基于AT89C51单片机的燃气泄露报警器的设计

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1、基于AT89C51单片机的燃气泄露报警器的设计刘阳风1219013223指导老师：谭刚林【摘要】如今人类生活里面燃气已成为人们生活中必不可少的能源了，在越来越多的人使用燃气的同时，燃气泄漏引起的事故发生的频率也越来越高，从而给身边的人身安全和财产安全带来隐患，所以怎样防止燃气中毒与爆炸已成为人们的迫切需要。本次设计燃气报警采用了AT89C51芯片，MQ-2气敏传感器为核心部件，对燃气报警器进行控制。用单片机实现定时控制，电路简单，可靠性好。【关键词】单片机浓度报警器一、系统功能介绍燃气泄漏报警器以51单片机为核心部件，结合气体传感器，数据转换来实现燃气

2、泄漏检测及声光报警。当空气中的燃气浓度超过设定值时，将及时启动声光报警，及时提醒人作出控制措施，避免燃气中毒及爆炸事件的发生。该设计电路简单、检测准确、实用性强，易于实现。13二、系统的总体设计1、方案选择目前设计了两种方案，简单介绍如下：方案一,通过51系列单片机为主控单元，并且通过传感器把模拟信号通过A/D转换为数字信号，读取出来。通过不同的应用场合和针对不同气体做出相应的浓度设定，来做出声光报警反应。方案二、通过传感器感受可燃性气体，来降低自身阻值，从而增大电流，并且驱动蜂鸣器报警。电路简单、可靠但是灵活性和实用性相较而言差。经各方面的考虑，本设

3、计采用方案一。使用51系列单片机设计方案，电路简单，价格便宜，可靠性强，并且灵活度高。2、设计内容及要求（1）内容：本设计针对经常发生的燃气泄露中毒事件，采用气体传感器、单片机，设计一套有毒气体检测、报警电路。13报警系统由硬件和软件两大部分组成。其硬件部分由气敏传感器，单片机系统组成。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的燃气浓度，当空气中的燃气含量超过允许的标准浓度后，感应器将所获取的信息进行识别和处理，将模拟信号通过A/D信号转换为数字信号，通过51单片机，做出声光报警。在硬件设计方面主要研究组成家用燃气泄漏报警控制系统的单片

4、机芯片、气体传感器总线的使用方法，同时研究电路设计思路、电路组成，包括气体传感器、单片机等的选用和设计，最后给出结构框图、电路原理图。（2）要求：1.对可燃气体进行检测，可燃气体浓度达到报警设定值时，应能报警。2.正常工作：显示灯不亮，蜂鸣器不报警。3、系统结构介绍及框图天然气泄露报警器系统结构框图如图所示，该系统以51单片机为核心，配合外围电路共同完成信号采集、声光报警等功能。系统采用高性能的单片机，要求工作稳定、测量精度高、通用性强、功耗低，保证报警器的精确性及可靠性，而且最好体积小，成本低，有利于减少报警器的体积，降低报警器的使用成本。13使用A

5、T89C51单片机，选用气敏传感器作为敏感元件，利用A/D转换器和声光报警电路，开发了可用于家庭或小型单位天然气泄漏报警器。整个设计由4大部分构成：气敏传感器、A/D转换电路、AT89C51单片机、声光报警电路。气敏传器是将现场气体浓度非电信号转化为电信号；转换电路是将完成将气体传感器输出的模拟信号到数字信号的转换。声光报警模块由单片机和报警电路组成，由单片机控制实现不同的声光报警功能。AD数据转换气体传感器信号处理51单片机声光报警电源134、系统原理图13三、相关技术和器件的基本知识1、气体传感器的介绍（1）MQ—2：MQ-2是一种电阻控制型的气敏

6、器件，其阻值随被测气体的浓度（成分）而变化。所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2)。当传感器所处环境中存在可燃气体时，传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大。使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。MQ-2气体传感器对液化气、丙烷、氢气的灵敏度高，对天然气和其它可燃蒸汽的检测也很理想。这种传感器可检测多种可燃性气体，是一款适合多种应用的低成本传感器。（2）特点：在较宽的浓度范围内对可燃气体有良好的灵敏度对液化气、丙烷、氢气的灵敏度较高长寿命、低成本简单的驱动电路即可（3）应用：13家庭用气体泄

7、漏报警器工业用可燃气体报警器便携式气体检测器2、单片机的选择（1）选用单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词——“智能型”，

8、如智能型洗衣机，各种警报器中的应用等。一方面它要接收来自传感器的气体浓度的模拟信号，另一方面要