摘 要

这些年来，我国的经济增长十分迅速，使得人们生活得到改善，但是建筑物的隐患也增加了，火灾形势日益严峻。本文设计了一种用于家庭和易燃易爆场所用户群体的煤气检测装置---具有检测,报警以及无线通讯功能的手持式煤气漏气检测仪。设计方案基于STC89C52单片机，MQ5可燃气体传感器和nRF24L01的无线通信芯片，设备通过A/D转换电路处理传感器输出的模拟信号，通过现场端的单片机计算浓度，数据由nRF24L01发送，由nRF24L01发射数据，另一边的nRF24L01接收数据，传给接收端的单片机进行数据处理，最后由LCD显示煤气浓度值，若超过上限值则报警。

通过大量实验，单片机气体探测器的探测浓度比常规探测器更加灵敏，扩展方便，准确可靠，对超出限定值进行声光报警，反应迅速，对改善公共社会安全可以起到非常重要的作用。

关键词：电池供电，可燃气体传感器，无线通信，单片机，数模转换，LCD显示。

Hand-held gas leak detector

Abstract

Over the years, China’s economic growth has been very rapid, making people’s lives better, but the hidden dangers of buildings have also increased, and the fire situation has become increasingly severe. This article designed a gas detection device for household and inflammable and explosive places user groups-a hand-held gas leak detector with detection, alarm and wireless communication functions. The design scheme is based on STC89C52 single-chip microcomputer, MQ5 combustible gas sensor and wireless communication chip of nRF24L01. The device processes the analog signal output by the sensor through the A/D conversion circuit. The concentration is calculated by the on-site MCU and the data is sent by nRF24L01. The data is transmitted by nRF24L01. The nRF24L01 receives data, passes it to the receiving end of the MCU for data processing, and finally displays the gas concentration value by the LCD. If it exceeds the upper limit value, it will alarm.

Through a large number of experiments, the detection concentration of the single-chip gas detector is more sensitive than the conventional detectors, and the expansion is convenient, accurate and reliable. Acoustic-optical alarms that exceed the limit values can be quickly responded, which can play a very important role in improving public social

Keywords：Battery power, combustible gas sensor, wireless communication, single chip, digital mode conversion, LCD display.

目录

第一章 绪论 1

1.1 手持式煤气漏气检测仪的研究背景及意义 1

1.1.1 手持式煤气漏气检测仪的研究背景 1

1.1.2 手持式煤气漏气检测仪的研究意义 1

1.2 手持式煤气漏气检测仪的国内外研究概况 1

1.2.1 手持式煤气漏气检测仪的国外研究概况 1

1.2.2 手持式煤气漏气检测仪的国内研究概况 2

1.3 手持式煤气漏气检测仪的研究内容 3

第二章 设计方案和元器件选择 4

2.1 手持式煤气漏气检测仪的设计方案 4

2.2 手持式煤气漏气检测仪的元器件选择 6

2.2.1 单片机的选择 6

2.2.2 气体传感器 7

2.2.3 无线通信模块 8

2.2.4 LCD显示模块 9

第三章 手持式煤气漏气检测仪的硬件设计 10

3.1 单片机的复位和晶振电路 10

3.2 电池电源电路 11

3.3 欠压指示功能电路 12

3.4 可燃气体传感器电路 13

3.5 AD转换电路 14

3.6 无线发射电路 15

3.7 无线接收电路 17

3.8 AMS1117降压稳定电路 19

3.9 LCD显示电路 20

3.10 报警电路 21

3.11 键盘电路 22

第四章 手持式煤气漏气检测仪的软件设计 23

4.1 软件设计方案 23

4.2 报警子程序 24

4.3 手持式煤气漏气检测仪的调试 26

总结 28

致谢 29

参考文献 30

附录A 原理图 32

附录B 程序 33

第一章 绪论

• 1. 手持式煤气漏气检测仪的研究背景及意义
     1. 手持式煤气漏气检测仪的研究背景

随着中华民族的伟大复兴，人民群众的生活水平日益提高，煤气早已进入千家万户。煤气中大多都是一氧化碳，人体只要吸入一定量的一氧化碳就可导致死亡。而且煤气还容易与空气混合形成爆炸性气体。此外，煤气也会因为人为操作不当或家用设备线路老化的原因发生泄漏。如果煤气泄漏的浓度超过一定量，在家里使用电器时电火花遇到煤气，可能引发火灾，甚至产生爆炸。

1.1.2 手持式煤气漏气检测仪的研究意义

2018年1月，在中国发生的52次瓦斯爆炸，造成18人死亡、45人受伤。住宅小区发生瓦斯事故29起，占55%。90%的煤气爆炸事故是由于使用不当、阀门、软管和电器老化造成的。

为了减少这些事故发生的机会，必须对煤气漏气现场进行实时检测，使用先进耐用的检测和报警系统，以密切监测气体的环境中的瓦斯浓度是否超标，及早发现事故隐患，并采取有效措施避免事故的发生。所以手持式煤气漏气检测仪的设计对保护用户生命财产安全有着重大的意义。

• 1. 手持式煤气漏气检测仪的国内外研究概况
     1. 手持式煤气漏气检测仪的国外研究概况

国外的煤气漏气研究很早就在进行了，日本的煤气漏气检测已有50多年的历史，不管是传感器的灵敏度，检测仪的性能都在世界前列。而美国很早就在其16个州规定，要在家庭中加装煤气漏气检测报警装置。