基于单片机的家用可燃气体报警器的设计【字数：7689】
随着科技水平发展以及人们生活水平的不断提高，越来越多的家庭开始使用天然气、煤气、液化，但是由于气体本身所具有的极易扩散和可燃的特点，可能会由于操作的不当或是不注意，而造成了可燃气体的泄露，而且很有可能在二次操作的过程中发生爆炸，这对人们人生的安全是非常大的威胁，本文基于单片机设计了家用可燃气体报警器，可以有效的发现事故隐患，采取一定补救措施。
本设计的引言首先介绍了本文的研究背景及意义，分析了系统设计需求，该系统的整体设计规划，是由硬件设计和系统的软件设计这两个组成。硬件里面包含了最核心的主控芯片、传感器选用、声光报警电路、微处理器模块、电源设计、屏幕显示等方面，软件包含了主程序、报警系统、数字滤波、按键及声光报警等多个方面，最后总结了设计方案的一些优点，使得系统能够在实际中更好的使用。
目录
引言 1
一、基于单片机的家用可燃气体报警器的总体设计 2
（一）系统需求设计 2
（二）设计任务与要求 3
（三）控制系统设计 3
（四）整体设计 5
二、系统硬件设计 7
（一）主控芯片 7
（二）传感器选用 9
（三）声光报警电路 10
（四）电源设计 11
（五）屏幕显示 12
（六）隐患自动处理 13
三、软件设计 13
（一）主程序设计 14
（二）报警系统程序设计 15
（三）数字滤波程序设计 15
（四）按键与声光报警的子程序设计 15
总结 19
谢辞 20
参考文献 21
引言
在中国国内，智能安全系统将是未来发展的关键方向。智能住宅楼、防火、防病毒报警系统是目前检测报警的热点。随着科技水平的快速发展，各种电子产品不断涌现，这里面大部分产品都与日常生活密不可分。科技早已经成为了第一生产力了，因此科学技术在促进生产起着重要作用。人类社会与科学技术一起从原始社会发展至今。最近十年以来，我国的天然气工业发展极为迅速。气体如液化气，天然气，煤炭已被广泛用于工业，商业和城市居民清洁能源。随着广泛使用天然气，爆炸，中毒，火 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
灾和造成天然气泄漏等事故也频频发生，这增加了不安全因素和城市的不稳定性在一定程度上。居室通风不良，使用煤炉后产生的气体或泄漏的液化气或工业生产气体的泄漏，矿井中的有害气体，可导致中毒，容易造成安全事故。此外，还一些有害的气体也会损害人们的身体健康，人们常在日常生活中，如果能把有害气体能够及时识别就能防患于未然。因此，我们就需要一种“易燃和有害气体”监测报警装置，以防止发生严重灾难的发生，确保民众的生命财产安全。
一、基于单片机的家用可燃气体报警器的总体设计
（一）系统需求设计
就目前国内而言，智能家居行业与其他成熟行业相比是处于最初级的发展阶段。国际社会尚未形成公认的标准。现代智能家居的最终目的是：让人有更便捷的生活环境，让用户身心健康，使用户个性化得以实现；怎样建立安全有效的防护防范体系，实现防火、防盗、防病毒等安全防范；提供智能、便捷、灵活的生活方式，实行单一监控。NG与操作、远程监控；高效可靠的工作模式，实现信息快速采集、整理及分类。集成分析与决策的智能数据自动化处理平台。
随着中国逐步进入工业化，工业事故的频率也不断提高。煤矿的爆炸，矿工中毒、家庭煤气泄漏、厂房火灾事故频发。这些事故发生的主要原因是因为使用容易燃烧容易爆炸的气体以及工业的生产活动中所存在的有害气体。对人体有害的气体和容易燃、容易爆气体充斥在我们的生活的环境中。倘若这些有对人害的气体的出现外泄，不仅会破坏环境，往往还会造成一定的人员伤亡和物质财产损失。
可燃气体泄漏已成为危害人们健康的主要因素。我国每年都有许多可燃气体泄漏中毒死亡事故。目前，智能家居在居民生活中占有越来越重要的地位，智能家居安防报警系统之间的关系是非常密切的，所以安全报警系统具有良好的发展前景和广阔的发展空间。相信在不久的未来，它将拥有更强大的功能并因此占有更广阔的市场。因此，设计一套简单且实用的火灾报警系统，对于预防火灾和减少火灾的隐患，保护人民的生命财产安全是非常重要的。本文介绍了一种用单片机为基础的家用可燃气体报警器，它能有效地发现家中可燃气体所存在的安全隐患。这对于保障群众安全，减少使用者的财产损失具有非常重要的意义。同时开发一套成本不高、且有高可靠性、操作简单的市场化报警系统具有重要意义。
本装置用单片机作为整套仪器控制的核心，并打算使用气体检测传感器来全天候的监测各种环境中易燃有害气体的浓度，通过它的监视器显示当前气体浓度状态，并执行24小时的警告和报警处理，以减少安全事故的发生。可燃性有害气体监测报警器具有简单、实用、安全系数极高、稳定性好、许多优点，如方便操作。单片机作为主控制芯片，MCU覆盖气体感测系统，检测系统和报警系统。它可以检测，显示和报警有害易燃气体的浓度。该设备能自动驱动相应设备（如排风机、电子阀等）工作，及时解决发现的隐患。
（二）设计任务与要求
基于传感器技术的其他可燃性监测报警系统典型原理利用单片机系统对可燃气体浓度数据进行监测和报警。根据可燃气体浓度的高低设置其参数，控制报警程序，实现对整个建筑的节能保护。综上所述，使用和验证上述可燃气体传感器对保护家庭安全生命和家庭健康是非常必要的。本课题是从各个角度编写和设计本软件和程序。现阶段市场上的传感器见下表11。
表11 气体传感器分类
气体传感器分类
原理
特点
半导体式气体传感器
当被测气体吸收后，半导体元件的导电率变化，从而使电流出现变化，并以此产生的电流驱动报警电路。
本设计的引言首先介绍了本文的研究背景及意义，分析了系统设计需求，该系统的整体设计规划，是由硬件设计和系统的软件设计这两个组成。硬件里面包含了最核心的主控芯片、传感器选用、声光报警电路、微处理器模块、电源设计、屏幕显示等方面，软件包含了主程序、报警系统、数字滤波、按键及声光报警等多个方面，最后总结了设计方案的一些优点，使得系统能够在实际中更好的使用。
目录
引言 1
一、基于单片机的家用可燃气体报警器的总体设计 2
（一）系统需求设计 2
（二）设计任务与要求 3
（三）控制系统设计 3
（四）整体设计 5
二、系统硬件设计 7
（一）主控芯片 7
（二）传感器选用 9
（三）声光报警电路 10
（四）电源设计 11
（五）屏幕显示 12
（六）隐患自动处理 13
三、软件设计 13
（一）主程序设计 14
（二）报警系统程序设计 15
（三）数字滤波程序设计 15
（四）按键与声光报警的子程序设计 15
总结 19
谢辞 20
参考文献 21
引言
在中国国内，智能安全系统将是未来发展的关键方向。智能住宅楼、防火、防病毒报警系统是目前检测报警的热点。随着科技水平的快速发展，各种电子产品不断涌现，这里面大部分产品都与日常生活密不可分。科技早已经成为了第一生产力了，因此科学技术在促进生产起着重要作用。人类社会与科学技术一起从原始社会发展至今。最近十年以来，我国的天然气工业发展极为迅速。气体如液化气，天然气，煤炭已被广泛用于工业，商业和城市居民清洁能源。随着广泛使用天然气，爆炸，中毒，火 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
灾和造成天然气泄漏等事故也频频发生，这增加了不安全因素和城市的不稳定性在一定程度上。居室通风不良，使用煤炉后产生的气体或泄漏的液化气或工业生产气体的泄漏，矿井中的有害气体，可导致中毒，容易造成安全事故。此外，还一些有害的气体也会损害人们的身体健康，人们常在日常生活中，如果能把有害气体能够及时识别就能防患于未然。因此，我们就需要一种“易燃和有害气体”监测报警装置，以防止发生严重灾难的发生，确保民众的生命财产安全。
一、基于单片机的家用可燃气体报警器的总体设计
（一）系统需求设计
就目前国内而言，智能家居行业与其他成熟行业相比是处于最初级的发展阶段。国际社会尚未形成公认的标准。现代智能家居的最终目的是：让人有更便捷的生活环境，让用户身心健康，使用户个性化得以实现；怎样建立安全有效的防护防范体系，实现防火、防盗、防病毒等安全防范；提供智能、便捷、灵活的生活方式，实行单一监控。NG与操作、远程监控；高效可靠的工作模式，实现信息快速采集、整理及分类。集成分析与决策的智能数据自动化处理平台。
随着中国逐步进入工业化，工业事故的频率也不断提高。煤矿的爆炸，矿工中毒、家庭煤气泄漏、厂房火灾事故频发。这些事故发生的主要原因是因为使用容易燃烧容易爆炸的气体以及工业的生产活动中所存在的有害气体。对人体有害的气体和容易燃、容易爆气体充斥在我们的生活的环境中。倘若这些有对人害的气体的出现外泄，不仅会破坏环境，往往还会造成一定的人员伤亡和物质财产损失。
可燃气体泄漏已成为危害人们健康的主要因素。我国每年都有许多可燃气体泄漏中毒死亡事故。目前，智能家居在居民生活中占有越来越重要的地位，智能家居安防报警系统之间的关系是非常密切的，所以安全报警系统具有良好的发展前景和广阔的发展空间。相信在不久的未来，它将拥有更强大的功能并因此占有更广阔的市场。因此，设计一套简单且实用的火灾报警系统，对于预防火灾和减少火灾的隐患，保护人民的生命财产安全是非常重要的。本文介绍了一种用单片机为基础的家用可燃气体报警器，它能有效地发现家中可燃气体所存在的安全隐患。这对于保障群众安全，减少使用者的财产损失具有非常重要的意义。同时开发一套成本不高、且有高可靠性、操作简单的市场化报警系统具有重要意义。
本装置用单片机作为整套仪器控制的核心，并打算使用气体检测传感器来全天候的监测各种环境中易燃有害气体的浓度，通过它的监视器显示当前气体浓度状态，并执行24小时的警告和报警处理，以减少安全事故的发生。可燃性有害气体监测报警器具有简单、实用、安全系数极高、稳定性好、许多优点，如方便操作。单片机作为主控制芯片，MCU覆盖气体感测系统，检测系统和报警系统。它可以检测，显示和报警有害易燃气体的浓度。该设备能自动驱动相应设备（如排风机、电子阀等）工作，及时解决发现的隐患。
（二）设计任务与要求
基于传感器技术的其他可燃性监测报警系统典型原理利用单片机系统对可燃气体浓度数据进行监测和报警。根据可燃气体浓度的高低设置其参数，控制报警程序，实现对整个建筑的节能保护。综上所述，使用和验证上述可燃气体传感器对保护家庭安全生命和家庭健康是非常必要的。本课题是从各个角度编写和设计本软件和程序。现阶段市场上的传感器见下表11。
表11 气体传感器分类
气体传感器分类
原理
特点
半导体式气体传感器
当被测气体吸收后，半导体元件的导电率变化，从而使电流出现变化，并以此产生的电流驱动报警电路。
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