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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

当今世界，经济快速发展、对能源使用的需求日益增大，石油化工行业得到了迅猛的发展，易燃、易爆、有毒气体的种类和其在生产生活中的应用也越来越多。在生产制造、交通运输和实际使用过程中，如果这些气体发生泄露，很可能会导致人体中毒、引发火灾甚至爆炸性事故，严重危害人们的人身安全和财产安全。再加上，由于气体扩散率的存在，气体泄漏后在风的作用下和内部浓度梯度的影响，气体可以沿着地面扩散，加重在事故发生现场的燃烧或爆炸情势，会进一步扩大危害范围。

中国是世界上容易发生煤和瓦斯爆炸灾害的国家之一。2000年7月至2008年12月，共发生了199起瓦斯爆炸事故，总伤亡人数多达1063人。众所周知，瓦斯的主要成分是甲烷，它的化学元素符号是ch4，一种无毒、无味、无颜色，可以燃烧的气体，在煤矿里它从煤岩裂缝中喷出。瓦斯爆炸产生的高温高压，促使爆源附近的气体以极大的速度向外冲击，造成人员伤亡，破坏巷道和器材设施，扬起大量煤尘并使之参与爆炸，产生更大的破坏力。另外，爆炸后生成大量的有害气体，造成人员中毒死亡。另外，在生产生活中，由于可燃气体的泄露，引发火灾和爆炸的事故发生率依然居高不下。根据国内外每年发生事故的统计数据，在可燃气体泄漏时，往往会发生气体排量的突然增加，地面的起伏等等。因此可燃气体的泄漏可以通过气体浓度的探测来监控、检测。

近些年来，气体传感器已经取得了长足的进步。危险化学品应加强安全管理，提高安全措施和控制事故。要实现绝对安全是不可能的，仍然会有不可估的意外事故发生。但对事故隐患进行及时的检测和报警，对于在危险化学场所下作业的工作人员来讲是非常必要的。能更大限度地避免和控制事故的发生。

2. 研究的基本内容

本设计主要有以下五个模块：1、传感器检测模块。传感器检测模块主要采用气敏传感器NAP-55A对气体信息进行采集，并将信息传至STM32F030F4P6微控芯片进行处理。2、STM32微控模块。收到传感器采集的信息，利用STM32F030F4P6微控芯片的内部AD转换功能对信息进行AD转换、存储、串口数据发送。3、MSP430主控模块。用MSP430F149作为主控芯片，通过MSP430单片机与STM32单片机进行串口通信，并对液晶显示模块和声光报警模块进行控制，将收到的串口数据处理后传至液晶显示屏进行显示，同时控制声光报警模块的报警功能。4、液晶显示模块。用LCD12864液晶显示屏来显示处理后的气体浓度信息。5、声光报警模块。主要由蜂鸣器和LED灯构成声光报警模块，当所测气体浓度超过预设限值时，蜂鸣器发出警报声的同时LED闪烁，完成报警功能。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实行主要方案：本设计采用msp430单片机作为主控制器，用stm32作为辅控制器，两者之间进行串口通信传递数据。采用c语言作为开发语言，进行程序设计。其中以msp430f149芯片为核心构成单片机控制系统。在此系统中，nap-55a气敏传感器采集信息，传输至stm微控单片机进行ad转换并将数据通过串口发送至msp430单片机进行处理，并进行液晶显示，判断数值超限则发出报警信号。主要设计流程图如下：

进度安排： 2017年9月 选题2017年10月-2017年12月查阅相关文献资料，做好外文翻译和文献综述 2017年12月中旬上交外文翻译、文献综述，开题 2018年1月-2018年4月完成毕业设计，撰写毕业论文初稿2018年4月中旬 按指导教师要求完成论文并打印成册上交 2018年4月下旬 论文审阅 2018年5月上旬论文定稿，并按要求提交至论文系统2018年5月下旬 准备答辩预期效果：

4. 参考文献

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