燃气泄露检测及报警装置设计

1、燃气泄露检测及报警装置设计实验说明书一，燃气泄露检测及报警装置的工作原理：QMN5型气敏元件是以金属氧化物SnO2为主体材料的N型半导体气敏元件。它利用化学、物理效应将有害气体（例如一氧化碳、煤气、液化石油气等）及其浓度的信息转换成电信号，经电路处理后进行监测、监控与报警。利用QMN5构成的有害气体控制报警器典型电路如下图，当室内有害气体的浓度超过一定值时，该电路能自动发出声光报警信号，并及时通过数码管显示不同的泄漏程度，可避免因有害气体而引起的灾难和事故。它常用于有害气体泄漏报警、自动排气装置、有害气体检测等领域。a. 检测电路工作原理：图1为 其工作原理为：当所敏传感器QM-N5接触到燃气

2、等有害气体时，其自身的电阻变小，从而引起R15上的发生变化，使得COM0端口产生出一个类似于下降沿的信号，从而引起报警电路的下一步操作。 QM-N5特性曲线，检测回路的电压， 、 b. 报警电路工作原理：图2为其工作原理为：当检测到气体发生泄漏时，即COM0产生了一个触发信号，从而经过52单片机的模数转换电路，经过处理产生相应程度的信号量输出，即PORTB的0xdf，0xef，0xff，从而根据相应的结果处理函数，在数码管上显示出0,1,2三种不同的数字编码，提醒用户做好相应的应对措施！二，相关电路的元器件选择计算：检测电路的元器件选择计算：根据图1电气原理图，对相关元器件选择计算如下：5V&

3、#215;（1.8/(1.8+2.0)）=2.37V; 报警电路的元器件选择计算：根据图2电气原理图，对相关元器件选择计算如下：（5V-07V）/1000mA=4.7K;三，PCB板的设计：（采用什么软件进行设计），设计的过程（建库及画图）最后结果图）PC机上的操作：采用AltiumDesigner进行PCB板的设计与制作，先画出原理图，接着把没有封装的元件手动添加相应的元件库。接着，进行布局与布线的操作，进行相应层，相应导线的规则设定，最后用热转印纸打印出来。1 原理图：2 实物图四，采购元器件制作装置的注意事项：（采购和制作的注意事项） 采购的注意事项：列出采购清单注意型号的匹配，特别注意

4、物体大小与相应的额定功率； 酒精泄露检测及报警装置用到的器件是：4个1K电阻1个1.8k电阻1个2M电阻1个100uF电容1个10uF电容2个33pF电容4个50k可变电阻3个三极管3个二极管1个LED1个数码管1个89C52单片机1个12MHz晶振1个4.7K的排阻（9个脚）4个6V的继电器1个NE555芯片1个LM324N芯片1个QM-N5气敏传感器定义管脚：sbit k3=P10;sbit k2=P11;sbit k1=P12;算法：if(k1=0&&k2=0&&k3=0)P0=0x3f; P2=0; if(k1=0&&k2=0&&

5、amp;k3=1) P0=0x06; P2=0; if(k1=0&&k2=1&&k3=1)P0=0x5b; P2=0; if(k1=1&&k2=1&&k3=1)P0=0x4f; P2=0;相关制作工艺i. PCB板制作工艺实物PCB板的制作：将打印出来的PCB图纸，通过压版、三氯化铁的充分腐蚀，从而，完成PCB板的完成。ii. 元器件装配工艺将各个元器件，按照板上相应的位置安放上去，接着，使用电烙铁、焊锡把相应的管脚焊接上去。五，调试：1 模拟调试的方法通过PROTEUS等仿真软件进行相应的模拟调试。2 整机调试的方法由一位喝适量

6、酒精的同学进行实验，即根据不同饮酒的程度而吹出的气体，观察是否是从轻到重地显示0,1,2等相应数字，调试即完成。六，注意事项1、电烙铁注意事项(1) 新买的烙铁在使用之前必须先给它蘸上一层锡。通电加热升温，并将烙铁头蘸上一点松香，待松香冒烟时在上锡，使在烙铁头表面先镀上一层锡。(2) 电烙铁通电后温度高达250摄氏度以上，不用时应放在烙铁架上，但较长时间不用时应切断电源，防止高温“烧死”烙铁头（被氧化）。(3) 电烙铁及烙铁架单独放置，要防止烫伤人及烫坏其他元器件，尤其是电源线，若其绝缘层被烙铁烧坏而不注意便容易引发安全事故。(4) 不要把电烙铁猛力敲打，以免震断电烙铁内部电热丝或引线而产生故

7、障。 2、单片机使用注意事项 (1) 电源线加粗，合理走线、接地，三总线分开。使用完全光耦隔离方法来提高抗干扰能力，减少互感振荡，光耦应选择高速器件； (2) CPU、RAM、ROM等主芯片应在VCC和GND间接电解及瓷片电容，以去掉高低频干扰； (3) 应采用独立系统结构，并减少接插件与连线，以提高可靠性，减少故障率； (4) 在外部供电的输入口应加二极管桥抑制电路，以防止逆向电流的出现，同时也使得内外电路的地线隔离，从而起到抗干扰作用； (5) 加复位电压检测电路可防止复位不充分从而CPU就工作的现象，尤其在有EEPROM器件时，复位不充分会改变EEPROM的内容； (6) 在单片机空单元写上00H，并在最后放跳转指令到ORG 0000H，可防止程序跑飞。 予足够的重视。 七，总结与展望： 在做设计之前，我以为不会难做，就像以前做化学实验一样，做完实验然后两下子就将实验报告做完。直到做完设计时。我才知道其实并不容易做,但学到的知识与难度成正比，使我受益匪浅.。 在做设计前，一定要将课本上的知识再翻一翻，因为这是做设计的基础,否则,胡乱摸索，会浪费做设计的宝贵时间。做设计时，一定要亲力亲为，务必要将每个步骤，每