可燃气体检测报警器的实现.ppt

摘要

随着电子科学技术的发展，电子技术成为安全方面的有力手段，许许多多安全方面的电子产品，是人们的生活的得力助手。本设计利用单片机技术结合单片机内部自带的A/D转换器构建了一个可燃气体检测报警器。当环境中可燃气体泄露时，气体报警器检测到可燃气体浓度达到报警器设置的临界点时，可燃气体报警器就会发出声光报警信号，以提醒工作人员采取安全措施。本文首先简要介绍了课题的研究背景和目前的国内外的发展状况，然后介绍设计可燃气体检测报警器的设计内容及功能需求，最后详细介绍了可燃气体检测报警器的设计流程，以及硬件系统和软件系统的设计，并给出了硬件电路的设计细节，包括各部分电路的走向、芯片的选择等。

本次设计采用MQ-4气体传感器作为可燃气体的信号采集工具，采集到的模拟电压量经过STC90C54AD单片机内部自带的A/D转换器为数字信号。单片机采集到的数字信号后经过单片机内部进行简单的数据处理，如果可燃气体浓度达到报警器设置的临界点时单片机将蜂鸣器发出报警信号。在无可燃气体的情况下，发生未知的危险，报警器可以人为的控制按键发出报警信号提醒人们。

关键词：MQ-4传感器；STC90C54AD单片机；数码管显示；报警

Abstract

With the development of science and technology, electronic technology has become a powerful means of security, many aspects of electronic security products, is people's lives assistant. This design uses the internal microcontroller chip technology combined with In- ternal A/D converter built a combustible gas detection alarm. When the environment com- bustible gas leak, the gas alarm detects combustible gas concentration reaches the alarm threshold set point, combustible gas alarm will be audible and visual alarm signals to alert staff to take safety measures. This article briefly introduces the research background and the current state of development at home and abroad, and then describes the design of combust-

可燃气体报警器的原理及应用

可燃气体报警器是一种用于检测环境中可燃气体浓度的安全设备。其

主要原理是通过检测环境中的可燃气体浓度，当超过设定的安全阈值时，

触发报警，提醒人们采取相应的安全措施。下面将从原理和应用两个方面

详细介绍可燃气体报警器。

一、可燃气体报警器的工作原理

1.传感器：传感器是可燃气体报警器的核心部件，它可以感知环境中

的可燃气体浓度变化并将其转换为电信号。常用的传感器有半导体传感器、红外吸收传感器和电化学传感器等。不同的传感器原理适用于检测不同类

型的可燃气体。

2.信号转换：传感器输出的是模拟信号，需要经过信号转换模块将其

转换为数字信号，以便后续的处理和显示。信号转换模块一般采用模数转

换器（ADC）来实现。

3.报警装置：报警装置可以根据传感器检测到的可燃气体浓度决定是

否触发报警。当环境中的可燃气体浓度超过预设的安全阈值时，报警装置

会发出声音或光信号，提醒人们处于危险环境中。

二、可燃气体报警器的应用

1.家庭和公共场所：可燃气体报警器在家庭和公共场所的应用非常重要。例如，在家庭中，可燃气体报警器可以用于检测煤气泄漏，以保障家

庭成员的安全。在商业建筑物、酒店、餐厅等公共场所，可燃气体报警器

可以起到防止火灾和爆炸的作用。

2.工业生产：在工业生产中，特别是涉及到可燃气体的生产工艺，可

燃气体报警器是必不可少的安全设备。例如，在石油、化工、制药、燃气

等行业中，可燃气体报警器可以用于检测生产过程中可能泄漏的可燃气体，以避免事故发生。

3.建筑施工：在建筑施工中，特别是在地下工程、隧道和矿山等危险

以我给的标题写文档，最低1503字，要求以Markdown 文本格式输出，不要带图片，标题为：可燃气体报警器方

案

# 可燃气体报警器方案

## 引言

可燃气体报警器是一种常见的安全设备，用于检测环境中是否存在可燃气体，并在检测到安全风险时发出警报。本文将介绍一种可燃气体报警器的方案，包括所需器件、工作原理和设计要点。

## 所需器件

在设计可燃气体报警器时，我们需要以下主要器件：

1. 可燃气体传感器：用于检测环境中的可燃气体浓度。

2. 控制器：用于收集传感器数据并判断是否发出警报。

3. 警报器：用于发出声音或光线信号，以警示人们存在安全风险。

除了以上主要器件外，我们还需要一些辅助器件，如电源模块、通信模块等，以完善报警器的功能。

## 工作原理

可燃气体报警器的工作原理可以总结如下：

1. 传感器检测：可燃气体传感器持续检测环境中的可燃气体浓度。根据传感器的工作

原理，当环境中的可燃气体浓度超过设定阈值时，传感器会输出一个信号。

2. 数据传输：传感器输出的信号被传输到控制器。控制器负责采集传感器数据，并进

行处理和分析。

3. 风险判断：控制器根据传感器数据进行风险判断。如果传感器检测到的可燃气体浓

度超过安全阈值，控制器将触发警报器。

4. 警报发出：警报器根据控制器的触发信号发出相应的警报信号，以提醒人们存在安

全风险。

## 设计要点

在设计可燃气体报警器时，有几个关键要点需要考虑：

1. 灵敏度：传感器的灵敏度是关键。它应该能够准确地测量环境中的可燃气体浓度，

并在超过安全阈值时及时发出信号。

2. 反应时间：报警器的反应时间也非常重要。当检测到可燃气体浓度超过阈值时，报

可燃气体检测及报警设计方案

一、引言

随着社会的发展和科技的进步，各类可燃气体的使用越来越广泛，如天然气、煤气和液化气等。同时，可燃气体泄漏也可能导致火灾、爆炸等危险后果。因此，设计一套可燃气体检测及报警系统非常重要，用于及时发现和报警可燃气体泄漏，保障人们的生命财产安全。

二、系统方案

1.系统组成

(1)可燃气体传感器：用于检测空气中的可燃气体浓度。

(2)控制器：采集传感器数据，并进行分析处理。

(3)报警器：当控制器判断可燃气体浓度超过预设值时，发出声光报警信号。

2.系统工作原理

(1)可燃气体传感器感知空气中的可燃气体浓度，将测量数据发送给控制器。

(2)控制器接收传感器数据，并进行分析处理。当可燃气体浓度超过设定的报警阈值时，触发报警器。

(3)报警器接收到控制器的报警信号后，发出声音和光照报警信号，提醒人们注意可燃气体泄漏的危险。

三、系统设计要求

1.灵敏度：系统应具备足够的灵敏度，能够及时检测到空气中的可燃

气体浓度变化。

2.可靠性：系统应具备高可靠性，能够准确判断可燃气体浓度是否超

过设定值，避免误报和漏报的情况。

3.实时性：系统应具备实时性，能够及时发出报警信号，在危险发生

前提醒人们采取措施。

4.易于安装和维护：系统设计应考虑到安装和维护的便捷性，方便用

户操作和维护。

四、系统实施方案

1.传感器选择：根据实际需求选择适合的可燃气体传感器。

2.控制器设计：设计一个能够接收传感器数据的控制器，可以对接多

个传感器，进行数据处理和判断。

3.报警器设计：设计一个报警器，能够根据控制器的指令发出声光报

设计说明书

课题名称可燃气体报警器

系别电气电子工程系

专业应用电子技术

班级圆方1101班

姓名向文秀

学号110603111102（36号）

指导教师

起讫时间： 2012 年 5 月21 日～ 2012 年 6 月1 日（共 2 周）

目录

摘要 (3)

第一章绪论 (4)

1.1可燃气体报警器的发展趋势 (4)

1.2可燃气体报警器的设计意义 (5)

第二章设计框图 (5)

第三章单元电路设计 (5)

3.1MQ-5型传感器的设计 (5)

3.2比较器的设计（LM358） (7)

3.3光指示灯设计 (9)

3.4 延时电路的设计 (9)

3.5 声报警的设计 (10)

3.6 电源电路的设计 (11)

第四章电路设计分析与调试 (13)

(13)

４．1分析与调试 (14)

第五章元器件清单 (15)

第六章总结 (15)

第七章电路板 (16)

摘要

第一章绪论

1.1可燃气体报警器的发展趋势

近年来，全国燃气行业发展迅猛，可燃气体报警器也成为了而泛博用户的必备选择，液化气、自然气、煤制气等城市燃气作为清洁能源已在工贸易和城镇居民用户中得到广泛应用，可燃气体报警器特别是跟着“西气东输”工程的快速进展，燃气行业发展潜力巨大。城市燃气的普及与应用无疑对改善城市的环境质量和进步居民的糊口质量施展了巨大的作用。但是跟着燃气的广泛应用，因为燃气泄漏所引发的爆炸、中毒和火灾事故也时有发生，这在某种程度上增加了城市的不安全和不不乱因素。为了使燃气更好地造福于民，可燃气体报警器,燃气报警器,煤气报警器,气体检测仪造福于社会，减少并杜绝各种因燃气泄漏而引发的爆炸及火灾事故，各燃气使用单位及居民用户选择一种适合的燃气报警器实为必要之举。

可燃气体报警控制器操作说明

操作说明：可燃气体报警控制器

1.引言

本文档为可燃气体报警控制器的操作说明，旨在帮助用户正确操作该设备并了解其功能。请用户在使用前仔细阅读本说明书，并根据需要进行操作。

2.设备介绍

2.1 设备外观

可燃气体报警控制器外观采用黑色塑料壳体，配有LCD

显示屏和按键面板。具备多种操作功能。

2.2 设备功能

- 可燃气体监测：探测并报警可燃气体泄漏情况。

- 报警控制：在检测到可燃气体泄漏时，触发报警器发出声光报警信号。

- 数据记录：可记录过去一段时间内的气体泄漏情况，并提供数据报表。

- 远程监控：可与监控中心连接，实现远程监控和管理。

3.使用方法

3.1 接通电源

将控制器的电源插头插入交流电源插座，并按下开关按钮接通设备电源。

3.2 参数设置

通过按键面板，设置控制器的参数，包括报警阈值、报警方式、数据记录时间间隔等。具体设置方法请参考设备附带的操作手册。

3.3 报警测试

为了确保控制器功能正常，定期进行报警测试。按下测试按钮，触发控制器报警器发出声光信号。如果未听到声音或看到指示灯闪烁，应立即联系售后服务。

4.维护与保养

4.1 清洁

定期清洁控制器外壳，可用干布或软刷轻轻擦拭。

4.2 检测与校准

建议每半年进行一次气体泄漏检测与校准。可以联系专业检测机构进行检测，或使用校准装置进行自检。

5.故障排除

5.1 无法接通电源

检查电源插头和插座连接是否良好，检查电源线是否损坏。

5.2 报警信号不响

检查报警器是否正常连接，检查设置是否正确。

5.3 其他故障

如遇其他故障，请联系售后服务。

6.附件

可燃气体报警器方案

随着现代生活中可燃气体的广泛使用，如天然气和液化石油气，安全问题也日益凸显。为了保障家庭和工业环境的安全，可燃气

体报警器被广泛应用。本文将探讨可燃气体报警器的方案，旨在

提供有效的安全保障措施。

1. 可燃气体报警器的原理

可燃气体报警器是一种用于检测环境中可燃气体浓度的安全设备。其原理基于可燃气体与空气中的氧气发生化学反应，产生火

焰或爆炸的可能性。报警器通过传感器检测可燃气体浓度，一旦

浓度超过设定阈值，会发出声音或发光信号，提醒人们存在安全

隐患。

2. 传感器类型和选择

传感器是可燃气体报警器的核心组件，其性能直接影响报警器

的检测精度和稳定性。常见的传感器类型包括电化学传感器、半

导体传感器和红外传感器。

电化学传感器是目前应用最广泛的传感器类型，其原理基于可

燃气体与电解质溶液间的化学反应。电化学传感器具有高灵敏度、快速响应和长寿命的特点，但需要定期维护和校准。

半导体传感器则通过半导体材料的电阻值变化来识别气体浓度。其优点是价格低廉，但灵敏度不如电化学传感器高，且受到温度

和湿度等环境因素的影响。

红外传感器则利用可燃气体分子对红外辐射的吸收特性进行检测。它具有高灵敏度、抗干扰能力强的优点，但相对成本较高。

在选择传感器时，需根据具体应用环境和需求来进行综合考量，以确保报警器的准确性和可靠性。

3. 报警方式和功能

可燃气体报警器一般配备声光报警装置，当浓度超过预设阈值时，会发出警报声音和闪烁的灯光。这种方式既可吸引人们的注意，也方便听觉障碍者收到报警信息。

除了基本的报警功能外，一些高级的可燃气体报警器还具备其

可燃气体报警器实现自动检测及控制

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实现自动检测和控制的首要环节：稳定性的可燃气体报警器传感器表示在一个较长的时间内保持其性能参数的能力。传感器的特性参数都不随时间变化。但实际上，随着时间的推移，大多数传感器的特性会发生改变。这是因为敏感元件或构成传感器的部件，其特性会随时间发生变化，从而影响传感器稳定性。传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。另外是一种检测装置，能感受到被测量的信息并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制要求。

如果必须与动力电缆并行敷设，可采用屏蔽电缆，可燃气体报警器接线端子排列，要注意将电源接线端子与信号接线端子隔离分开，甚至由连接电缆进入探头所在的危险场合，使仪器反而成为事故的隐患。系统的电缆单独敷设时，一般不需专门的屏蔽，但从安全防爆角度考虑，电缆应用必不可少。煤气报警器检测报警系统的显示通常安装在安全区内，它与测量探头的电缆连接应符合防爆安装要求。