毕业论文--家庭煤气泄露报警器设计

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1、中州大学工程技术学院毕业论文(电工教研室)题目：家庭煤气泄漏报警器设计专业班级：08级电气自动化技术（1）班设计人：张艳伟学号：200801021124指导老师：陈良设计时间：2011-2-1842目录目录2摘要4第一章绪论51.1课题研究背景51.2、课题研究的目的61.3、系统设计基本内容6第二章系统设计技术基础72.1、系统实现方案与选择72.1.1、基于单片机的实现方案72.1.2、基于MiniCore的实现方案72.1.3、方案选择82.2、MiniCore芯片选择92.2.1、RCM5700的简介92.2.2、RCM5700的优点102.2.3、RCM5700硬件组成11

2、2.2.4、RCM5700模块接口定义112.3、传感器的选择172.3.1、一氧化碳传感器的选择182.3.2、氢气传感器的选择202.3.3、烷类传感器的选择222.4、仪表放大器的选择232.5、A/D转换器选择25第三章基于RCM5700的系统电路设计263.1、系统硬件电路总体设计263.2、系统硬件电路273.3、信号采集放大电路的设计283.4、运放电路及A/D转换电路30423.5、RCM5700内置看门狗的利用323.6、主控制器与显示屏的接口设计323.7、气体自动控制阀的原理333.8、通信接口电路设计343.9、电源转换电路设计35第四章系统电路调试364.1

3、、模块的连通性调试364.2、系统各硬件的检测及控制性调试374.3、系统主控硬件的通信性能调试374.4、系统软硬件综合性能测试374.5、系统误差分析38第五章总结39参考文献40致谢41附录4242摘要当今社会上，出现了许多煤气报警器，而这些产品大都是针对煤气的泄漏所做出的相应的报警，即为家庭式。但是随着社会的发展，煤气报警器也在发展。微机控制技术、传感器在工业控制、机电一体化、智能仪表、通信、家用电器等方面得到了广泛应用，显著提高了各种设备的技术水平和自动化程度。因此对这些原理和结构我们就需要很好的了解并掌握。煤气报警系统采用了RCM5700为系统的CPU，通过单片机系统设计

4、实现对家用煤气的控制功能，由NG-CO-001电化学一氧化碳气体传感器对煤气进行检测，将所得的浓度值与设定浓度值相比较得到偏差。通过对偏差信号的处理获得控制信号，去调节煤气出气阀的通断，四个单元的煤气浓度对应模拟量利用A/D转换为数字量，并加入了键盘输入，从而实现对家用煤气漏气的控制。42整个系统的硬件电路设计合理，性能安全可靠。关键词：电位器采样报警临界值煤气浓度第一章绪论1.1课题研究背景随着我国燃气的变革及西气东输工程的进行，煤气或天燃气已成为多数家庭的燃料。每年，因煤气泄露造成的煤气中毒事故中，因使用热水器不当或产品本身的质量问题，造成的煤气中毒事故，全国均有不少事例。有甚者

5、，因室内煤气浓度过高，引起煤气爆炸的事故也不少见。42家用煤气有时会因各种原因发生泄漏，煤气的主要成分是甲烷，甲烷是一种可燃性气体，遇到明火会发生燃烧甚至爆炸，所以如果在煤气泄漏时打电话，使用家用电器的话，煤气遇到电火花可能会发生爆炸事故。人呆在煤气泄漏的空间内，甲烷的不完全燃烧可能会生成一氧化碳，人体吸入有毒气体一氧化碳后，一氧化碳将会迅速与血液中的红细胞结合导致人体中毒昏迷，如果长时间吸入泄露的煤气甚至会发生中毒死亡。一氧化碳中毒属内科急症，如不及时发现及治疗，将会危及生命。近年来，我国部分地区非职业性一氧化碳中毒事件时有发生。特别是冬春季高发。1.2、课题研究的目的使用燃气报警

6、器是对付燃气无形杀手的重要手段之一。燃气专家指出，燃气泄漏或废气排放而大量产生的一氧化碳是燃气中毒事响应的根源，如采有用燃气泄漏报警器就能得到及时的警示。有关部门经长期测试同样得出结论，燃气报警器防止一氧化碳中毒事故发生的有效率达95%以上。单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛，煤气泄漏则是人们日常生活中常常需要测量和控制的一个问题。单片机有利于为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施。为了防止中毒事件再次发生，提出利用单片机系统进行有效的预防对策。所以怎样防止煤气中毒与爆炸已成为人们的迫切需要。为此我们开发研制了智能煤气报警系统。1.3、系统设计基本内容针对经常发生的煤气

7、泄漏中毒事件，采用煤气、甲烷、乙烷及一氧化碳等气体传感器、单片机、电磁阀和电铃，设计一套有毒气体检测、报警电路，显示室内空气质量（分优、良、中、好、差五级），用单片机模块分路控制继电器、发光二极管和电铃。报警系统由硬件和软件两大部分组成。其中硬件部分由各报警感应器、感应器控制器、主控器等设备组成。软件部分主要是报警系统控制程序。气敏传感器用来检测空气中煤气的浓度，当空气中煤气含量超过允许标准浓度后，感应器所获得的感应信号均被感应器控制器所接收，再由感应器控