传感器课程设计-可燃气体泄漏报警器

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1、可燃气体泄漏报警器摘要随着社会的进步，现在大多数家庭都使用管道煤气（天然气），使我们的生活带来了很多方便。但是，管道煤气（天然气）一旦泄漏是非常危险的，当空气中的天然气到达了一定的浓度，只要遇到了明火，极易发生火灾，甚至发生爆炸。由于天然气的主要成分是甲烷，它是无色无味的气体，不易被察觉。因此，从安全、环保及经济上考虑，研制一种检测可燃性气体自动报警和自动打开排器装置的一种控制器是非常必要的。本设计利用GS系列传感器，将置于测试环境中待测气体的浓度转换为模拟电压，再通过ADC0809将模拟电压转换为数字信号，送入单片机AT89C51中进行处理。为了用户对气体浓度进行

2、实时了解，将AT89C51外接3片74LS164作为3位LED显示器的静态显示接口，把单片机的RXD作为数据输出线，TXD作为移位时钟脉冲。74LS164为TTL单向8位移位寄存器，可实现串行输入，并行输出，通过8位移位寄存器74LS164可进行静态显示。通过设置报警值，用单片机控制发光二极管和音乐IC同时报警。利用单片机控制技术，制作了程控一氧化碳报警器。该仪器对一氧化碳（CO）进行实时监控，当一氧化碳的浓度超过允许值时，控制电路进行报警，并通过外接排风扇与电磁阀对其进行程控，以防事故的发生。另外为了防止程序陷入死循环，还利用x25045芯片组成的看门狗电路在程序

3、陷入死循环时让单片机复位，而不用整个系统断电，从而保护了硬件电路。由于所设计的数字气体报警器采用单片机AT89C51，其价格便宜，性能稳定，易于产品化。以GS气体传感器和AT89C51单片机为核心，设计气体泄漏报警器，该报警器设计方法简单易行，使用效果良好，下面给出了气体泄漏报警器的总体设计原理，关键的硬件电路和所有的软件程序设计。关键词：气体泄漏报警器；可燃性气体，AT89C51单片机，GS气体传感器目录一、设计目的……………………………………………………………1二、设计任务与要求……………………………………………………12.1设计任务……………………………………

4、………………………………12.1设计要求……………………………………………………………………2三、设计步骤及原理分析………………………………………………23.1设计方法……………………………………………………………………23.2设计原理及分析……………………………………………………………33.3设计步骤……………………………………………………………………10四、课程设计小结与体会……………………………………………18五、参考文献……………………………………………………………19一、设计目的本文所设计的数字气体报警器采用单片机AT89C51，其价格便宜，易于产品化。本

5、设计能将置于测试环境中的气体传感器输出的模拟电压通过A/D转换器送入单片机AT89C51中进行处理并通过数码管显示，通过设置报警值，当检测到的浓度达到或者超过设定值时，用单片机控制发光二极管发光报警，同时打开喇叭发出声音报警，来达到报警的目的，并通过外接排风扇与电磁阀对其进行程控，以防事故的发生。而当系统出现故障时，黄色LED亮启，便于用户及时对报警器进行维修。系统以MQK气体传感器和AT89C51单片机为核心,设计气体泄漏报警器。实现：1．准确测量周围环境中的可燃性气体、有毒有害气体的泄漏；2．实现系统各个模块的功能控制；3．实现单片机编程语言系统的控制及传感器电

6、路的控制。4．研究单片机各接口的作用及功能；5．了解MQK气体传感器的具体功能；6．实现对基本报警电路的控制。二、设计任务与要求2.1设计任务设计是利用单片机控制技术，制作了程控一氧化碳报警器。该仪器对一氧化碳进行实时监控，当一氧化碳的浓度超过允许值时，单片机控制电路进行报警，并通过外接排风扇进行程控，以防事故发生。基于AT89C51性价比高的优势，主要运用了AT89C51单片机进行控制。而对与报警器而言至关重要的部分是传感器，由于GS系列气敏元件采用半导体敏感材料，其灵敏度、选择性、稳定性、抗干扰性、响应时间及寿命等主要性能，均达到国内先进水平。用该系列元件组装成

7、易燃易爆和有毒气体泄漏报警器及检测装置，可广泛运用于矿山、油田、化工、国防、医药及家庭，所以在设计中采用的是GS系列传感器。在模数转换这块，利用ADC0809实现模数转换，ADC0809是8位逐次渐进型的A/D转换器，它采用COMS工艺20个引脚双列直插式封装，它有三态琐存器，直接驱动数据总线，与微机相连时不需要附加接口电路。为了方便用户了解浓度信息，好提前准备，还采用了显示环节。显示器显示常用两种方法：静态显示和动态扫描显示。所谓静态显示，就是每一个显示器都要占用单独的具有锁存功能的I/O接口用于笔划段字形代码。这样单片机只要把要显示的字形代码发送到接口电路，