基于单片机的煤气报警器设计与实现

2007届毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）题目基于单片机的煤气报警器设计与实现学生姓名 熊建专业班级2007通信工程02指导教师姓名 熊开盛职称副教授一、 课题背景煤气已成为人们生活中必不可少的能源了，煤气泄漏事件时有发生，给人们的人身安全和财产安全带来了很多隐患，所以怎样防止煤气中毒与爆炸已成为人们的迫切需要.为此我们开发研制了智能煤气报警系统.计算机的普及和信息技术的迅猛发展，人们己不满足于传统的居住环境，对家庭及住宅小区提出了更高的要求，智能化被引入家庭，并迅速在世界各地发展起来。人们对居住环境要求的日见增高，体现在希望住宅不仅更便利、舒适而且更安全。家庭及住宅小区智能化的定义，在国际上至今尚无一致的般认为，在现代化的城乡住宅小区内综合采用微型计算机、自动控制、通信与网络及智能卡等技术，建立一个由住宅小区综合物业管理中心与安防系统、信息通信服务与管理系统和家庭智能化系统组成的“三合一”住宅小区服务与管理集成系统，最终目的是使每一住户得到满足其要求的最佳方案。国家建设部规定，目前住宅小区应实现六项智能化要求，其中包括实行安全防范系统自动化监控管理;防盗报警系统应安装红外或微波与煤气泄漏报警器等各种类型报警探测器。基于此项规定，煤气泄漏自动报警实现智能化势在必行。本系统主要针对传统煤气检测系统进行技术改进以满足要求，至此本系统具有如下特点用单片机实现定时控制，电路简单、价格便宜、可靠性好。采用气敏传感器及防爆型电磁阀安全可靠，能有效的保证随时接通和断开煤气控制电磁阀：有煤气泄漏时有语音报警，并通过总线通知管理室双重保障。因此本系统也可作为智能家居系统的一个子系统。关键词 51单片机 气体传感器 RS485总线二、毕业设计方案或毕业论文研究方案1系统功能本系统也可作为智能家居系统的一个子系统。系统的主要功能如下：（1）实现对煤气泄漏的实时监测；（2）实时跟踪显示现场煤气浓度并根据传感器老化曲线进行误差修正；（3）具有超限声光报警功能；（4）根据报警状况自动关闭煤气管道电磁阀并开启排气装置；（5）故障排除后，可控制煤气管道电磁阀的自动开启2系统电路组成系统以多机方式与前端机通信。本机采用主从工作模式。单片机系统作为从机与本地通信主机（上位机）联系。第1级：中央控制操作站（上位PC机） PC机完成现场煤气浓度数据显示、现场位置确定、数据库建立、数据查询、数据分析、统计、打印等操作。第2级：单片机控制系统由于系统对实时性、精确性和可靠性要求非常高，系统采用单片机作为现场控制器，完成对煤气浓度信号采集、运算、控制和向机传送浓度数据。1、 硬件电路组成框图：硬件电路组成框图如图1所示。A/D滤波器变送器变送器传感器显示AT89C51电磁阀驱动单元声光报警D/A通信口排风机继电器驱动器电源EPROM程序运行监控图1 单片机控制系统组成2、系统原理：监控系统的工作原理是利用半导体气敏传感器将煤气浓度变换为模拟电压信号，此mV级电信号经低通滤波滤掉干扰信号，放大器把信号放大为05后，送到A/D转换器，变换成数字量送CPU进行数据分析。当空气中的煤气浓度达到设定值时，将输出数字量，经变送器驱动电磁阀，将煤气管道关闭并打开排气装置，并输出数字信号驱动光电报警和向上位PC机输出所处位置及报警值，以让监控人员进行处理。故障排除后，可操纵控制面板按键，打开阀门使其恢复供气。3、网络设计PC机显示电 路下位主机1下位主机2下为主机3语音提示电 路RS485总线复位电路RS485总线二、 毕业设计（论文）预期成果及创新在由于采用了单片机技术为主导的智能化管理，通过和执行机构组成的二级监控体系，可实现对煤气浓度的动态监控，通过误差自动校正功能提高了系统的测量精度，运行稳定可靠，灵敏度高，具有非常重要的市场应用价值