论文总字数：21071字

摘 要

近段时间，随着科技的发展新兴材料的持续出现，建筑内部的火灾荷载持续增多，并且还有温室效应的影响，火灾形势越来越变得严重。我国是发展中国家，消防方面的不够完善和我们国家消防技术的相对落后，让国家的火灾处境更加堪忧。

本文研究了一种用于家庭或者是工厂具有检测及超限报警功能的一氧化碳气体浓度检测设计。设计方案基于STC89C52单片机和MQ-7一氧化碳传感器，系统首先把传感器输出的信号通过A/D转换电路处理后，再经过单片机进行数据处理，最后由LCD显示当前室内的一氧化碳气体浓度，如果超过上限值则报警并自动打开排气扇，把一氧化碳气体排出室外，降低室内的一氧化碳浓度。 

本文系统化的说明了数据采集系统、数据处理过程以及数据显示系统和报警电路的设计方法和过程。系统在采样地点采集到的一氧化碳浓度超出了设置的一氧化碳限制时，将发出警报提醒周围的人。与此同时，操作人员可以对单片机进行设置，设置具体的报警浓度。

关键词：一氧化碳 报警系统 气体传感器 智能预警系统

Carbon monoxide detection system based on single chip

Abstract

Recently, with the development of science and technology emerging materials continue to appear, the fire load inside the building continues to increase, and there are the impact of the greenhouse effect.China is a developing country, the fire is not perfect and our national fire technology is relatively backward, so that the country's fire situation more worrying.

This paper studies a carbon monoxide gas concentration detection design for home or factory detection and overrun alarm functions. Design based on STC89C52 microcontroller and MQ-7 carbon monoxide sensor, the system first sensor output signal through the A / D conversion circuit, and then through the microcontroller for data processing, and finally by the LCD display the current indoor carbon monoxide concentration, if more than the upper limit The value of the alarm and automatically open the exhaust fan, the carbon monoxide gas outdoors, reducing the indoor carbon monoxide concentration.

This paper systematically describes the data acquisition system, data processing and data display system and alarm circuit design methods and processes. When the system collects the concentration of carbon monoxide at the sampling site beyond the set carbon monoxide limit, an alarm will be given to alert the person around it. At the same time, the operator can set the microcontroller, set the specific alarm concentration.

Key words: Carbon monoxide, alarm system, gas sensor, intelligent early warning system.

目录

摘要 I

Abstract II

目录 III

第一章 绪论 1

1.1 一氧化碳气体的特性以及危害 1

1.2 研究现状以及发展趋势 2

1.3 课题实现目标及其意义 2

1.4 本文的结构 3

第二章 系统的结构 4

2.1 硬件结构设计 4

2.2 单片机的选择 4

2.3 传感器 5

2.4 模数转换器 6

2.5 显示LCD模块 7

2.6 报警模块 8

第三章 系统的设计 9

3.1 系统功能 9

3.2 硬件设计 9

3.2.1单片机最小系统的设计 10

3.2.2 按键的选择 12

3.2.3 一氧化碳传感器MQ-7 13

3.2.4 上拉电阻的意义及报警器的选择 14

3.3软件设计 15

3.3.1 系统初始化以及按键模块 17

3.3.1 模数转换的设计 20

3.3.2 报警模块的设计 22

第四章 仿真及调试结果 23

4.1 软件仿真 23

4.2 仿真及仿真结果 23

4.3 硬件调试 24

小结 27

参考文献 28

致谢 30

附录 源程序 31

第一章 绪论

一氧化碳气体的特性以及危害

一氧化碳是无色、无臭、无味、有毒的气体,熔点﹣199℃,沸点﹣191.5℃。标准状况下气体密度为l.25g/L，和空气密度（标准状况下1.293g/L）相差很小,这也是容易发生煤气中毒的因素之一。

一氧化碳是一种无色、无臭、无味的气体，所以在人们的生活中会因为忽略而导致中毒。经常性的发生在较为封闭或者通风力度比较小的场合，比如封闭的工厂、窗户紧闭的厨房等。在不经意间就会因为煤气，管道漏气等原因中毒。中毒原理：一氧化碳通过呼吸进入肺部与其中的血红蛋白结合，导致身体缺氧。一氧化碳的浓度与健康成年人中毒的可能症状如表1-1。

表1-1 一氧化碳浓度与其危害对应表

中以及重度一氧化碳中毒会产生的后遗症如：神经衰弱、震颤麻痹、偏瘫、偏盲、智力障碍、中毒性精神病，甚至一部分的患者可能会发生继发性的脑病。

1.2 研究现状以及发展趋势

随着人民生活水平的提高，管道煤气和罐装煤气已深入到寻常百姓家。但是由于煤气的使用不合理或者警惕性不够高等原因导致的煤气事故依然在威胁着人们的生命以及钱财的安全。现阶段来说，通用的煤气报警器功能单一，又或者是必须手动进行一定的操作才能实现它的作用，稳定性不佳；并且中大型的系统又价格不低，需要专业的管理人员来对这些系统进行管理与使用，不能够普及到我们的生活中。

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