基于单片机的气体检测系统设计开题报告.doc

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1、毕业设计（论文）开题报告电子信息与电气工程学院2011届题目基于单片机的气体检测系统设计课题类型设计课题来源自拟课题学生姓名学号专业电子信息工程年级班09级专升本指导教师职称讲师填写日期：2011年3月28日一、本课题研究的主要内容、目的和意义1．课题主要内容：本设计的主要内容是基于单片机控制的气体检测电路，显示电路等外围电路。主要包含以下几个方面：一方面是组合测量电路与A/D转换器以完成信号到电压的转换，二是用单片机控制外围电路的显示，三是设计外围电路和单片机的接口电路，四是编写主程序、数据采集子程序、报警程序等程序。2．选该课题的目的：随

2、着可燃性气体的种类和应用范围的增加，其使用场所和贮存仓库内的泄漏，火灾爆炸事故日益增多，从安全、环保及经济上考虑，设计一种检测可燃气体自动报警装置的控制器是非常必要的。单片机具有通用性强、体积小、价格低、稳定可靠等优点，在智能产品、测控系统等领域得到了广泛的应用，本课题的可燃气体监测系统可显示被测气体的报警等级以及改变报警标准，当其电压值小于规定标准值时一切正常，当电压超过规定的标准值时根据蜂鸣器报警级数以此提醒人们危险。3．研究意义：（1）通过思考和动手，极大的锻炼了自己的自学能力，同时也提高了单片机方面的知识，为以后的运用打下扎实的基础。

3、（2）对信号的转换过程和功能的实现有比较清晰的理解。（3）测试可燃气体检测系统的各项功能，并能分析测试结果。（4）对检测系统整体的功能及其优越性进行评价。（5）运用其他的分析方法使可燃气体检测的功能更加智能化、合理化。二、文献综述（国内外相关研究现况和发展趋向）国外从20世纪30年代开始研究及开发气体传感器，且发展迅速，一方面是因为人们安全意识增强，对环境安全性和生活舒适性要求提高；另一方面是因为传感器市场增长受到政府安全法规的推动。据有关统计，美国1996年一2002年气体传感器年均增长率为27%～30%。随着传感器生产工艺水平逐步提高，传

4、感器口益小型化、集成度不断增大，使得气体检测仪器的体积也逐渐变小，提高了气体检测仪器的便携性，更加利十生产、运输及市场推广。1963年5月，日本开发完成第一台接触燃烧式家用燃气泄漏报警器，次年12月其改良产品问世，改良的报警器可以检测燃气、一氧化碳等气体，可以安装在浴室或者采用集中监视。我国在70年代初期开始研制气体报警器，生产型号多样、品种较齐全，应用范围也由单一的炼油系统扩展到几乎所有危险作业环境的各种类型报警器，产品数量也在不断增加。但主要是在引进国外先进的传感器技术和先进的生产工艺基础上，进行研究与开发形成自己的特色。近年来，在气体选

5、择性和产品稳定性上也有很大进步。气体检测报警器可分为民用气体报警器、工业用气体报警器、有毒有害气体报警器二大系列产品。(1}民用气体报警器民用气体报警器为居民家庭用的燃气报警器，一般安装在厨房，遇燃气泄漏时，报警器可发出声光报警，或同时伴有数字显示，同时联动外部设备。有的报警器可自动开启排风扇，把燃气排出室外;有的报警器在报警时可自动关闭燃气阀门，以防燃气继续泄漏。(2)工业用的气体报警器及有毒有害气体报警器工业用的气体报警器及有毒有害气体报警器只是检测探头有差异，而在原理和应用中都很相近。工业用的气报警器及有毒气体报警器根据检测环境的不同，

6、也可分为检漏仪、控制器和探测器。控制器与探测器结合使用，可在防爆现场长期监测气体的浓度。探测器安装在防爆现场，控制器壁挂在值班室等有人值守的地方，二者采用屏蔽电缆线连接。当在现场的探测器探测到燃气泄漏之后，通过屏蔽电缆线将信号传到控制器，控制器发出声光报警，同时启动排风装置或关闭电磁阀切断气源，以确保安全。在可燃气体检测方法中传感器占有重要地位。而发展灵敏度高、选择性好、能够实现现场连续实时监测的新方法则是其努力的方向 。另外，色谱技术在甲醛监测中的应用将随着其本身的发展而不断加强，在很长时问内，色谱方法仍然是解决复杂组分同时分离分析的最有效

7、手段。在仪器方面，现场分析仪器无疑将占主导地位。是可燃气体检测仪器研制开发中最具代表性的方向。但是，这并不说明实验室的可燃气体测定仪器设备将退出历史舞台。总之，发展灵敏度高、选择性好和能够实现现场分析或长期稳定地实时在线检测的新方法和新仪器将是空气中可燃气体检测研究的一个重要方向。三、拟采取的研究方法（方案、技术路线等）和可行性论证1.实行方案可燃气体检测的电路包含四方面的内容：一方面是如何组合测量电路与A/D转换器以完成信号到电压的转换，二是如何用单片机控制外围电路的显示，三是如何设计外围电路和单片机的接口电路，四是如何编写主程序、数据采集

8、子程序、报警程序等程序。2.可行性(1)测量电路：测量电路由MQ-6气敏传感器，A/D转换器等组成。完成数据采集和电流到电压的转换。(2)主控系统：主控系统主要有单