟通和交流，主动查阅资料，认真分析研究。按照老师要求进行论文的研究和写作，态度积极。有协作精神。毕业设计调整意见注重燃气报警系统对自动排气方面功能的设计和开发。学号学生姓名11019P05指导教师签名卢艳年月日附表四毕业设计（论文）评语表（本科）姓名卢艳准考证号012912253007专业计算机通信工程题目家用燃气泄露报警器的设计毕业设计（论文）评语：指导教师（签名）年月日备注摘要随着经济和科学技术的快速发展,人们对生活质量的提高和生活环境的改善越来越重视,液化气、煤气进入家庭的使用为人们带来了方便,也改善了城市的环境,但同时也给人们带来了潜在的危险,其中一氧化碳是最主要的危险源。一氧化碳是一种无色无味的气体，同时燃气燃料在使用中，若管道和阀门密封不好，它们泄露出去，轻者引起中毒，重者造成火灾，危及人们的生命财产。由于这些原因，对于气体的检测与控制就变得很重要了，使用燃气报警器是对付燃气泄漏的重要手段之一。基于此现实，现提出利用单片机系统进行有效的预防措施。本论文针对家庭燃气主要类型与成分而设计的燃气泄露报警系统，以气敏传感器和单片机为核心器件。该燃气报警器是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格廉价的报警器，它具有很强的实用性。当这些气体在室内达到一定要求浓度（安全值）时，该装置能够进行声光报警，提醒人们注意有家里有燃气泄漏，及时采取措施。关键词：气敏传感器；单片机；模数转换；报警器系统；ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofeconomy,scienceandtechnology,peopletoimprovethequalityoflifeandimprovingthelivingenvironmentmoreandmoreattention,liquefiedgasintothehome'sconvenientforpeopletouse,butalsotoimprovetheurbanenvironment,butatthesametimealsogaverisetoapotentialrisk,whichisthemostdangeroussourceofcarbonmonoxide.Carbonmonoxideisacolorless,odorlessgasfuelinuseatthesametime,ifthepipingandvalvesealisnotgood,theyleakedout,thelightcancausepoisoning,causedseverefire,endangeringpeople'slivesandproperty.Forthesereasons,thedetectionandcontrolofgasbecomesveryimportant,theuseofcombustiblegasisoneoftheimportantmeanstodealwithagasleak.Basedonthisreality,theuseofsingle-chipsystemsareproposedforeffectivepreventivemeasures.Inthisthesis,themaintypesofhomeandcompositionofgasandgasleakalarmsystemdesignedtogassensorsandmicroprocessorasthecoredevice.Thecombustiblegasisasimplestructure,stableperformance,easytouse,inexpensivepricealarm,ithasastrongpracticality.Whenthesegasconcentrationsintheindoormeetcertainrequirements(safetyvalue),thedevicecanbeaudibleandvisualalarm,areminderofthefamilyhashadagasleak,taketimelymeasures.Keywords：Gassensors;SCM;analog-digitalconverter;alarmsystem;目录第一章概述.....................................................11.1课题的背景、目的和意义.............................................11.1.1课题的背景...................................................11.1.2课题的目的和意义.............................................11.2题目可燃性气体报警器的国内外现状...................................11.3报警系统实现的基本内容和功能.......................................31.3.1报警系统实现的基本内容.......................................31.3.2报警系统实现的基本功能.......................................3第二章系统总体方案设计.........................................42.1燃气泄漏报警系统的设计思路.........................................42.2系统原理及基本框图.................................................42.3燃气报警系统总电路设计.............................................5第三章燃气泄漏报警系统的硬件设计...............................73.1控制模块...........................................................73.1.1单片机的简介.................................................73.1.2引脚介绍.....................................................73.1.3最小系统...........................................