摘 要现在在中国的绝大部分家庭都在使用煤气作为厨房燃料，但是操作不当或其他原因造成煤气泄漏却会严重危害到个人家庭甚至于公共集体的安全。为了降低煤气泄漏的危害，保障人们的生命财产安全，本文通过设计一款运用气敏传感器来对空气中的煤气浓度值进行检测并且预警的装置。当该装置在工作状态，系统将自动采集空气中的煤气等可燃气体浓度进行检测，将该检测结果传递给单片机进行内部信号转换处理，收集好的信号与系统所设定的浓度阀值进行自动比对，根据所不同的比对结果来决定指示灯和蜂鸣报警器的示警状态。本课题研究设计的是以单片机STC89C52为主的煤气泄漏报警装置。当装置接通电源后，控制系统电路将自动对煤气浓度进行实时检测和监控、系统中同时采用了A/D模数转换电路，将检测到煤气浓度的模拟信号转化为数字信号传递给液晶模块和报警器件，液晶显示器接收到数字信号后可实时显示出空气中煤气的浓度值并且蜂鸣报警器根据接收到的信号的不同所自动触发不同示警信号的一款智能煤气泄漏报警器系统。
目 录
一、引言 1
（1）智能煤气泄漏报警器的发展背景 1
（2）研究现状 1
(3)研究内容 1
二、方案设计 2
（1）方案设计 2
（2）设计模块框架 2
三、硬件电路的设计 2
（1）STC89C52单片机控制 2
（2）蜂鸣器模块电路设计 5
（3）气体传感器检测电路设计 3
（4）按键电路设计 4
（5）液晶显示设计 4
四、系统软件设计 6
（1）煤气泄漏报警器的整体流程 6
（2）报警器工作流程 6
（3）按键功能电路流程 7
（4）液晶显示流程 8
五、安装与调试 9
六、总结 11
七、参考文献 12
八、致 谢 13
九、附录 13
附录一：原理图 14
附录二：PCB图 14
附录三：部分程序 15
一、引言
（1）智能煤气泄漏报警器的发展背景
随着时代的不断进步，且社会的不断发 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ^351916072# 
展，国家颁布了一系列农里乡村向城镇化发展的国策方针，这有力促进了天然气在全国家庭使用的普及率。一方面是煤气等天然气使用方便且是清洁能源，且在空气中充分与氧气发生反应后产生二氧化碳等气体对空气质量无影响，另一方面近年来国家对环境的保护愈加重视，发扬为子孙留下青山绿水的环保精神，禁止随意砍伐树木，破坏山岭等，乡村家庭所需要的能源地位不得不被煤气等天然气所替代，因此煤气也走入了中国千千万万的家庭中。任何事情都有双面性，煤气使用得当给我们带来便捷，错误操作带来危害。中国每年发生上千起因煤气泄漏而导致致人死亡或煤气爆炸等危害公共安全事件的发生。它无色无味，一旦泄露被人过多吸体内，患者会出现烦躁，意识模糊，困倦乏力，皮肤粘膜呈现樱桃红色等症状，同时也会给患者的神经中枢造成不可逆转的损伤，治疗之后可能会留下痴呆，遗忘性高，记忆力下降等副作用，过量吸入会直接人体导致死亡。[1]而且煤气还兼具易燃易爆易扩散的特性，在厨房中，煤气泄露很快就会布满在厨房空间中，人体中所带的静电一瞬间就可点燃煤气，造成爆炸悲剧的发生。[2]
（2）研究现状
当煤气刚在生活中普及时，它所带来的便利的同时它的气体泄漏危害生命安全的弊端也逐渐暴露出来了，研发一款能够对空气中的煤气进行自动检测且报警的智能装置就显得迫在眉睫了，那时各大燃气企业就已经开始了对这种装置的研发。刚研发出来的煤气报警器装置简陋且灵敏性和抗干扰能力差，需要人工干预才能预警。如今经过了这些年互联网技术的不断发展，各大燃气企业也有了丰富的技术储备，已经具备了对智能煤气泄漏报警器产品的研发能力和自主创能力。而且市场中的智能煤气泄漏报警器检测控制系统相关产品份销量不断上升，无论是在农村城镇还是一线城市都离不开使用天然气，但是天然气一旦泄漏给人们带来的危害轻则危及生命，重则引起重大公共危患，而智能煤气泄漏报警器就成为了不可或缺的一个保障生命安全的重要装置。
（3）研究内容
本课题采用的电路核心为STC89C52单片机，对实现多模块器件的控制和相对应硬件和软件功能的研发起到重要作用。系统通过气敏传感器对进行空气中的可燃气体浓度进行精准测量，同时能将检测到的浓度数据实时显示在液晶屏上供用户进行查看，同时与根据用户需要的报警值进行自动对比，检测到的结果高于报警值则进行自动报警。
二、方案设计
（1）方案设计
煤气泄漏报警器功能框架图如图1所示，且工作流程如下：接通电源后，系统通过将MQ5气体传感器检测空气中的煤气等天然气的浓度值信号传递给核心模块单片机，单片机接收信号处理后与系统内部所设置的程序指令相互比对之后，采用A/D转换器将该比对后的结果信号转换传递给其余器件去执行器设置的命令功能。液晶模块接收数字信号后实时显示出煤气在空气中的浓度值，同时报警器根据所接收到的系统的不同指令做出不同的示警反应。当传感器检测到环境中的可燃性气体浓度在020ppm时，经系统处理后给报警器的状态指令是绿灯亮起；当传感器检测到环境中的可燃性气体浓度在2085ppm时，经系统处理后给报警器的状态指令是黄灯亮；当环境中的一氧化碳浓度超过所设定的浓度值85ppm时，经系统处理后给报警器的状态指令是红灯亮同时进行蜂鸣报警器发出尖锐声音报示警。
图1功能框架
（2）设计总框架
该设计为了预防在煤气的使用中因管道老化连接节口松动或操作不当等原因而煤气泄漏所带来的危险。该系统在使用过程中，只需启动电源开关，就会自动检测发出预警信号，同时具备功耗低，体积小巧，检测灵敏，功能稳定等特点。设计总体框架如图2所示，选择STC89C52单片机作为核心处理浓度检测部分传递来的信号，再与用户调试的报警阀值相互比对，根据比对结果再将单片机处理的状态传递给报警器。


如图2设计总体框架
三、硬件电路的设计
（1）STC89C52单片机控制

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