基于单片机的家庭煤气泄漏检测系统设计(附件)【字数：7932】
本论文构建了一款家庭煤气泄漏检测系统，实现对空气中煤气浓度的快速检测，并且能够将检测结果显示在液晶屏上供用户查看，与此同时当空气中煤气浓度过高时能够实现报警功能。该系统的实现是基于STC89C51单片机开发平台的，所以它的整体性能非常高，在硬件实现方案上，本论文将STC89C51单片机作为控制核心，通过该款含有八位数据运算能力的微型控制器来对外部的液晶屏显示电路、模数转换电路、MQ-7传感器电路和报警信号生成电路进行驱动，通过每个功能子电路的高效有序工作，将各项功能指标进行执行。在整个测量过程中，这种型号的家庭煤气泄漏检测系统可以完美执行各项指标功能，符合预期要求，要是将它推向市场，有益于降低其平均成本。
目录
一、 引言 1
（一） 家庭煤气泄漏检测的发展背景 1
（二） 家庭煤气泄漏检测的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 1
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 家庭煤气泄漏检测的方案设计 3
（二） STC89C51单片机简介 3
（三） LCD1602显示器简介 4
（四） ADC0832采样器简介 4
（五） 煤气气体传感器简介 5
（六） 有源蜂鸣器简介 5
三、 系统硬件设计 7
（一） 最小系统电路设计 7
（二） LCD1602显示电路设计 8
（三） 煤气气体浓度检测电路设计 8
（四） ADC0832转换器电路设计 9
（五） 蜂鸣器报警电路设计 10
四、 系统软件设计 11
（一） 家庭煤气泄漏检测的主程序流程设计 11
（二） 显示屏驱动子程序流程设计 11
（三） 煤气检测子程序流程设计 12
（四） 蜂鸣器子程序流程设计 13
总 结 15
致 谢 16
参考文献 17
附录一 原理图 18
附录二 PCB图 19
附录三 元件列表 20
附录四 部分程序 21
引言
家庭煤气泄 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
漏检测的发展背景
本设计提出了“基于单片机的家庭煤气泄漏检测系统”的课题，将主要围绕对这种系统的研发方案和软件和硬件系统进行详细设计，通过对市面上一些经常见到的家庭煤气泄漏检测相关产品进行总结之后，本论文将在这些产品的基础上，在研发过程中尽可能减少这一系列产品所存在的弊端，并且还必须考虑到成本因素，由于本次毕业设计的另一个目的就是为了尽量的降低家庭煤气泄漏检测的研发成本。将查阅到的相关资料进行分析之后，根据时间发展轨迹将家庭煤气泄漏检测的历史进行整合，我们可以明显的看到早在上个世纪六七十年代初期，随着半导体技术和电子控制技术在海外的兴起，这时最早的家庭煤气泄漏检测已经登上了历史舞台，尽管根据资料记载最早的一款家庭煤气泄漏检测能够溯源到这一时期，尽管如此，当时的家庭煤气泄漏检测无论是在功能上还是在使用性能上都和如今市场上家庭煤气泄漏检测有着巨大的差别，通过大致的梳理很容易知道其中的原因，首先那时电子技术刚刚盛行起来，无论是在基本元器件的功效还是设计者的自身水平上，都处于起步阶段，所以在这种背景下还无法开发出性能较佳的家庭煤气泄漏检测控制系统，与此同时一个更关键的因素则是，当时使用者对家庭煤气泄漏检测的期望尚且不是十分清晰，大多数人们尚不能够认识到这类系统的真正意义，所以设计者或者研发企业无法从使用者那里获取非常多有效的信息来完善这款系统。本论文将根据家庭煤气泄漏检测发展历程以及当前国内外的发展现状，制定出适应此次毕业设计的研发内容，意在增加这种系统的性价比，使本设计具有很重要的意义。
家庭煤气泄漏检测的国内外发展现状
对家庭煤气泄漏检测的开发方法，差不多取决于其里面的主控芯片，这款器件的关键性能指标由微型控制器效果和系统内部一些重点传感器模块决定，在近几年来，电子科学技术取得了快速的进步发展，三十二位微处理器已经在市面上得到了推广，越来越多的国内外研发单位开始选用ARM等内核微处理器来设计高性能家庭煤气泄漏检测，这类更改使过去以八位机担任主控核心的家庭煤气泄漏检测愈来愈没有竞争力，用户逐渐开始青睐于使用新型的家庭煤气泄漏检测。
本文主要研究内容
经过上文对这种型号的家庭煤气泄漏检测系统的历史上发展过程和现状的简要的介绍，下面将开始进行设计工作，通过对国内外相关文献的大量调研，能够发现当今市场上家庭煤气泄漏检测控制系统的相关产品非常多，本课题结合了大量优秀的设计方案，确立了本文的研发内容：
1、实现STC89C51单片机对LCD1602液晶屏的驱动控制，能够准确无误地将字符显示在液晶屏幕上；
2、设计ADC0832模数转换器控制电路，在STC89C51单片机的控制下，实现对外部模拟电压信号的采集和转换；
3、能够通过煤气探头驱动电路的设计，实现家庭煤气泄漏检测系统对周围空气中煤气气体浓度的快速检测；
4、配置报警信号输出电路，通过有源蜂鸣器的工作，STC89C51单片机实现对蜂鸣器工作的控制，从而实现报警信号的输出。
方案设计及元器件选择
家庭煤气泄漏检测的方案设计
对于这款家庭煤气泄漏检测系统的设计任务来说，分为硬件电路和软件程序两个部分，其中硬件电路最为重要，硬件系统的工作性能以及平稳性能将决定软件程序代码的工作效率和工作性能，这里首先在硬件层面，对这款家庭煤气泄漏检测系统的实现方案进行设计，如图1的结构框图所示，STC89C51单片机最小系统将作为核心部分，通过该部分实现对各个外围电路模块的操控。在实现煤气浓度检测功能方面，本课题配置了MQ7传感器探头驱动电路，通过ADC0832模数转换器对探头输出电压进行检测，并将其转换生成数字信号送入单片机中进行使用，使得系统获取到煤气浓度；在对煤气浓度等参数显示功能设计方面，本课题配置了LCD1602液晶屏电路；在报警功能方面本课题通过有源蜂鸣器配置了报警电路，通过高低电平信号对其进行驱动。
目录
一、 引言 1
（一） 家庭煤气泄漏检测的发展背景 1
（二） 家庭煤气泄漏检测的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 1
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 家庭煤气泄漏检测的方案设计 3
（二） STC89C51单片机简介 3
（三） LCD1602显示器简介 4
（四） ADC0832采样器简介 4
（五） 煤气气体传感器简介 5
（六） 有源蜂鸣器简介 5
三、 系统硬件设计 7
（一） 最小系统电路设计 7
（二） LCD1602显示电路设计 8
（三） 煤气气体浓度检测电路设计 8
（四） ADC0832转换器电路设计 9
（五） 蜂鸣器报警电路设计 10
四、 系统软件设计 11
（一） 家庭煤气泄漏检测的主程序流程设计 11
（二） 显示屏驱动子程序流程设计 11
（三） 煤气检测子程序流程设计 12
（四） 蜂鸣器子程序流程设计 13
总 结 15
致 谢 16
参考文献 17
附录一 原理图 18
附录二 PCB图 19
附录三 元件列表 20
附录四 部分程序 21
引言
家庭煤气泄 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
漏检测的发展背景
本设计提出了“基于单片机的家庭煤气泄漏检测系统”的课题，将主要围绕对这种系统的研发方案和软件和硬件系统进行详细设计，通过对市面上一些经常见到的家庭煤气泄漏检测相关产品进行总结之后，本论文将在这些产品的基础上，在研发过程中尽可能减少这一系列产品所存在的弊端，并且还必须考虑到成本因素，由于本次毕业设计的另一个目的就是为了尽量的降低家庭煤气泄漏检测的研发成本。将查阅到的相关资料进行分析之后，根据时间发展轨迹将家庭煤气泄漏检测的历史进行整合，我们可以明显的看到早在上个世纪六七十年代初期，随着半导体技术和电子控制技术在海外的兴起，这时最早的家庭煤气泄漏检测已经登上了历史舞台，尽管根据资料记载最早的一款家庭煤气泄漏检测能够溯源到这一时期，尽管如此，当时的家庭煤气泄漏检测无论是在功能上还是在使用性能上都和如今市场上家庭煤气泄漏检测有着巨大的差别，通过大致的梳理很容易知道其中的原因，首先那时电子技术刚刚盛行起来，无论是在基本元器件的功效还是设计者的自身水平上，都处于起步阶段，所以在这种背景下还无法开发出性能较佳的家庭煤气泄漏检测控制系统，与此同时一个更关键的因素则是，当时使用者对家庭煤气泄漏检测的期望尚且不是十分清晰，大多数人们尚不能够认识到这类系统的真正意义，所以设计者或者研发企业无法从使用者那里获取非常多有效的信息来完善这款系统。本论文将根据家庭煤气泄漏检测发展历程以及当前国内外的发展现状，制定出适应此次毕业设计的研发内容，意在增加这种系统的性价比，使本设计具有很重要的意义。
家庭煤气泄漏检测的国内外发展现状
对家庭煤气泄漏检测的开发方法，差不多取决于其里面的主控芯片，这款器件的关键性能指标由微型控制器效果和系统内部一些重点传感器模块决定，在近几年来，电子科学技术取得了快速的进步发展，三十二位微处理器已经在市面上得到了推广，越来越多的国内外研发单位开始选用ARM等内核微处理器来设计高性能家庭煤气泄漏检测，这类更改使过去以八位机担任主控核心的家庭煤气泄漏检测愈来愈没有竞争力，用户逐渐开始青睐于使用新型的家庭煤气泄漏检测。
本文主要研究内容
经过上文对这种型号的家庭煤气泄漏检测系统的历史上发展过程和现状的简要的介绍，下面将开始进行设计工作，通过对国内外相关文献的大量调研，能够发现当今市场上家庭煤气泄漏检测控制系统的相关产品非常多，本课题结合了大量优秀的设计方案，确立了本文的研发内容：
1、实现STC89C51单片机对LCD1602液晶屏的驱动控制，能够准确无误地将字符显示在液晶屏幕上；
2、设计ADC0832模数转换器控制电路，在STC89C51单片机的控制下，实现对外部模拟电压信号的采集和转换；
3、能够通过煤气探头驱动电路的设计，实现家庭煤气泄漏检测系统对周围空气中煤气气体浓度的快速检测；
4、配置报警信号输出电路，通过有源蜂鸣器的工作，STC89C51单片机实现对蜂鸣器工作的控制，从而实现报警信号的输出。
方案设计及元器件选择
家庭煤气泄漏检测的方案设计
对于这款家庭煤气泄漏检测系统的设计任务来说，分为硬件电路和软件程序两个部分，其中硬件电路最为重要，硬件系统的工作性能以及平稳性能将决定软件程序代码的工作效率和工作性能，这里首先在硬件层面，对这款家庭煤气泄漏检测系统的实现方案进行设计，如图1的结构框图所示，STC89C51单片机最小系统将作为核心部分，通过该部分实现对各个外围电路模块的操控。在实现煤气浓度检测功能方面，本课题配置了MQ7传感器探头驱动电路，通过ADC0832模数转换器对探头输出电压进行检测，并将其转换生成数字信号送入单片机中进行使用，使得系统获取到煤气浓度；在对煤气浓度等参数显示功能设计方面，本课题配置了LCD1602液晶屏电路；在报警功能方面本课题通过有源蜂鸣器配置了报警电路，通过高低电平信号对其进行驱动。
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