畢業(yè)論文--家庭煤氣泄露報(bào)警器設(shè)計(jì)

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1、中州大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文(電工教研室)題目：家庭煤氣泄漏報(bào)警器設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí)：08級(jí)電氣自動(dòng)化技術(shù)（1）班設(shè)計(jì)人：張艷偉學(xué)號(hào)：200801021124指導(dǎo)老師：陳良設(shè)計(jì)時(shí)間：2011-2-1842目錄目錄2摘要4第一章緒論51.1課題研究背景51.2、課題研究的目的61.3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本內(nèi)容6第二章系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ)72.1、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案與選擇72.1.1、基于單片機(jī)的實(shí)現(xiàn)方案72.1.2、基于MiniCore的實(shí)現(xiàn)方案72.1.3、方案選擇82.2、MiniCore芯片選擇92.2.1、RCM5700的簡(jiǎn)介92.2.2、RCM5700的優(yōu)點(diǎn)102.2.3、RCM5700硬件組成11

2、2.2.4、RCM5700模塊接口定義112.3、傳感器的選擇172.3.1、一氧化碳傳感器的選擇182.3.2、氫氣傳感器的選擇202.3.3、烷類傳感器的選擇222.4、儀表放大器的選擇232.5、A/D轉(zhuǎn)換器選擇25第三章基于RCM5700的系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)263.1、系統(tǒng)硬件電路總體設(shè)計(jì)263.2、系統(tǒng)硬件電路273.3、信號(hào)采集放大電路的設(shè)計(jì)283.4、運(yùn)放電路及A/D轉(zhuǎn)換電路30423.5、RCM5700內(nèi)置看門狗的利用323.6、主控制器與顯示屏的接口設(shè)計(jì)323.7、氣體自動(dòng)控制閥的原理333.8、通信接口電路設(shè)計(jì)343.9、電源轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)35第四章系統(tǒng)電路調(diào)試364.1

3、、模塊的連通性調(diào)試364.2、系統(tǒng)各硬件的檢測(cè)及控制性調(diào)試374.3、系統(tǒng)主控硬件的通信性能調(diào)試374.4、系統(tǒng)軟硬件綜合性能測(cè)試374.5、系統(tǒng)誤差分析38第五章總結(jié)39參考文獻(xiàn)40致謝41附錄4242摘要當(dāng)今社會(huì)上，出現(xiàn)了許多煤氣報(bào)警器，而這些產(chǎn)品大都是針對(duì)煤氣的泄漏所做出的相應(yīng)的報(bào)警，即為家庭式。但是隨著社會(huì)的發(fā)展，煤氣報(bào)警器也在發(fā)展。微機(jī)控制技術(shù)、傳感器在工業(yè)控制、機(jī)電一體化、智能儀表、通信、家用電器等方面得到了廣泛應(yīng)用，顯著提高了各種設(shè)備的技術(shù)水平和自動(dòng)化程度。因此對(duì)這些原理和結(jié)構(gòu)我們就需要很好的了解并掌握。煤氣報(bào)警系統(tǒng)采用了RCM5700為系統(tǒng)的CPU，通過單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4、實(shí)現(xiàn)對(duì)家用煤氣的控制功能，由NG-CO-001電化學(xué)一氧化碳?xì)怏w傳感器對(duì)煤氣進(jìn)行檢測(cè)，將所得的濃度值與設(shè)定濃度值相比較得到偏差。通過對(duì)偏差信號(hào)的處理獲得控制信號(hào)，去調(diào)節(jié)煤氣出氣閥的通斷，四個(gè)單元的煤氣濃度對(duì)應(yīng)模擬量利用A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，并加入了鍵盤輸入，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)家用煤氣漏氣的控制。42整個(gè)系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)合理，性能安全可靠。關(guān)鍵詞：電位器采樣報(bào)警臨界值煤氣濃度第一章緒論1.1課題研究背景隨著我國燃?xì)獾淖兏锛拔鳉鈻|輸工程的進(jìn)行，煤氣或天燃?xì)庖殉蔀槎鄶?shù)家庭的燃料。每年，因煤氣泄露造成的煤氣中毒事故中，因使用熱水器不當(dāng)或產(chǎn)品本身的質(zhì)量問題，造成的煤氣中毒事故，全國均有不少事例。有甚者

5、，因室內(nèi)煤氣濃度過高，引起煤氣爆炸的事故也不少見。42家用煤氣有時(shí)會(huì)因各種原因發(fā)生泄漏，煤氣的主要成分是甲烷，甲烷是一種可燃性氣體，遇到明火會(huì)發(fā)生燃燒甚至爆炸，所以如果在煤氣泄漏時(shí)打電話，使用家用電器的話，煤氣遇到電火花可能會(huì)發(fā)生爆炸事故。人呆在煤氣泄漏的空間內(nèi)，甲烷的不完全燃燒可能會(huì)生成一氧化碳，人體吸入有毒氣體一氧化碳后，一氧化碳將會(huì)迅速與血液中的紅細(xì)胞結(jié)合導(dǎo)致人體中毒昏迷，如果長時(shí)間吸入泄露的煤氣甚至?xí)l(fā)生中毒死亡。一氧化碳中毒屬內(nèi)科急癥，如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)及治療，將會(huì)危及生命。近年來，我國部分地區(qū)非職業(yè)性一氧化碳中毒事件時(shí)有發(fā)生。特別是冬春季高發(fā)。1.2、課題研究的目的使用燃?xì)鈭?bào)警

6、器是對(duì)付燃?xì)鉄o形殺手的重要手段之一。燃?xì)鈱＜抑赋?，燃?xì)庑孤┗驈U氣排放而大量產(chǎn)生的一氧化碳是燃?xì)庵卸臼马憫?yīng)的根源，如采有用燃?xì)庑孤﹫?bào)警器就能得到及時(shí)的警示。有關(guān)部門經(jīng)長期測(cè)試同樣得出結(jié)論，燃?xì)鈭?bào)警器防止一氧化碳中毒事故發(fā)生的有效率達(dá)95%以上。單片機(jī)在日用電子產(chǎn)品中的應(yīng)用越來越廣泛，煤氣泄漏則是人們?nèi)粘Ｉ钪谐３Ｐ枰獪y(cè)量和控制的一個(gè)問題。單片機(jī)有利于為現(xiàn)代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的設(shè)施。為了防止中毒事件再次發(fā)生，提出利用單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行有效的預(yù)防對(duì)策。所以怎樣防止煤氣中毒與爆炸已成為人們的迫切需要。為此我們開發(fā)研制了智能煤氣報(bào)警系統(tǒng)。1.3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本內(nèi)容針對(duì)經(jīng)常發(fā)生的煤氣

7、泄漏中毒事件，采用煤氣、甲烷、乙烷及一氧化碳等氣體傳感器、單片機(jī)、電磁閥和電鈴，設(shè)計(jì)一套有毒氣體檢測(cè)、報(bào)警電路，顯示室內(nèi)空氣質(zhì)量（分優(yōu)、良、中、好、差五級(jí)），用單片機(jī)模塊分路控制繼電器、發(fā)光二極管和電鈴。報(bào)警系統(tǒng)由硬件和軟件兩大部分組成。其中硬件部分由各報(bào)警感應(yīng)器、感應(yīng)器控制器、主控器等設(shè)備組成。軟件部分主要是報(bào)警系統(tǒng)控制程序。氣敏傳感器用來檢測(cè)空氣中煤氣的濃度，當(dāng)空氣中煤氣含量超過允許標(biāo)準(zhǔn)濃度后，感應(yīng)器所獲得的感應(yīng)信號(hào)均被感應(yīng)器控制器所接收，再由感應(yīng)器控