室内有毒气体的检测 毕设论文.

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1、桂林理工大学本科毕业设计论文学 号： 3090748132 题目类型： 设计 桂林理工大学GUILIN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY本科毕业设计(论文)题 目：室内有毒气体的检测装置设计 学 院： 信息科学与工程学院 专业(方向)： 电子信息科学与技术 班 级： 电科09-1班 学 生： 李东杰 指 导教 师： 陈小琴 2013年 5 月 27 日50摘 要随着人类的科技进步，人们的生活质量也不断提高，但是随之而来的也有不利的一面。家庭中，煤气、天然气的泄漏将在短时间内产生大量一氧化碳和甲烷，危及人生安全。对一氧化碳等有毒气体检测仪表的研究和开发也一直是人们关注的问题。本系

2、统利用STC12C5A60S2单片机做核心控制模块，利用MQ-7一氧化碳传感器、MQ-4天然气传感器和MQ-2烟雾传感器，实时监控一氧化碳、甲烷和烟雾的浓度变化，如果某处的有毒气体浓度过高，系统将发出声音报警，提醒人们及时抢险。本系统可用于家庭环境，也适用于工业环境。由于单片机成本低廉，自动控制功能比较强大，运行稳定，环境适应性好，所以本系统采用单片机做控制的核心元件。MQ-7、MQ-4、MQ-2一氧化碳传感器、天然气传感器、烟雾传感器的灵敏度高；长寿命，低成本；简单的驱动电路即可。因此，很适用于家庭的检测。数码管能清晰的显示该环境下各个气体的浓度，即使在光线较暗时，所以选用液晶屏做显示模块。

3、本文主要叙述了基于单片机的有毒气体检测系统设计的全过程，包括硬件电路设计、软件设计和实物制作。关键词一氧化碳；甲烷；单片机；检测；报警THE TOXIC GAS DETECTION IN CHAMBERStudent ：Li Dong-jie Teacher ：Chen xiao-qinAbstract:With the progress of human technology, the quality of life of the people, but the attendant downside.In family, gas, natural gas leak will produce

4、large amounts of carbon monoxide and methane in a short period of time, life-threatening situation. The research and development of carbon monoxide and other toxic gas detection instruments has also been an issue of concern.The system uses STC12C5A60S2 MCU core control module MQ-7 carbon monoxide se

5、nsor to detect carbon monoxide, MQ-4 gas sensor MQ-2 smoke sensors. Real-time monitoring of changes in the concentration of carbon monoxide, methane and smoke, if somewhere toxic gas concentration is too high, the system will sound alarm to remind people to timely rescue. The system can be used in t

6、he home environment, but also for industrial environments.Low-cost single-chip automatic control function is more powerful, stable, good environmental adaptability, the system uses the core components of the microcontroller control.MQ-7, MQ-4, MQ-2 carbon monoxide sensor, gas sensor, smoke sensor se

7、nsitivity; long-life, low-cost; simple drive circuit can be. Therefore, it is suitable for the detection of the family.The clear digital tube display gas concentrations in the environment, even in low light, so the selection is done on the LCD display module.This paper describes the toxic gas detect

8、ion system based on single chip design, including hardware design, software design and physical production.Keywords Carbon monoxide; methane; MCU; detection; alarm目次摘 要1Abstract2第1章绪论41.1课题研究背景及意义41.2国内外研究现状61.3本文主要内容及章节安排71.4 本章小结7第2章 硬件系统设计82.1气体检测的原理82.2硬件总体设计122.3单片机的最小系统132.3.1单片机介绍142.4 传感器介绍1

9、62.4.1 气敏传感器的重要性162.4.2 MQ-7一氧化碳传感器介绍182.4.3 线性化、放大输出电路202.4.4 MQ-7一氧化碳传感器模块212.4.5 MQ-2烟雾传感器模块232.4.6 MQ-4 天然气传感器介绍252.5 显示电路272.6 声音报警电路292.7 整体硬件原理图及PCB图302.8 本章小结31第3章 软件系统设计323.1 软件应用开发平台介绍323.2 软件总体设计思想333.3 比较判断函数343.4 显示报警函数353.5 声音报警函数353.6 本章小结36第4章 硬件和软件的调试374.1 软件的调试374.2 室内有毒气体的检测装置功能测试

10、37第5章 总结40致谢41参考文献42附 录43第1章 绪论1.1课题研究背景及意义随着石油化学工业的发展，易燃、易爆、有毒气体的种类和应用范围都得到了增加。这些气体在生产、运输、使用过程中一旦发生泄漏，将会引发中毒、火灾甚至爆炸事故，严重危害人民的生命和财产安全。由于气体本身存在的扩散性，发生泄漏之后，在外部风力和内部浓度梯度的作用下，气体会沿地表面扩散，在事故现场形成燃烧爆炸或毒害危险区，扩大危害区域。例如，1995 年 7 月，四川省成都市化工总厂液氯车间发生氯气泄漏，当场造成 3 人死亡， 6 人受伤，仅约一小时左右，市区范围数十平方公里范围内都能闻到刺激性的氯气味。因此，这类事故具

11、有突发性强、扩散迅速、救援难度大、危害范围广等特点。一旦发生气体泄漏事故，必须尽快采取相应措施进行处置，才能将事故损失降低到最低水平。及时可靠地探测空气中某些气体的含量，及时采取有效措施进行补救，采取正确的处置方法，减少泄漏引发的事故，是避免造成重大财产和人员伤亡的必要条件。这就对气体的检测和监测设备提出了较高的要求。作为一种重要的气体探测器，气体传感器近年来得到了很大的发展。气体传感器的发展。危险化学品要加强安全管理，完善安全措施、控制事故隐患。但是，不可能达到绝对安全，仍然会出现万有一失的情况。因此，事故隐患的检测报警，在危险化学品场所有害气体或液体(蒸汽)检测报警，是非常必要的。对避免和