摘 要

燃气（人造煤气和天然气）的普及为公民提供了方便，提高了公民的生活质量，但一切都有其两面。在使用天然气的过程中，瓦斯爆炸事故和煤气泄漏等意外事故不时发生，对人民的生命财产安全构成严重威胁。 因此，安全使用煤气是不容忽视的重中之重。家庭燃气泄漏报警装置可以有效监测环境中可燃气体（如CH4）的浓度。 可以发出声光报警信号，并随着浓度的增加逐渐增加报警音量，可以及时发挥安全防范作用。

本设计中研究的可燃气体报警系统包括：气体信号采集电路、模数转换电路、单片机系统电路、报警电路。首先，MQ-5传感器用于监测可燃气体浓度信号，然后通过单片机转换为电压信号，并选择合适的放大电路。电压被放大到A/D所需的电压。在单片机完成与设定电压信号的比较，当气体浓度超标时，驱动声光报警。

关键词：单片机；MQ-5；STC89C52

Design of monitoring and alarm device for domestic combustible gas

Abstract

The popularization of gas (artificial gas, natural gas) provides convenience for citizens and improves the quality of life of citizens.But everything has its dual nature，In the process of using gas, accidents such as gas explosion and poisoning caused by gas leakage have occurred from time to time, which have brought serious threat to the safety of people's life and property.Therefore, the safe use of gas is one of the most important tasks that can not be ignored.The alarm device for domestic gas leakage can effectively monitor the concentration of combustible gas (such as CH4) in the environment. Once its concentration exceeds the alarm limit, it can send out an acousto-optic alarm signal, and the alarm volume increases gradually with the increase of the concentration. Can play the role of safety prevention in time.

The flammable gas alarm system designed in this paper includes: gas signal acquisition circuit, conditioning circuit, analog-to-digital conversion circuit, single-chip microcomputer system circuit, alarm circuit and GPS module.Firstly, the MQ-5 sensor is used to monitor the concentration of combustible gas, and then the signal is transformed into voltage signal by single chip microcomputer.Select the appropriate amplifier circuit, amplify the voltage to the voltage required by the A / D,

and send the detected voltage value to the single chip after A / D conversion.The voltage signal is compared with the set voltage signal in the single chip microcomputer. When the gas concentration exceeds the standard, the sound and light alarm are driven.

Key words: singlechip;MQ-5;

目录

1 绪论 1

1.1背景及意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.3 章节安排 3

2 整体方案设计 4

2.1 系统总体方案设计 4

2.1.1系统功能要求 4

2.1.2系统的组成和方案设计 5

2.2 主要器件选择 6

2.2.1 主控芯片选型 6

2.2.2气体传感器选择 6

2.2.3 显示模块选择 7

3 系统的硬件设计 8

3.1 核心芯片STC89C52单片机 8

3.2 系统的采集模块 10

3.2.1 MQ-5传感器 11

3.2.2 AD0809转换芯片 13

3.3 按键模块 15

3.4最小单片机系统 16

3.5 LCD显示模块 17

3.6 声光报警系统 18

4 软件设计 20

4.1编程软件 20

4.2主程序模块 21

4.3 显示模块 22

4.4 报警模块 23

4.5 按键模块 23

5 实物测试 25

5.1 仿真测试 25

5.2 实物调试 26

6 总结 28

致谢 29

参考文献 30

附录 A 原理图 31

附录 B PCB图 32

附录 C 程序 33

1 绪论

1.1背景及意义

近几年来，中国天然气工业迅猛发展。作为清洁能源，液化气，天然气，煤气等城市燃气已广泛应用于工商业和城市居民。特别是随着西气东输工程的快速发展，天然气工业具有很大的发展潜力。城市燃气的推广应用无疑为提高城市环境质量和提高居民生活质量发挥了重要作用。然而，随着天然气的大规模使用，气体泄漏导致的爆炸，中毒和火灾事故也频繁发生，这在一定程度上增加了城市不安全和不稳定的因素。为了使天然气更好地造福于人类和社会，减少和防止因燃气泄漏造成的各种爆炸和火灾事故。对这些易燃气体进行现场实时检测是必不可少的，采用最先进可靠的安全检测仪器，时刻监测环境中可燃气体的浓度。及早发现隐患，采取有效措施，避免事故发生，确保工业安全和家庭生活安全。

气体检测已被广泛应用于石油，化工，冶金，矿山，制药，半导体加工，喷涂等工业场所。也适用于家庭、餐厅、大型商场、液化气站、加油站地铁站等民用商业场所，以及各种需要防火防爆、预防中毒、空气污染的场所。如果能够及时监测到这些有毒有害、易燃易爆的气体，人民群众生命和财产都能得到极大的保障。