单片机的煤气报警器软件系统设计(附件)
随着天然气管道遍布家庭，煤气中毒事件时有发生。本设计主要设计一种对燃气泄漏有报警功能的电子设备，实现煤气的浓度监测。燃气泄漏后，煤气报警器可发出声光报警。还可以发送报警信号到报警主机进行远程电话网络报警，同时它还能控制电磁阀关闭燃气防止燃气泄露并启动排气装置排气。基于上述要求以STC89C52单片机为核心，通过MQ5气体传感器来检测空气中煤气的浓度，将检测到的煤气浓度与设定值进行比较，将比较的结果传送给单片机，通过单片机判断是否进行报警，如果煤气的浓度超过设定值就进行报警。本次的设计不仅实现了声光报警功能，还通过GSM实现远程报警。最后，还设计了排气扇的开启和电磁阀门的关断。关键词 煤气报警器， STC89C52单片机，数模转换， GSM
目 录
1 绪论 1
1.1 课题的背景与意义 1
1.2 课题发展现状与趋势 1
1.3 论文主要内容和章节安排 2
2 系统硬件的总体框架 3
2.1 系统的硬件设计 3
2.2 Stc89c52单片机 3
2.3 MQ5传感器 4
2.4 LCD1602液晶显示屏 5
2.5 ADC0832数模转换器 6
3 系统的总体设计 7
4 软件设计 8
4.1 软件语言编程的选择? 8
4.2 主程序模块 9
4.3 A/D转换模块 11
4.4 按键电路 13
4.5 显示模块 15
4.6 声光报警模块 17
4.7 继电器模块 17
4.8 远程报警模块 17
5 软件系统编译与调试 18
5.1 软件调试 18
5.2 Keil uVision4软件的使用 19
5.3 硬件调试 19
结 论 21
致 谢 22
参 考 文 献 23
1 绪论
随着中国经济的快速发展，煤气已经普遍到各家各户，给人民的生活带来了极大的便利[1]。但是，煤气泄漏事件也是时有发生， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
给人民的人身安全带来了极大的威胁。为了维护人民的生命财产安全、防止煤气泄漏，及时预防危险的发生，煤气报警器的设计就刻不容缓，已经成为众人所关注的焦点之一[2]。国家政府也已经开始重视煤气泄漏的问题，为了防止煤气泄漏所带来的危害，煤气报警器现在已经普及到许多家庭。
本设计为软件设计部分，采用STC89C52型号的单片机来进行设计，通过传感器MQ5来进行检测，检测空气中煤气的浓度，然后转换成模拟信号，经过 A/D转换电路把模拟信号转换成数字信号，再送到单片机，由单片机进行处理，在LCD上显示可燃气体的浓度值，如果超过上限值就报警，同时自动关闭电磁阀门防止燃气泄漏并启动排气扇进行排气，还通过gsm 发送报警信号进行远程电话网络报警[3]。
1.1 课题的背景与意义
如今，煤气和天然气已经进入寻常百姓家，成为许多家庭的主要燃料，这给人民的生活行了很大的方便。同时，煤气、天然气在各大工业领域都应用极为广泛。所以，煤气泄漏不仅在家庭中发生，在工厂发生的概率也极为得大[4]。煤气的泄漏，往往伴随着爆炸、火灾、中毒的发生，对人身财产都会造成一定的伤害，对工厂也会造成极其严重的损失。目前煤气报警器缺乏安全检测的功能，煤气报警器的设计与使用都迫在眉睫。其中家用煤气报警器缺乏显示值，用来提醒煤气的浓度是否过高，提醒家庭用户煤气是否泄漏，以便采取措施。所以家庭中安装煤气报警器是必要的，一旦发生中毒事件就比较麻烦。如果煤气发生泄漏，家庭室内的浓度达到一定的程度，打开开关可能就会导致发生爆炸[5]。
虽然现在都已经开始智能化，许多危险发生的概率可能很小，但是个人以及社会始终是需要预防的，一旦危险发生，损失是个人是担待不起的。就拿煤气泄漏来说，很多人都不以为然，认为煤气泄漏基本上不会发生，但是，新闻报道哪边爆炸、哪边失火十之八九，有很多就是因为煤气泄漏[6]。在家庭安装煤气报警器是必要的，设置认为相对安全的数字，当家庭室内煤气浓度过高的时候就会报警，这样就可以避免不必要的损失。
1.2 课题发展现状与趋势
因为煤气泄漏报警器可以检测多种可燃性气体，所以工厂、酒店、学校、医院等公众场合多用来检测各种气体，用来报警，系统有集中监视系统等[7]。煤气报警器报警时可以发光、发生，实现声光报警，带有数字值显示，外带联动设备。部分煤气报警器可自动打开排气装置，例如排气扇，将有毒气体排出室外，而有些煤气报警器在报警时可以控制电磁阀门的关闭，以防止煤气继续泄露[8]。
当下，绝大多数煤气报警器的功能简洁单一，性能相对来说比较差，而大型的监控系统价格比较昂贵，不适合一般的家庭使用[9]。用煤气报警器来检测煤气是否泄漏，是维护家庭安全的最后一道防线。煤气报警器用来检测可燃气体的传感器主要是将传感器整个放置在空气中，然后直接与可燃气体接触，通过检测，可燃气体会在传感器的表面发生化学反应，然后将这种信号转换为数字信号。可燃气体主要有二氧化碳、一氧化碳、氢气、甲烷等[10]。?
?从功能上来看，煤气报警器可分为两种。第一种是可以显示可燃气体浓度，而且还具有报警功能的检测报警器，第二种是仅有报警功能的报警器。从使用的场景来看，煤气报警器可以分为两种，一个是商用报警器，另外一个是家用报警器。家用报警器往往是被安装在住宅中的煤气报警器，功能较单一[11]。商用报警器通常安装在工厂以及一些公众场合。
现如今，煤气报警器在以下几个方面存在发展的趋势：
(1)在研发新的气敏材料，使其应用到煤气报警器的制作当中。研发类型有：复合型和混合型以及高分子，使新型的煤气报警器具有高稳定性、高灵敏度、高选择性[12]。
（2）选用新科技、新方法来设计新的煤气报警器，传感器也在进一步的提升，通过多次的实验来提高传感器的灵敏度，终于有了新的发展、有了新的突破。与传统的平面传感器组相比，通过研究圆柱形的单纳米管传感器组件发现：较小的圆柱形传感器的灵敏度，至少比传统的平面传感器超出100倍，感测器组建越小越好这一点是毋庸置疑的[13]。通过大量的研究可燃气体报警器相关技术，气敏材料不断地得以更新，气体检测仪也越来越向智能化发展。
1.3 论文主要内容和章节安排
目 录
1 绪论 1
1.1 课题的背景与意义 1
1.2 课题发展现状与趋势 1
1.3 论文主要内容和章节安排 2
2 系统硬件的总体框架 3
2.1 系统的硬件设计 3
2.2 Stc89c52单片机 3
2.3 MQ5传感器 4
2.4 LCD1602液晶显示屏 5
2.5 ADC0832数模转换器 6
3 系统的总体设计 7
4 软件设计 8
4.1 软件语言编程的选择? 8
4.2 主程序模块 9
4.3 A/D转换模块 11
4.4 按键电路 13
4.5 显示模块 15
4.6 声光报警模块 17
4.7 继电器模块 17
4.8 远程报警模块 17
5 软件系统编译与调试 18
5.1 软件调试 18
5.2 Keil uVision4软件的使用 19
5.3 硬件调试 19
结 论 21
致 谢 22
参 考 文 献 23
1 绪论
随着中国经济的快速发展，煤气已经普遍到各家各户，给人民的生活带来了极大的便利[1]。但是，煤气泄漏事件也是时有发生， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
给人民的人身安全带来了极大的威胁。为了维护人民的生命财产安全、防止煤气泄漏，及时预防危险的发生，煤气报警器的设计就刻不容缓，已经成为众人所关注的焦点之一[2]。国家政府也已经开始重视煤气泄漏的问题，为了防止煤气泄漏所带来的危害，煤气报警器现在已经普及到许多家庭。
本设计为软件设计部分，采用STC89C52型号的单片机来进行设计，通过传感器MQ5来进行检测，检测空气中煤气的浓度，然后转换成模拟信号，经过 A/D转换电路把模拟信号转换成数字信号，再送到单片机，由单片机进行处理，在LCD上显示可燃气体的浓度值，如果超过上限值就报警，同时自动关闭电磁阀门防止燃气泄漏并启动排气扇进行排气，还通过gsm 发送报警信号进行远程电话网络报警[3]。
1.1 课题的背景与意义
如今，煤气和天然气已经进入寻常百姓家，成为许多家庭的主要燃料，这给人民的生活行了很大的方便。同时，煤气、天然气在各大工业领域都应用极为广泛。所以，煤气泄漏不仅在家庭中发生，在工厂发生的概率也极为得大[4]。煤气的泄漏，往往伴随着爆炸、火灾、中毒的发生，对人身财产都会造成一定的伤害，对工厂也会造成极其严重的损失。目前煤气报警器缺乏安全检测的功能，煤气报警器的设计与使用都迫在眉睫。其中家用煤气报警器缺乏显示值，用来提醒煤气的浓度是否过高，提醒家庭用户煤气是否泄漏，以便采取措施。所以家庭中安装煤气报警器是必要的，一旦发生中毒事件就比较麻烦。如果煤气发生泄漏，家庭室内的浓度达到一定的程度，打开开关可能就会导致发生爆炸[5]。
虽然现在都已经开始智能化，许多危险发生的概率可能很小，但是个人以及社会始终是需要预防的，一旦危险发生，损失是个人是担待不起的。就拿煤气泄漏来说，很多人都不以为然，认为煤气泄漏基本上不会发生，但是，新闻报道哪边爆炸、哪边失火十之八九，有很多就是因为煤气泄漏[6]。在家庭安装煤气报警器是必要的，设置认为相对安全的数字，当家庭室内煤气浓度过高的时候就会报警，这样就可以避免不必要的损失。
1.2 课题发展现状与趋势
因为煤气泄漏报警器可以检测多种可燃性气体，所以工厂、酒店、学校、医院等公众场合多用来检测各种气体，用来报警，系统有集中监视系统等[7]。煤气报警器报警时可以发光、发生，实现声光报警，带有数字值显示，外带联动设备。部分煤气报警器可自动打开排气装置，例如排气扇，将有毒气体排出室外，而有些煤气报警器在报警时可以控制电磁阀门的关闭，以防止煤气继续泄露[8]。
当下，绝大多数煤气报警器的功能简洁单一，性能相对来说比较差，而大型的监控系统价格比较昂贵，不适合一般的家庭使用[9]。用煤气报警器来检测煤气是否泄漏，是维护家庭安全的最后一道防线。煤气报警器用来检测可燃气体的传感器主要是将传感器整个放置在空气中，然后直接与可燃气体接触，通过检测，可燃气体会在传感器的表面发生化学反应，然后将这种信号转换为数字信号。可燃气体主要有二氧化碳、一氧化碳、氢气、甲烷等[10]。?
?从功能上来看，煤气报警器可分为两种。第一种是可以显示可燃气体浓度，而且还具有报警功能的检测报警器，第二种是仅有报警功能的报警器。从使用的场景来看，煤气报警器可以分为两种，一个是商用报警器，另外一个是家用报警器。家用报警器往往是被安装在住宅中的煤气报警器，功能较单一[11]。商用报警器通常安装在工厂以及一些公众场合。
现如今，煤气报警器在以下几个方面存在发展的趋势：
(1)在研发新的气敏材料，使其应用到煤气报警器的制作当中。研发类型有：复合型和混合型以及高分子，使新型的煤气报警器具有高稳定性、高灵敏度、高选择性[12]。
（2）选用新科技、新方法来设计新的煤气报警器，传感器也在进一步的提升，通过多次的实验来提高传感器的灵敏度，终于有了新的发展、有了新的突破。与传统的平面传感器组相比，通过研究圆柱形的单纳米管传感器组件发现：较小的圆柱形传感器的灵敏度，至少比传统的平面传感器超出100倍，感测器组建越小越好这一点是毋庸置疑的[13]。通过大量的研究可燃气体报警器相关技术，气敏材料不断地得以更新，气体检测仪也越来越向智能化发展。
1.3 论文主要内容和章节安排
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