家用燃气报警器毕业答辩模板教材课件

毕业设计答辩课题：家用燃气泄漏报警装置的设计班级：测控08-1班设计：于文剑指导：田朝平老师

2012年6月毕业设计答辩课题：家用燃气泄漏报警装置的设计答辩提纲引言1燃气传感器的选择2报警装置的硬件部分3报警装置的软件部分4结论5心得体会6致谢7答辩提纲引言1燃气传感器的选择2报警装置的硬件部分3报警装设计内容概述燃气检测传感器的选择家用燃气泄露报警装置的硬件部分设计燃气泄漏报警系统的软件部分设计结论设计内容概述燃气检测传感器的选择家用燃气泄露报警装置的硬件部一、引言燃气(人工煤气、天然气)的普及，为市民提供了方便，也提高市民的生活质量，家家户户做饭燃气扮演着非常重要的角色，但是在使用燃气的过程中，因燃气泄漏等原因造成的燃气爆炸、中毒等意外事故时有发生，给人们的生命和财产安全带来了严重的威胁，因此安全使用燃气，是不可忽视的一个迫在眉睫的工作。

1、概述一、引言1、概述一、引言燃气泄漏报警器是非常重要的燃气安全设备，它是安全使燃气的不可或缺一道保护。本设计中传感器的选择和单片机是设计的核心，燃气泄漏报警器由气体传感器探测周围环境中的低浓度可燃气体，通过信号采样电路，将探测信号用模数转化电路转换成单片机可识别的数字量，当可燃气体浓度超过单片机控制设定的值时，控制器通过执行器或执行电路发出声光报警信号。2、概述一、引言2、概述二、燃气检测传感器的选择

气体传感器的主要参数和特性

MC101介绍气体传感器满足的基本条件

气体传感器的选型二、燃气检测传感器的选择

气体传感器的主要参数和特性MC气体传感器的选型气体传感器是能将被测气体的浓度、类别和成分按一定规律转换成一定关系的电量输出的装置。通过电信号的大小可以获得待测气体的相关信息，从而可以进行检测、监控和报警。气体传感器作为气体浓度信号采集部分，是整个设计的核心之一，所以气体传感器选型是首要工作。气体传感器的选型气体传感器是能将被测气体的浓度、类别和成分按气体传感器满足的基本条件1能选择性的检测单一性气体，而对共存的其他气体不相应或低相应；2能对被测气体具有较高的灵敏度，能有效地检测允许范围内的气体浓度；3对检测信号相应速度快，重复性好；4长期工作稳定性好；5使用寿命长；6制造成本低，使用与维护方便。气体传感器满足的基本条件1能选择性的检测单一性气体，而对共存气体传感器的主要参数和特性①灵敏度灵敏度是气敏传感器的一个重要参数，用K表示，它标志着气敏元件对气体的灵敏程度。用K表示，用其阻值变化量△R与气体浓度变化量△P之比表示。②响应时间气敏传感器的响应时间是指在工作温度下气敏元件对被测气体的响应速度。从气敏元件与被测气体接触，到气敏元件的阻值达到新的恒定值所需要的响应时间。③选择性气敏传感器在相同条件下，接触同一浓度、不同种类气体是，区分气体种类的能力成为选择性。④稳定性这种在其他条件发生变化时气敏元件输出特性保持不变的能力称为稳定性。气体传感器的主要参数和特性①灵敏度气体传感器的主要参数和特性⑤温度特性气敏元件的特性岁温度变化儿发生变化的特性称为温度特性。元件自身温度对灵敏度的影响相当大，解决这个问题的措施之一就是用温度补偿法。⑥湿度特性气敏元件的特性岁环境湿度不同而发生变化的特性称为湿度特性。⑦电压特性气敏元件的灵敏度随电压变化的特性称为电源电压特性气体传感器的主要参数和特性⑤温度特性MC101介绍MC101型催化元件根据催化燃烧效应的原理工作，由检测元件和补偿元件配对组成电桥的两个臂，遇可燃性气体时检测元件电阻升高，桥路输出电压变化，该电压变化随气体浓度增大而正比例增大，补偿元件起到参比及温度补偿作用。MC101介绍MC101型催化元件根据催化燃烧效应的原理工作三、报警装置硬件部分总电路设计家用燃气报警器的功能系统硬件电路总体设计三、报警装置硬件部分总电路设计家用燃气报警器的功能系统硬件电系统硬件电路总体设计系统的工作原理是利用燃气传感器将可燃气浓度变换为mV级模拟电流信号，放大器把信号放大后，通过A/D转换器，变换成数字量送入单片机进行数据分析。仪器的最基本组成部分包括：气体传感器，模数转化电路，单片机，声光报警电路。系统硬件电路总体设计系统的工作原理是利用燃气传感器将可燃气浓

家用燃气报警器的功能

当传感器检测的气体浓度达到预设值时，蜂鸣器开始报警，声音≥70dB并随着浓度的增加报警音量逐渐加大，同时伴随红灯闪烁，通过有明显变化的信号引起人们的警觉意识。

家用燃气报警器的功能

当传感器检测的气体浓度达到预设值时，总电路设计

将单片机与外围接口电路，AT89C51与74HC164芯片相连的串口转并口数码管显示电路、AT89C51与ADC0808实现A/D转换的电路、AT89C51与声光报警电路。就得到了以AT89C51为核心的气体报警电路总电路图。总电路设计

将单片机与外围接口电路，AT89C51与74HC总电路设计图总电路设计图四、报警装置软件部分

软件设计的子程序基本思想主程序设计

软件设计重要性四、报警装置软件部分

软件设计的子程序基本思想主程序设计

软件设计重要性

①软件开发阶段包括软件的设计、程序编码、软件测试，占据软件项目开发总成本的绝大部分，是软件开发质量的关键环节。②软件设计是开发阶段最重要的步骤，它包括总体设计和详细设计，是将需求转化为软件产品的唯一途径。③软件设计作出的决策，最终影响软件实现的成败。④设计是软件工程和软件维护的基础。

软件设计重要性

①软件开发阶段包括软件的设计、程序编码、

主程序设计

主程序流程图如图所示，系统先进行初始化，数据采集的功能：传感器采集气体浓度信号，信号经放大电路，经过A/D转换成AT89C51单片机可识别的数字量。在单片机内部实现将浓度值与预先设定好的报警值比较，判断是否报警，分200ppm，1000ppm两个浓度等级报警，完善报警功能，使用户更加便利。

主程序设计

主程序流程图如图所示，系统先进行初始化，数据主程序设计流程图流程图不报警一级报警结束开始初始化工作方式调用A/D转换子程序调用浓度转换子程序调用显示子程序是否<200是否<1000结束二级报警结束主程序设计流程图流程图不报警一级报警结束开始初始化工作方式调

软件设计的子程序基本思想

A/D转换浓度转换数码显示

软件设计的子程序基本思想

A/D转换

A/D转换

流程图如图所示，由硬件部分可知信号端与AT89C51的连接图，系统先进行初始化，使START=0，ALE=0完成准备阶段，当START=1，ALE=1启动ADC0808，EOC=1，送高电平至OE，输出转换所得数据。开始初始化给出地址并启动A/D输出A/D返回

A/D转换

流程图如图所示，由硬件部分可知信号端与AT89浓度转换流程图如图所示，浓度转换是为数码管显示做铺垫，上面已经得到A/D转换输出的电压值，根据公式得到电压值转化为显示所需的浓度值。开始初始化采集电压进行浓度转换输出浓度返回浓度转换流程图如图所示，浓度转换是为数码管显示做铺垫，上面已数码显示程序流程图如下，通过浓度转换可得气体浓度值，用7407反相器作为驱动电路，完成四个数码管的动态显示电路。开始初始化控制段输出数码管显示控制位结束返回是否完全显示数码显示程序流程图如下，通过浓度转换可得气体浓度值，用740五、结论本设计对单片机与气体传感器两大核心器件进行深入的研究，根据设计所规定的浓度要求，考虑到使用环境、成本等因素，选用MC101催还燃烧式气体传感器。单片机控制电路中，AT89C51单片机作为核心芯片，充分利用了其高速数据处理能力和丰富的片内外设，实现了仪器的小型化和智能化。燃气泄漏报警器能够对燃气进行实时监测，当浓度超时，过设定的范围值时，发出声光报警。同时单片机将报警时的浓度通过数码管显示出来。五、结论本设计对单片机与气体传感器两大核心器件进行深入的研究六、设计心得体会设计思维和创造能力得到提高知识面得到了很大的扩展锻炼了动手能力毅力和自信心有了很大的提高六、设计心得体会设计思维和创造能力得到提高七、致谢首先，我要感谢我的导师田朝平老师，他工作细致，治学严谨，以及对我的淳淳教诲，对我顺利完成起到了主要作用。其次，我要感谢同学对我的帮助和指点，没有他们的帮助，设计不可能如此顺利的进行。最后，我还要感谢机械学院和我的母校四年来对我的栽培。七、致谢首先，我要感谢我的导师田朝平老师，他工作细致，治学严结束语请各位老师批评指正谢谢！结束语毕业设计答辩课题：家用燃气泄漏报警装置的设计班级：测控08-1班设计：于文剑指导：田朝平老师

2012年6月毕业设计答辩课题：家用燃气泄漏报警装置的设计答辩提纲引言1燃气传感器的选择2报警装置的硬件部分3报警装置的软件部分4结论5心得体会6致谢7答辩提纲引言1燃气传感器的选择2报警装置的硬件部分3报警装设计内容概述燃气检测传感器的选择家用燃气泄露报警装置的硬件部分设计燃气泄漏报警系统的软件部分设计结论设计内容概述燃气检测传感器的选择家用燃气泄露报警装置的硬件部一、引言燃气(人工煤气、天然气)的普及，为市民提供了方便，也提高市民的生活质量，家家户户做饭燃气扮演着非常重要的角色，但是在使用燃气的过程中，因燃气泄漏等原因造成的燃气爆炸、中毒等意外事故时有发生，给人们的生命和财产安全带来了严重的威胁，因此安全使用燃气，是不可忽视的一个迫在眉睫的工作。

1、概述一、引言1、概述一、引言燃气泄漏报警器是非常重要的燃气安全设备，它是安全使燃气的不可或缺一道保护。本设计中传感器的选择和单片机是设计的核心，燃气泄漏报警器由气体传感器探测周围环境中的低浓度可燃气体，通过信号采样电路，将探测信号用模数转化电路转换成单片机可识别的数字量，当可燃气体浓度超过单片机控制设定的值时，控制器通过执行器或执行电路发出声光报警信号。2、概述一、引言2、概述二、燃气检测传感器的选择

气体传感器的主要参数和特性

MC101介绍气体传感器满足的基本条件

气体传感器的选型二、燃气检测传感器的选择

气体传感器的主要参数和特性MC气体传感器的选型气体传感器是能将被测气体的浓度、类别和成分按一定规律转换成一定关系的电量输出的装置。通过电信号的大小可以获得待测气体的相关信息，从而可以进行检测、监控和报警。气体传感器作为气体浓度信号采集部分，是整个设计的核心之一，所以气体传感器选型是首要工作。气体传感器的选型气体传感器是能将被测气体的浓度、类别和成分按气体传感器满足的基本条件1能选择性的检测单一性气体，而对共存的其他气体不相应或低相应；2能对被测气体具有较高的灵敏度，能有效地检测允许范围内的气体浓度；3对检测信号相应速度快，重复性好；4长期工作稳定性好；5使用寿命长；6制造成本低，使用与维护方便。气体传感器满足的基本条件1能选择性的检测单一性气体，而对共存气体传感器的主要参数和特性①灵敏度灵敏度是气敏传感器的一个重要参数，用K表示，它标志着气敏元件对气体的灵敏程度。用K表示，用其阻值变化量△R与气体浓度变化量△P之比表示。②响应时间气敏传感器的响应时间是指在工作温度下气敏元件对被测气体的响应速度。从气敏元件与被测气体接触，到气敏元件的阻值达到新的恒定值所需要的响应时间。③选择性气敏传感器在相同条件下，接触同一浓度、不同种类气体是，区分气体种类的能力成为选择性。④稳定性这种在其他条件发生变化时气敏元件输出特性保持不变的能力称为稳定性。气体传感器的主要参数和特性①灵敏度气体传感器的主要参数和特性⑤温度特性气敏元件的特性岁温度变化儿发生变化的特性称为温度特性。元件自身温度对灵敏度的影响相当大，解决这个问题的措施之一就是用温度补偿法。⑥湿度特性气敏元件的特性岁环境湿度不同而发生变化的特性称为湿度特性。⑦电压特性气敏元件的灵敏度随电压变化的特性称为电源电压特性气体传感器的主要参数和特性⑤温度特性MC101介绍MC101型催化元件根据催化燃烧效应的原理工作，由检测元件和补偿元件配对组成电桥的两个臂，遇可燃性气体时检测元件电阻升高，桥路输出电压变化，该电压变化随气体浓度增大而正比例增大，补偿元件起到参比及温度补偿作用。MC101介绍MC101型催化元件根据催化燃烧效应的原理工作三、报警装置硬件部分总电路设计家用燃气报警器的功能系统硬件电路总体设计三、报警装置硬件部分总电路设计家用燃气报警器的功能系统硬件电系统硬件电路总体设计系统的工作原理是利用燃气传感器将可燃气浓度变换为mV级模拟电流信号，放大器把信号放大后，通过A/D转换器，变换成数字量送入单片机进行数据分析。仪器的最基本组成部分包括：气体传感器，模数转化电路，单片机，声光报警电路。系统硬件电路总体设计系统的工作原理是利用燃气传感器将可燃气浓

家用燃气报警器的功能

当传感器检测的气体浓度达到预设值时，蜂鸣器开始报警，声音≥70dB并随着浓度的增加报警音量逐渐加大，同时伴随红灯闪烁，通过有明显变化的信号引起人们的警觉意识。

家用燃气报警器的功能

当传感器检测的气体浓度达到预设值时，总电路设计

将单片机与外围接口电路，AT89C51与74HC164芯片相连的串口转并口数码管显示电路、AT89C51与ADC0808实现A/D转换的电路、AT89C51与声光报警电路。就得到了以AT89C51为核心的气体报警电路总电路图。总电路设计

将单片机与外围接口电路，AT89C51与74HC总电路设计图总电路设计图四、报警装置软件部分

软件设计的子程序基本思想主程序设计

软件设计重要性四、报警装置软件部分

软件设计的子程序基本思想主程序设计

软件设计重要性

①软件开发阶段包括软件的设计、程序编码、软件测试，占据软件项目开发总成本的绝大部分，是软件开发质量的关键环节。②软件设计是开发阶段最重要的步骤，它包括总体设计和详细设计，是将需求转化为软件产品的唯一途径。③软件设计作出的决策，最终影响软件实现的成败。④设计是软件工程和软件维护的基础。

软件设计重要性

①软件开发阶段包括软件的设计、程序编码、

主程序设计

主程序流程图如图所示，系统先进行初始化，数据采集的功能：传感器采集气体浓度信号，信号经放大电路，经过A/D转换成AT89C51单片机可识别的数字量。在单片机内部实现将浓度值与预先设定好的报警值比较，判断是否报警，分200ppm，1000ppm两个浓度等级报警，完善报警功能，使用户更加便利。

主程序设计

主程序流程图如图所示，系统先进行初始化，数据主程序设计流程图流程图不报警一级报警结束开始初始化工作方式调用A/D转换子程序调用浓度转换子程序调用显示子程序是否<200是否<1000结束二级报警结束主程序设计流程图流程图不报警一级报警结束开始初始化工作方式调

软件设计的子程序基本思想

A/D转换浓度转换数码显示

软件设计的子程序基本思想

A/D转换

A/D转换

流程图如图所示，由硬件部分可知信号端与AT89C51的连接图，系统先进行初始化，使START=0，ALE=0完成准备阶段，当START=1，ALE=1启动ADC0808，EOC=1，送高电平至OE，输出转换所得数据。开始初始化给出地址并启动A/D输出A/D返回

A/D转换

流程图如图所示，由硬件部分可知信号端与AT89浓度转换流程图如图所示，浓度转换是为数码管