目 录
前言 1
（一） 研究的目的及意义 1
（二） 气体检测报警器的发展 1
（三） 气体报警器研发的总体概述 2
一、 报警器的系统设计 3
（一） 天然气报警器的设计思路 3
（二） 系统的设计要求及功能 3
（三） 报警器的系统结构框图 4
二、 硬件设计 4
（一）STC89C52RC单片机简介 4
（二）MQ-7烟雾传感器 7
（三）ADC0809模数转换芯片 8
（四） 声光报警电路 10
（五） LCD1602液晶显示模块 11
三、 软件设计 12
（一） 软件流程图 12
（二） ADC0809芯片读取子程序流程图 12
（三） LCD1602液晶显示流程图 13
（四） 按键子程序流程图 13
结束语 15
谢辞 16
参考文献 17
附录一 原理图 18
附录二 程序 19
前言
（一） 研究的目的及意义
现如今煤气、天然气进入了我们的生活，安全问题对于每位居民来说是一个不能忽视的问题。为了尽可能的减少生活中因不同气体泄露而造成的伤害，每个家庭和涉及运用气体的企业都应选择一种适合的室内煤气泄露报警器来保证自身和财产的安全。所以，杜绝因气体泄露而造成的中毒与爆炸是人们刻不容缓的事情。现在我们购买和使用的燃气泄漏报警器它比较的小巧，性能稳定，很容易携带在身上，检测也很准确，同时购买的价格比较便宜，所以深受每个家庭的喜爱。我们现在常用的燃气泄露报警器只是气体探测器的其中一种， *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$ 
在气体的检测上有着一定的准确性，有效的的降低了因燃气泄漏过量而造成的人员与财产的损失。市场上的出现的报警器基本上都是根据空气中气体含量的大小来驱动声光报警。根据现有的燃气报警器，我们设计出来的的燃气体报警器必须体积更小，可以长时间的稳定工作且监控更为准确。如果单单是运用纯硬件的报警器是没有办法满足用户的需求的。因此我们选用Atmel公司的51系列单片机来实现。
我们所使用的燃气泄漏报警器，基本上都是以单片机作为主要的控制源，对LCD模块，排风扇模块，声光报警模块进行控制。随着西部大开发的不断推进，报警器也走进了我们的生活，在家庭和使用燃气类企业的生产中保护着我们的人身与财产安全。
（二） 气体检测报警器的发展
当今社会气体检测报警产品的研发是一项的高新技术，气体检测报警产品是以保障人民生活及财产安全为前提的产品，所研发的产品综合运用传感集成分析、自动控制、单片机的使用、数据的传输与管理等技术，研发出气体检验测试探针、信息传输与控制功能、报警检测与分析系统。
在商业型的燃气泄漏报警器上，国内外的研发水平存在着不同，国外比国内研发的时间要早，而且技术也更加成熟。日本发明燃气报警器的时间最早，超过50年的历史。无论在气体探测器的研制上，还是在报警器的性能上，均处于国际领先水平。
而国内的燃气报警器研究因为制造芯片的厂商数量较多，芯片价格没办法保持一致、起步晚等原因把国内制造燃气泄漏报警器的科研步伐死死的拽在了的起跑线上。但随着我们科研人员的不断努力，使得科研技术有了大幅度的提高，把国内外研发燃气泄露报警器的距离越拉越小，甚至在一些指标上面已经赶超了国外。但是国外发展较早，许多产品走进了中国市场，已经在国内市场上销售，而且用户对国外的产品有了一定的依赖性，对于自主研发的产品没有太多的了解，并且大多数人对于燃气泄漏的安全隐患不是很重视，使得我们自主研发的产品在国内几乎没有市场，造成了现在的自产无处销售的尴尬局面。
（三） 气体报警器研发的总体概述
本研究课题设计的报警器以STC89C52RC单片机为核心，实现对LCD显示，声光报警的控制，我们选择STC89C52RC单片机，主要是因为它性价比高，生产成本比较低。我所设计的报警器主要是用来检测生活中常见的CO气体，用来管控家庭燃气泄漏的问题。整个报警器的控制系统是由STC89C52RC单片机所控制的，它的辅助硬件是由ADC0809转换器、LCD数码显示、声光报警等几个部分组成。把ADC0809当做载体进行模数转换，将转换出的信号经STC89C52RC单片机处理对显示和报警两个模块进行驱动，实现声音的报警和灯光的提醒，达到检测报警的效果。设计的燃气泄漏报警器主要就是通过气体传感器感应空气中气体浓度，形成模拟信号，模拟信号经模数转换输出给主控系统，经主控系统分析处理，把测得的气体浓度值显示在LCD显示模块上面，观察浓度值大小，如果浓度值大于安全浓度值（安全值可以自行设定，可稍低于爆炸点），主控模块程序就会启动，红灯亮起，蜂鸣器想起，发出警报，有效降低安全事故的发生。当绿灯亮起的时候，表示周围环境一切正常，没有气体泄漏，蜂鸣器正常工作；当气体泄露达到一定的量，但没有达到设定的报警值，此时黄色LCD灯就会亮，蜂鸣器正常工作。
整个系统的设计主要是建立在MQ-7气体传感器和51单片机的基础之上的，设计出的气体泄露检测报警器主要是为了实现：
1.可以在没有人控制整个仪器的情况下，电路正常工作，并准确的检测出仪器周围环境中CO的浓度；
2．通过编写C语言程序对整个的电路进行控制；
3．对MQ-7气体传感器的整体认知和性能的详细了解；
4．科技的发展是为了更好的服务人民，保障人民及财产安全的重要思想。
一、 报警器的系统设计
（一） 天然气报警器的设计思路
针对所设计出的燃气泄漏报警器，它的主要功能就是在一个环境中准确的检测出空气中一氧化碳的含量，当超出安全值时发出报警。报警器主要由C52单片机控制系统，LCD液晶显示，声光报警，以及A/D转换和气体传感等几个部分组成。
仪器的开端是气体传感器，主要是感知附近空气中的一氧化碳的浓度，把感知到的气体浓度经模数转换成对应的数字信号，传送至单片机系统内部。经过单片机的分析，对比处理。再把此信号转换成10进制数显示在LCD上面，同时将此信号进行对比判断，确认气体的浓度值是否已经达到或超过我们所设定的安全值，如果对比发现超过所设定的安全值就会自动触发整个报警电路。蜂鸣器响起，发出警报，反之整个系统不工作。由于我们选择的传感器在温度较高的环境下准确性会提高，因此可以考虑增加一个温度补偿电路。为了能使仪器能长时间的响应，报警器要设定一个5V的电压输入气体传感器。为了提高报警的效果，可以在声音报警基础上增加灯光报警，不同颜色的光信号可以吸引用户的眼睛，起到了提醒作用，同时把仪器在嘈杂环境中无法听清报警声的缺点弥补了。前面所述就是根据现有报警器应具备的功能得到的灵感，提出的设计思路。它是以单片机控制和气体传感为前提的燃气泄漏报警器。我们从仪器使用的环境方面，所测的气体和后续制作成本等多方面的因素考虑。我们选择使用MQ-7气体传感器和STC89C52RC单片机。设计的整个系统细分为核心模块：单片机主控模块 、气体传感器模块两个模块；辅助模块：数模转换模块、LCD显示模块、声光报警模块三个模块。

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