课程设计（论文）-可燃气体报警装置设计

《课程设计（论文）-可燃气体报警装置设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、西华大学课程设计说明书目录1前言12总体方案设计22.1方案比较22.2方案选择33单元模块设计43.1各单元模块电路设计及功能介绍43.1.1直流稳压电源模块43.1.2串口电路模块....................................................43.1.3单片机模块.......................................................53.1.4可燃气体检测与信号调理模块.......................................63.1.5AD转换模块63

2、.1.6报警电路73.1.7数码显示及浓度设置模块83.2特殊元器件的介绍83.2.1LM2576稳压器83.2.2MQ-5传感器93.2.3STC89C52单片机93.2.4ADC8089114软件设计..............................................................144.1软件设计原理及设计所用工具144.1.1软件设计原理144.1.2软件设计所用工具144.2软件设计结构图145系统功能、指标参数................................................

3、.....165.1说明系统能实现的功能165.2系统指标参数166结论177总结与体会188谢辞199参考文献20附录21第22页西华大学课程设计说明书1前言在很多工业生产领域包括石油、化工、冶金、采矿等行业，都会产生或利用到可燃气体。而近年来，可燃气体作为人们做饭、取暖的燃料，早已进人广大城乡居民家中。但是由于各种原因如漏气、阀门故障、等都会引起室内可燃气体浓度上升，当室内可燃气体的浓度达到一定的程度时，就会引起人体中毒反应；如遇火花等，甚至还有可能引起爆炸，造成人身伤亡和财产损失。由于可燃气体本身的危险性严重威胁到人民的生产生活安全，故而对可燃气体的检

4、测与报警在生产生活中式非常重要的。本课程设计通过传感器将送来的可燃性气体浓度对应的微小信号经过放大，送入微控制器，经A/D转换、浓度比较，线性化数据处理，转化成相应的十进制浓度值，把实际可燃性气体浓度及各路状态送显，当可燃气体浓度超过25%时进行光报警，超过50%时进行声光报警并提醒附近人员及时采取安全措施，防止中毒事故、爆炸、及火灾发生，从而保障生命、财产的安全。由于气体传感器需要在加热状态下工作，温度越高，反应越快，响应时间和恢复时间就越快。为提高响应时间，保证传感器准确地、稳定地工作，可燃气体报警器需要向气体传感器持续输出一个5V的电压。为了保证其可靠

5、性，在输出5V的电压的同时，进行故障监测。当传感器加热丝、或电缆线和传感器断线、或接触不良时，进行故障报警。本设计为常用普通的可燃性气体报警器设计，具备监控可燃气体的浓度，显示测量结果，并对当前的环境状态做出判断，发出报警信息的功能。该报警装置灵敏度高，适用于检测低浓度气体。且寿命长、在线性好，报警器的结构简单，制作方便，制造成本低，适用于家庭可燃气体的报警。第22页西华大学课程设计说明书2总体方案设计2.1方案比较方案一：可燃气体报警装置由可燃性气体传感器电路、放大电路，A/D转换电路、单片机、显示电路、按键、信号输出电路、报警器等组成。若可燃气泄漏，则传

6、感器电路将可燃气体浓度转换为电信号，通过放大、A/D转换将模拟信号转换为数字信号送予单片机，再由单片机控制报警信号，发出声光报警。原理框图如图2.1:传感器放大电路串行通信数码显示报警装置按键设置单片机及AD转换图2.1方案一框图方案二：可燃气体报警装置由可燃气体传感器、电桥电路、差分电路、放大电路、A/D转换模块、单片机、显示电路、报警器电路、按键设置模块组成。由气体传感器感知环境中某种气体并将气体浓度信号转换成电信号。该电信号为连续变化的模拟信号，经过抗干扰处理放大后经过A/D转换将其转化为数字信号送予单片机处理。单片机对采集的数字信号进行处理和判断，通

7、过程序控制计算出待检测气体成分及浓度并送到数码管显示，当检测气体浓度超出设定报警阀值时给出声光报警。其原理框图如图2.2所示：第22页西华大学课程设计说明书传感器差分电路电桥电路放大电路单片机及AD转换报警装置数码显示按键设置串行通信图2.2方案二框图2.2方案选择方案一和方案二相比较，方案一结构简单，比方案二省略了电桥和差分电路，其对信号的采集和处理不是很严格，容易造成较大的误差，方案二的设计正好弥补了这一点。电桥电路可作为调零电路，减小系统误差；而差放电路具有很强的抑制零点漂移及抑制噪声与干扰的能力。故而传感器采集的信号经过电桥电路、差分电路和放大电路的

8、处理后，信号质量好，误差小，所以选择方案二做为此次课