科技学院新科学院2014届本科毕业论文（设计）基于单片机的可燃气体探测报警控制系统学生：侯青青所在院系：新科学院电气工程系所学专业：电子信息工程导师：***完成时间：2015年4月10日基于单片机的可燃气体探测报警控制系统摘要随着电子科学技术的进步和发展，电子技术逐渐成为安全方面的有力手段，许多安全方面的电子产品，是人们在生活中的得力助手。
本设计利用单片机技术结合A/D转换芯片构建了一个可燃气体探测报警系统。
当环境中可燃气体泄露并达到一定浓度时，可燃气体报警报警系统将会检测到并发出报警信号，以提醒工作人员采取安全措施。
本文首先简要介绍了可燃气体探测报警控制系统的主要方式以及单片机系统的优势，后又详细地介绍了可燃气体探测报警控制系统的设计流程，以及硬件系统和软件系统的设计，给出了硬件电路的设计细节，包括各个部分电路、芯片的选择、方案的可行性分析等。
本系统主要由传感器MQ-2、单片机AT89C52、模数转换芯片ADC0808、液晶显示屏LCD1602构成，其功能是对环境中可燃气体的浓度进行监测，当浓度达到原本设定的报警值时，就会触发声光报警。
其主要工作流程为：首先由传感器MQ-2对环境中有害气体的浓度进行采集，然后将其转化为相应的电压值，将模拟信号采集处理后传送给模数转换芯片ADC0808，再将转换后的数字信号传送给单片机AT89C52，单片机部建立浓度与电压的关系，将结果送入LCD进行显示，若可燃气体浓度达到报警值时会触发声光报警，从而能够降低日常生活中可燃气体泄漏所引起的事故的发生。
关键词：单片机，可燃气体，MQ-2传感器Design of Ignitable Gas Alarm Detector and Controller Basedon MCUAbstractWith the progress and development of electronic science and technology, electronic technology has become the powerful tools for the security, many security electronic products, is people in life's right-hand man. This design using the single chip microcomputer technology combined with the A/D conversion chip built A combustible gas detection alarm system. When the combustible gas leakage in the environment and achieve a certain concentration, combustible gas alarm alarm system will be detected and signal alarm, to remind staff to take safety precautions. This paper first briefly introduces the main way of combustible gas detection alarm control system and the advantage of single chip microcomputer system, and introduces in detail the design process of the control system of flammable gas detection alarm, and the design of hardware system and software system, details the design of hardware circuit are given, including the selection of each part of the circuit, chip, project feasibility analysis, etc.MQ - 2 this system is mainly composed of sensor, microcontroller AT89C52, modulus conversion chip ADC0808, LCD display LCD1602, its function is to the concentration of the combustible gas in environment monitoring, when the concentration reaches originally set alarm value, will trigger a sound and light alarm. Its main working process is: first by the sensor MQ - 2 to acquisition of the concentration of harmful gas in the environment, and then translate them into corresponding voltage value, the analog signal collection and processing will be sent to ADC0808 modulus conversion chip, then the converted digital signal transmitted to the single chip microcomputer AT89C52, MCU internal build relations between the concentration and voltage, the results into the LCD display, if combustible gas concentration reaches the alarm value, will trigger the acousto-optic alarm so that they can reduce daily life caused by combustible gas leakage accidents.Key words: AT89C52, combustible gas, MQ - 2 sensor目录绪论 (1)1 报警器的概述 (1)1.1 报警器的研究背景及意义 (1)1.2 气体传感器的分类 (2)2 系统组成框图与工作原理 (2)3 主要原件介绍 (3)3.1 STC89C52单片机 (3)3.1.1 概述 (3)3.1.2 管脚介绍 (4)3.1.3最小系统 (5)3.2 转换芯片ADC0808 (6)3.2.1 概述 (6)3.2.2 管脚介绍 (7)3.3 气体传感器MQ-2 (8)3.4 液晶显示模块 (9)4 电路单元硬件设计 (10)4.1 可燃气体信号采集部分电路 (10)4.2 A/D转换部分电路 (10)4.3 显示部分电路 (11)4.4 报警电路 (12)5 软件设计部分 (13)5.1 软件设计流程图 (13)5.2 软件仿真过程 (13)6 总结 (14)参考文献 (16)附录 (18)绪论煤矿爆炸、厂房起火、工人中毒、家庭煤气泄漏等诸如此类新闻报道层出不穷。
矿井、气库、石油化工、室煤气等众多易燃易爆场所的安全问题一直都被广泛关注。
因此设计一款能稳定并实时采集现场可燃气体信号测量检测系统尤为重要。
近几年来大规模的集成电路发展迅速，也带动了单片机的迅猛发展，这给在野外以及无人监测的地方进行实时监测带来了很大的方便。
“个头小、价格低廉、性能强大”是单片机的一大特征。
在环境监测仪中运用单片机技术，不仅能够降低成本，还能减小其体积和质量，既能提高环境监测仪的自动化水平，又对环境监测更加准确。
按系统的功能实现要求，决定控制系统采用市场上很普遍的AT89C52单片机，模数转换采用ADC0808，转换速度完全可以达到本次设计的要求，显示部分由LCD1602液晶屏进行显示。
本设计是通过采用MQ-2气体传感器作为可燃气体的信号采集工具，系统建立浓度与电压关系，利用单片机技术将采集到的模拟电压量经过A/D转换为数字信号，经过信号处理计算，浓度值由液晶显示，触发声光报警，启动无线控制排气装置。
1 报警器的概述1.1 报警器的研究背景及意义在中国逐步进入工业化的同时，工业事故的发生频率也在逐步上升。
工人中毒、煤矿爆炸、家庭煤气泄漏、厂房起火等等诸如此类的事故频频发生。
发生这些事故的主要原因是在工业环境中对易燃易爆气体、有毒有害气体的使用。
在我们的日常生活中到处都充斥着易燃易爆气体和有毒有害气体，一旦发生了泄漏，不仅使环境受到污染，还会造成人员的伤亡和财产的损失。
比如说天然气，虽然它是一种被广泛应用的清洁能源，但它的危害我们不能忽略，天然气的组成来源主要是甲烷，还包含有一些乙烷、丙烷等其他烃类，并且有少量的二氧化碳、氮气、硫化氢、氢气等非烃类组分。
在日常生活中，如果使用不当会造成天然气泄漏使人因窒息而死亡。
其次，天然气的主要成分是烷烃（甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等）和少量二氧化碳、二氧化硫，它的可燃烧成分是烷烃，烷烃本身无色无味，没有毒性，而有气味的是其中的二氧化硫。
通常，如果天然气中的二氧化硫含量极少。
为了使人容易通过嗅觉感知管道泄漏，因而在天然气中加入了少量二氧化硫气体和硫化氢气体，但是硫化氢是一种剧毒气体，如果天然气中含有较多的硫化氢，人在大量吸入后会造成健康损伤。
近几年来大规模集成电路发展迅速，单片机也迅猛发展，将单片机技术运用到环境监测中，能够大大降低成本，还可减少环境监测仪的质量跟体积，已与这些优点，可燃报警控制系统能够广泛应用于家庭和工业中。
1.2 气体传感器的分类表1.1气体传感器分类2 系统组成框图与工作原理本设计主要是对环境中的可燃气体进行检测分析，一旦有害气体的浓度超过规定容许的气体浓度围，系统将闪光响铃报警。
系统具有以下功能：（1）有害气体传感器的检测功能；（2）数模转换功能；（4）液晶显示功能；（3）声光报警功能；通过对功能需求分析，本系统的设计如下：单片机对环境中可燃气体探测报警系统主要由气体传感器、信号调理、A/D 模数转换器、单片机和声光报警等几部分构成。
首先有害气体传感器对有害气体的浓度进行测量，进而转换成电压量，将气体传感器的输出端口接到A/D模数转换器的IN0，并作为A/D模数转换器的输入。