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本科畢業(yè)設計開題報告題目名稱基于51單片機的天然氣檢測報警系統(tǒng)學生姓名我心飛翔9449（閑魚）專業(yè)班級學號一、課題的背景及意義：人的生存離不開空氣，人的一生大約有80%的時間是在室內(nèi)度過的，室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的好壞影響著人們的身心健康。室內(nèi)的有害氣體來源有來自裝修不當造成的甲醛、氨氣、氡氣、苯、放射性物質(zhì)的釋放，而這些氣體在裝修時加以注意，完全可以減少其排放量，從而不至于影響人的健康狀況。室內(nèi)存在的有害氣體的另一主要來源為可燃性氣體的泄漏，主要可分為天然氣泄漏、液化氣泄漏和煤氣泄漏。?煤氣泄漏的主要成分是一氧化碳與氫氣，一氧化碳中毒原因是一氧化碳進入人體后會和血液中的血紅蛋白結(jié)合，從而出現(xiàn)缺氧。常見于家庭居室內(nèi)通風差得情況下，煤爐產(chǎn)生的煤氣或液化氣管道泄漏氣中的一氧化碳吸入會導致一氧化碳中毒。?液化氣泄漏危害也不易小視環(huán)氧乙烷檢測儀，液化石油氣是石油產(chǎn)品之一。是由煉廠氣或天然氣(包括油田伴生氣)加壓、降溫、液化得到的一種無色、揮發(fā)性氣體。由煉廠氣所得的液化石油氣，主要成分為丙烷、丙烯、丁烷、丁烯，同時含有少量戊烷、戊烯和微量硫化合物雜質(zhì)。由天然氣所得的液化氣的成分基本不含烯烴。液化石油氣主要用作石油化工原料，用于烴類裂解制乙烯或蒸氣轉(zhuǎn)化制合成氣，可作為工業(yè)、民用、內(nèi)燃機燃料。

其主要質(zhì)量控制指標為蒸發(fā)殘余物和硫含量等，有時也控制烯烴含量。液化石油氣是一種易燃物質(zhì)，空氣中含量達到一定濃度范圍時，遇明火即爆炸。?天然氣主要成分是烷烴，其中甲烷含量在95%以上。人所賴以生存的空氣中有大約20%的氧氣，如果人的生活空間是封閉空間天然氣泄漏報警器，氧氣稀薄，人會因氧氣不足，導致窒息、昏迷，有心腦血管疾病的人將會危及生命。室內(nèi)天然氣泄漏會使室內(nèi)空氣中的氧氣相對稀薄，由于天然氣是無色無味，人很難察覺到天然氣泄漏報警器，尤其當人處于睡眠狀態(tài)時，天然氣的泄漏就更加危險，甚至會使人窒息。天然氣的另一危險是當空氣中的天然氣含量達到一定含量時，遇到明火就會產(chǎn)生爆炸，危及人的生命。人們面對可燃性氣體泄漏而危及生命健康情況，有沒有一個徹底的解決辦法？據(jù)有關(guān)專家介紹，可燃氣體泄漏報警器是對付燃氣泄漏的重要預防手段之一。為防止中毒事件發(fā)生，現(xiàn)提出利用單片機系統(tǒng)進行有效的預防措施。所以怎樣預防燃氣中毒與爆炸已成為人們的迫切需要?；诖爽F(xiàn)實，本設計宗旨是為家庭用戶設計一種能夠?qū)μ烊粴?，液化氣和、煤氣泄漏的裝置，從于減少不必要的事故酒精檢測儀，進于保證人民的生命健康，減少不必要的損失。?二、國內(nèi)外研究狀況：可燃性氣體泄漏報警器，多用于大型公寓、飲食餐店、醫(yī)院、學校、工廠的各種氣體報警器和系統(tǒng)，有單體分離型報警器、外部報警系統(tǒng)、集中監(jiān)視系統(tǒng)、遮斷連動系統(tǒng)、防止中毒報警防護系統(tǒng)等。

可燃性氣體泄漏報警器可發(fā)出聲光報警，或伴有數(shù)字顯示，或聯(lián)動外部設備。有的可燃性氣體泄漏報警器可自動開啟排風扇，把燃氣排出室外；有的可燃性氣體泄漏報警器在報警時可自動關(guān)閉燃氣閥門，以防燃氣繼續(xù)泄漏。當前應用最廣泛的可燃性氣體泄漏報警器與氣敏元件傳感器，已普及應用于氣體泄漏檢測和監(jiān)控，僅用于安全保護家用燃氣泄漏報警器為例，不少發(fā)達國家已經(jīng)明確規(guī)定家庭、公寓等要求安裝相應的報警器。國外可燃性氣體泄漏報警器發(fā)展很快，是由于人們安全意識增強，對環(huán)境安全性和生活舒適性要求提高；另一方面是由于燃氣泄漏報警器市場增長受到政府安全法規(guī)的推動。因此，國外燃氣報警器技術(shù)得到了較快發(fā)展，據(jù)有關(guān)統(tǒng)計猜測，美國在1996年—2002年就煤氣報警器的年均增長率為27％～30％。在這些方面，國內(nèi)應該增強安全意識增強。?可燃性氣體泄漏報警器的發(fā)展趨勢集中表現(xiàn)為天然氣泄漏報警器，一是提高靈敏度和工作性能，降低功耗和成本，縮小尺寸，簡化電路，與應用整機相結(jié)合，這也是燃氣泄漏報警器一直追求的目標；二是增強可靠性，實現(xiàn)元件和應用電路集成化，多功能化，發(fā)展MEMS技術(shù)，發(fā)展現(xiàn)場適用的變送器和智能型可燃性氣體泄漏氣報警器。如美國在燃氣泄漏報警器中嵌入微處理器，使燃氣泄漏報警器具有控制校準和監(jiān)視故障狀況功能，實現(xiàn)了智能化、涉多功能化。

三、系統(tǒng)功能分析及體系結(jié)構(gòu)設計：本設計由STC89C52單片機+煤氣/co傳感器模塊電路+3個LED指示燈電路+蜂鳴器報警電路+風扇控制電路+繼電器控制電路+電源電路組成。1、MQ-5/co實時檢測煤氣濃度，濃度分為低中高3檔，并分別用綠燈、黃燈和紅燈指示，濃度到達相應的檔位，則相應的燈亮，指示燈指示安全狀態(tài)。2、當濃度達到高檔的時候，蜂鳴器報警，風扇啟動，疏散煤氣。3、濃度達到中檔的時候繼電器斷開。 本系統(tǒng)具體框圖如下圖所示：框圖四、主要參考文獻與資料獲得情況：[1] 趙小蘭,胡征,王培坤,林曉歡,莊衍豎,黃維沛. 多功能自行車碼表設計[J]. 電子測試,2013,(20):1-2.[2] 孫寶元、楊寶清.傳感器及其應用手冊．北京.[3]?鄭人杰.?計算機軟件測試技術(shù).?北京:?清華大學出版社,?1992.??[4]?胡漢才.?單片機原理及系統(tǒng)設計.?北京:清華大學出版社,?2002.?[5?Silicon?Storage?Technology?Inc,?SST39VF800A?Datasheet.2001?.[6] 任強. 傳感器選用原則. 計量工作.2004.[7] 張俊謨. 單片機中級教程原理與應用. 北京航空航天大學出版社.2002.[7] 張俊謨. 單片機中級教程原理與應用. 北京航空航天大學出版社.2002.[8] Peter Van Der Linden著，徐波譯.C專家編程，人民郵電出版社，2003.[9]HamldStone.MieroeomPuterInterfaeingUniversityofMassachusetts.AmhorstAddison wesle .1982. 2～3.[10] Meehan Joanne,Muir Lindsey.SCM in Merseyside SMEs:Benefits and barriers[J].. TQM Journal. 2008 2～5.[11] 李全利.單片機原理及應用技術(shù).北京：高等教育出版社.2009. 30～46 .[12] 李維提,郭強.液晶顯示應用技術(shù).北京：電子工業(yè)出版社.2006. 20～35.[13] 趙小蘭,胡征,王培坤,林曉歡,莊衍豎,黃維沛. 多功能自行車碼表設計[J]. 電子測試,2013,(20):1-2.[14] 孫寶元、楊寶清.傳感器及其應用手冊．北京.[15]?鄭人杰.?計算機軟件測試技術(shù).?北京:?清華大學出版社,?1992.??[16]?胡漢才.?單片機原理及系統(tǒng)設計.?北京:清華大學出版社,?2002.?[16]?Silicon?Storage?Technology?Inc,?SST39VF800A?Datasheet.2001?.[17] 張俊謨. 單片機中級教程原理與應用. 北京航空航天大學出版社.2002.[18]?趙負圖,傳感器集成電路手冊,第一版,化學工業(yè)出版社,2004,590～591?.[19]?馬建國.電子系統(tǒng)設計.北京：高等教育出版社，2004.1.?[20]?譚浩強.C程序設計（第三版）.北京：清華大學出版社，2005.7?.[21]?王建校.?51系列單片機及C51程序設計[M?].?北京:科學出版社,?2002.?[22]?霍孟友.單片機原理與應用[M?].北京：機械工業(yè)出版社，2004.?[23]?何立民,單片機應用系統(tǒng)設計,北京：航天航空大學出版社,2～5,46～50.?[24]?李廣弟,單片機基礎,北京：北京航空航天大學出版社,2001,56～64.?[25]?何希才,新型實用電子電路400例,電子工業(yè)出版社,2000年,60～65.?[26]?Wolf?W,?孫玉芳等譯.?嵌入式計算系統(tǒng)設計原理.?北京:?機械工業(yè)出版社,?2002.??[27]?Integrated?Silicon?Solution?Inc.?IS61LVI2816?Datasheet.2002.?五、畢業(yè)設計（論文）進度安排（按周說明）：第5—6周：在老師指導下選取參考資料，擬定設計大綱；第7—8周：學習C51語言編程；第9周：學習Altium Designer原理圖繪圖軟件；第10—14周：撰寫畢業(yè)設計論文（包括繪畫各種電路圖，各部分的程序的編寫）；第15周：請指導老師對整體設計做點評，并在老師的指導下對畢業(yè)設計做出改進;第16周：為畢業(yè)答辯做好準備。六、指導教師審批意見（對選題的可行性、研究方法、進度安排作出評價，對是否開題作出決定）：指導教師：（簽名）年 月 日

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