瓦斯浓度监控与报警.doc

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1、瓦斯浓度监控与报警摘要：本设计主要是由一个MQ-2传感器采集气体浓度信号，系统建立浓度与电压关系，进行浓度电压转换，电压浓度转换，浓度显示，声光报警构成的报警装置。本系统由ICL7135A/D转换数据，MCU采用STC89C52单片机，完成气体浓度信号的采集显示内容的传输、显示等功能。本设计的瓦斯气体警报器由六个部分组成：传感器电路、LCD显示器、声光报警器、控制电路、A/D转换、串口通信电路和电源模块。对采集的模拟信号转换成数字信号再进行处理和判断，运用一定的算法计算出待检测气体成分及浓度并送到

2、LCD显示器显示出来。当检测气体浓度低于设定报警阀值的时候，LCD显示器仅仅显示测得的瓦斯气体浓度；当检测气体浓度超出设定报警阀值时给出声光报警。关键词：传感器ICL7135声光报警串转并出目录1前言32方案论证与比较32.1方案一32.2方案二32.3方案论证与比较33理论分析与计算43.1概述43.2参数指标43.3模块工作原理43.3.1气体传感器工作原理43.3.2ADC0809工作原理53.3.3单片机部分63.5气体结果测量计算64系统设计74.1电源模块74.2通信部分84.3LED

3、显示及驱动84.4A/D采集与单片机最小系统94.5总体功能设计.......................................................105软件设计115.1单片机程序流程图..................................................115.2A/D、单片机数据传输设计126系统调试126.1测试仪器..........................................................12

4、6.2测试方法..........................................................126.2.1电源测试.....................................................126.2.2传感器工作测试..............................................126.2.3A/D采集与单片机最小系统电路的调试...........................131前言鉴于家用煤

5、气中毒和矿井中瓦斯爆炸时常发生，造成意外伤害的发生。这些不必要的伤害都源于瓦斯中有些瓦斯气体，在无色无味或在浓度较小的气体环境下，很难被人所发现，但可能此时已经构成了安全隐患。瓦斯气体浓度监控与报警仪是一种安全的检测仪器，它只是检测空气中瓦斯气体的含量，如果瓦斯气体超出正常的空气含量威胁到人身安全或财产安全的时候，瓦斯使用煤气或矿井工作中要注意采取并完善安全措施、控制事故隐患。但是，不可能达到绝对安全，仍然会出现万有一失的情况。况且有时难免会有人们的疏忽。因此，事故隐患的监控报警，在家庭、矿井等场

6、所瓦斯气体检测报警，是非常必要的。对避免和控制事故具有重要的意义。气体报警器就会自动报警，提醒人们及早的采取措施，避免事故发生。由于瓦斯气体本身的危险性和对人民生产生活造成的巨大危害，因此对瓦斯气体的检测和报警是一项必要的工作。瓦斯气体报警是利用气体传感器技术，将检测到的瓦斯气体浓度和标准值进行比较，当高过一定浓度值时候进行相应的声光报警，提醒正在作业的人员进行相应的处理，组织人员撤离或对该场所通风排气，避免不安全事故的发生，对现在的家庭、作业场地安全起着非常重要的作用。基于种种社会想法，笔者所设

7、计一种低成本的瓦斯性气体报警器设计，能够监控瓦斯气体的浓度，显示测量结果，并对当前的环境状态做出判断，发出报警信息。2方案论证与比较信号采集2.1方案一：如框图（采用纯模拟电路）电路输入级为气敏元件，和二极管、三级管构成的电子开关。再用两个三极管构成互补多谐振荡器，他与继电器和发光二级管组成闪光报警器。电位器为报警灵敏度调节，瓦斯气体浓度一定，三极管导通，继电器通断工作，二极管闪烁报警。电源模块开关电路继电器2继电器1图2-2-1框图1风扇排气声光报警显示系统2.2方案二：电路气敏元件采集浓度信号

8、，使用ICL7135A/D转换起将模拟量转换为数字量，单片机对数据进行计算处理，并通过1602液晶显示器显示气体浓度，通过PC机对气体浓度报警阈值进行设置，对不同的气体浓度进行声光报警。并通过PC机对整个系统进行监控。A/D传感器报警系统MCUPC机控制图2-2-2框图22.3方案论证与比较：方案一结构小巧，采用电位器可以对报警灵敏度进行调节，但是属于纯模拟电路报警，在调节过程中相对比较困难。方案二采用多级非门驱动LED报警，可对气体浓度进行定量分析，浓度越大点亮的发光二极管越多。