智能家居煤气泄漏报警系统的设计与实现

摘要本设计研究的就是根据当今社会的需求，以煤气为主的有害气体检测为例，根据A/D转换的基本原理，对室内有害气体的报警进行了设计。本系统采用8051单片机对模拟信号进行数字处理，并将其进行数字显示。该设计中通过LCD1602显煤气报警系统检测到室内的煤气浓度后，使用ADC0809转换输入模拟信号示煤气浓度，当浓度超过规定值时，就会发出警报音，从而会使得使用该装置的人们了解到室内CO有害气体的含量，从而达到了室内以煤气为主的有害气体检测的目的。本论文分别从硬件和软件两个方面对CO室内有害气体报警系统进行了描述。本设计通过对系统原理图的绘制、软件的模拟，以及使用MCU开发板来实现具体的功能，使整个系统工作稳定可靠。同时，本系统采用模拟电子学技术，结合HQ-2半导体电阻气体密度传感器，实现了声光报警。该系统结构简单，运行迅速，操作方便，价格低廉，而且实际应用价值非常高。关键词：煤气泄漏；单片机；气体传感器目录TOC\o"1-3"\h\u205611.绪论 XXIII参考文献[1]邢健.基于CAN总线的掘进机实时监控系统设计与应用研究[J].机械管理开发,2022,37(09):277-279+284.[2]赵茹,万肖.基于移动支付的自动售货机实时监控系统设计[J].自动化与仪器仪表,2022(01):95-99.[3]周晓舸,李文利,朱俊杰,周伟,王岳,姚文英.首钢股份煤气安全监控管理平台的设计与应用[J].冶金自动化,2021,45(06):30-36+62.[4]钟子涵.面向分布式CPS的网络实时监控系统设计[D].广东工业大学,2021.[5]孙英,刘忠利,杨海苑.基于JSP的网络信息流量实时监控系统设计[J].信息与电脑(理论版),2021,33(08):202-204.[6]林海翔.一种基于SIM900A的煤气泄漏报警器的设计[J].电子测试,2021(04):9-11.[7]侯梦薇,李倩,兰欣,邢磊,那天.智能院感实时监控系统设计与实现[J].医学信息学杂志,2020,41(10):68-70.[8]金美玉.煤气泄露无线监测与预警仿真研究[D].安徽工业大学,2020.[9]景鹏斌,王建国,杨爱云.基于单片机的煤气泄漏报警系统设计[J].电子制作,2020(Z1):21-23.[10]赵永涛,高英侠,滕雪漪.基于单片机GSM智能煤气泄漏报警器的硬件模块设计[J].科技风,2018(26):8.[11]熊中刚,刘小雍,李青,刘小芹,李巧巧.基于GSM煤气泄漏自动报警装置设计[J].遵义师范学院学报,2018,20(01):111-114.[12]周恩学,陈雨晴,高哲,闫明.ZigBee技术在煤气泄漏与火灾报警系统中的应用[J].自动化仪表,2016,37(10):71-73+76.[13]韩群勇.大型食堂煤气泄漏检测和保护装置的设计[J].机电技术,2016(04):15-17+21.[14]王志斌,李世中,崔巍.煤气泄漏自动报警与自动排气装置设计[J].计算机测量与控制,2016,24(06):233-236.附录主程序/********************************************************************//********************************************************************/#include"main.h"#include"lcd1602.h"#include"key.h"#include"adc.h"#include"gsm.h"/**********************************变量定义**********************************/ucharkey_num=0;//按键扫描标志位变ucharflag_display=0;//显示界面标志位变量uinttime_num=0;//10ms计时变量uintCO_value=0;//CO浓度值变量uintCO_max=200;/CO浓度最大值变量bitflag_state=0;//异常状态标志位/**********************************函数声明**********************************/voidDelay_function(uintx);//延时函数(ms)voidKey_function(void);//按键函数voidMonitor_function(void);//监测函数voidDisplay_function(void);//显示函数voidManage_function(void);//处理函数/***********主函数*****/voidmain(){Lcd1602_Init();//LCD1602初始化Delay_function(50);//延时50mslcd1602_clean();//清屏Delay_function(50);//延时50msUART_Init();//串口初始化Delay_function(50);//延时50mswhile(1){Key_function();//按键函数Monitor_function();//监测函数Display_function();//显示函数Manage_function();//处理函数Delay_function(10);//延时10mstime_num++;//计时变量+1if(time_num==5000){time_num=0;}}}/***********处理函数*****/voidManage_function(void){if(flag_display==0)//测量界面{if(CO_value>CO_max)//CO气体浓度大于设置最大值{LED_GREEN=1;//LED绿灯熄灭LED_RED=0;//LED红灯点亮RELAY=0;//继电器闭合，打开风扇BEEP=0;//蜂鸣器报警if(flag_state==1)//发送信息“cohigh!”{Uart1Sends("cohigh!\r\n");flag_state=0;}}else//CO气体浓度小于等于设置最大值{flag_state=1;if(time_num%20==0){LED_GREEN=~LED_GREEN;//绿灯闪烁}LED_RED=1;//红灯熄灭RELAY=1;//继电器断开BEEP=1;//蜂鸣器停止报警}}else//设置界面{LED_GREEN=1;//LED绿灯熄灭LED_RED=1;//LED红灯熄灭RELAY=1;//继电器断开BEEP=1;//蜂鸣器停止报警}}/***********处理函数*****/voidManage_function(void){if(flag_display==0)//测量界面{if(CO_value>CO_max)//CO气体浓度大于设置最大值LED_GREEN=1;//LED绿灯熄灭LED_RED=0;//LED红灯点亮RELAY=0;//继电器闭合，打开风扇BEEP=0;//蜂鸣器报警if(flag_state==1)//发送信息“cohigh!”{Uart1Sends("cohigh!\r\n");flag_state=0;}}else//CO气体浓度小于等于设置最大值{flag_state=1;if(time_num%20