可燃性氣體檢測(cè)與報(bào)警

可燃性氣體檢測(cè)與報(bào)警背景意義在今天，可燃性氣體作為能源在工業(yè)和生活中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。然而，可燃性氣體在方便人們生產(chǎn)和生活的同時(shí)，也構(gòu)成了很大的隱患?？扇夹詺怏w發(fā)生泄漏并達(dá)到一定濃度后，稍不小心便會(huì)引發(fā)爆炸等事故，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)嚴(yán)重受損，甚至給人身生命安全帶來(lái)危險(xiǎn)。此外，全國(guó)每年因家庭煤氣泄漏而造成的一氧化碳中毒事故也不在少數(shù)。為了防止煤氣中毒和爆炸等事故的頻繁發(fā)生，研發(fā)穩(wěn)定可靠、高性能價(jià)格比的可燃性氣體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置成了人們的迫切需要。研究背景以及意義在國(guó)外，可燃性氣體監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置已經(jīng)發(fā)展成為一種比較成熟的工業(yè)產(chǎn)品，具有廣泛的使用范圍。在國(guó)外的家庭里，幾乎都至少安裝一只可燃性氣體報(bào)警裝置，或者更多。我國(guó)對(duì)可燃性氣體檢測(cè)報(bào)警的研制起步比較晚，從20世紀(jì)70年代才開始。隨著科技的發(fā)展，我國(guó)研制的可燃性氣體檢測(cè)報(bào)警裝置也逐漸走向型號(hào)多樣化、品種齊全化、應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大化，產(chǎn)品的數(shù)量也在逐年不斷增長(zhǎng)。由于我國(guó)的傳感器技術(shù)較發(fā)達(dá)國(guó)家落后，我國(guó)的大多數(shù)可燃性氣體報(bào)警裝置都是采用國(guó)外先進(jìn)的傳感器技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上逐漸形成自己的特色。近年來(lái)，我國(guó)的可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警裝置有了長(zhǎng)足的發(fā)展。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀復(fù)位模塊輸入標(biāo)題1氣體濃度檢測(cè)模塊輸入標(biāo)題2濃度顯示模塊輸入標(biāo)題3報(bào)警模塊輸入標(biāo)題4A/D轉(zhuǎn)換模塊輸入標(biāo)題5系統(tǒng)分為五個(gè)模塊系統(tǒng)模塊的功能描述1、復(fù)位模塊工業(yè)環(huán)境中存在的窄脈沖干擾較多，容易使程序的操作碼或地址碼發(fā)生改變，導(dǎo)致單片機(jī)系統(tǒng)“死機(jī)”。在單片機(jī)程序“跑飛”或進(jìn)入“死循環(huán)”時(shí)，復(fù)位模塊能夠自動(dòng)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)。2、氣體濃度檢測(cè)模塊系統(tǒng)采用先進(jìn)可靠的氣體傳感器，它們能夠?qū)崟r(shí)地監(jiān)測(cè)可燃性氣體的濃度，并通過(guò)轉(zhuǎn)換電路變成相應(yīng)的電信號(hào)，輸入到A/D轉(zhuǎn)換器，在單片機(jī)內(nèi)部與預(yù)先的設(shè)定值進(jìn)行比較[15-16]。3、濃度顯示模塊顯示模塊采用1602液晶顯示器進(jìn)行顯示，通過(guò)液晶顯示屏可以清楚的看出當(dāng)前空氣中可燃性氣體的濃度。4、報(bào)警模塊當(dāng)可燃性氣體的濃度超過(guò)允許值時(shí)，傳感器模塊直接控制報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警。5、A/D轉(zhuǎn)換模塊A/D轉(zhuǎn)換模塊是將電路中的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)從而使電路可以準(zhǔn)確的執(zhí)行。系統(tǒng)模塊組成圖單片機(jī)的影響在目前所有的微處理中，單片機(jī)的性能價(jià)格比是最高的。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和制造工藝水平的不斷提高，單片機(jī)的功能也得到了進(jìn)一步完善，這也使得單片機(jī)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。單片機(jī)不僅可以應(yīng)用于各種類型的功能測(cè)試儀表、工業(yè)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，還可以應(yīng)用于機(jī)電一體化設(shè)備的核心智能控制當(dāng)中。單片機(jī)的發(fā)展對(duì)可燃性氣體報(bào)警器的影響主要零件單片機(jī)（STC89C52）；氣敏傳感器；氣敏傳感器初步選定MQ-2型氣敏傳感器的（性價(jià)比較高）。液晶顯示器報(bào)警器這幾個(gè)部件，選用的氣敏傳感器圖形氣敏傳感器介紹MQ-2采用二氧化錫作為氣敏材料，二氧化錫也稱作SnO2，SnO2相比較其他材料的在潔凈空氣中電導(dǎo)率較低。MQ-2型氣體傳感器在檢測(cè)時(shí)，當(dāng)環(huán)境中的待檢測(cè)氣體濃度存在時(shí)，氣體傳感器MQ-2的電導(dǎo)率隨著待檢測(cè)氣體濃度的增加而增加，這樣可以通過(guò)氣體傳感器MQ-2的電導(dǎo)率來(lái)檢測(cè)氣體的存在與否和氣體的濃度。MQ-2型氣敏傳感器可以檢測(cè)多種氣體，包括甲烷、H2、天然氣和其它可燃?xì)怏w，其中對(duì)CH4、液化氣、H2的檢測(cè)精度高于天然氣和其它可燃?xì)怏w，但對(duì)天然氣和其它可燃?xì)怏w的檢測(cè)精度同樣能夠滿足要求，可見(jiàn)，這種傳感器對(duì)于多種可燃性氣體均能進(jìn)行檢測(cè)。單片機(jī)選型可燃?xì)怏w報(bào)警系統(tǒng)的核心采用單片機(jī)來(lái)完成，系統(tǒng)中的單片機(jī)選用STC89C52。STC89C52是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。STC89C52使用經(jīng)典的MCS-51內(nèi)核，但做了很多的改進(jìn)使得芯片具有傳統(tǒng)51單片機(jī)不具備的功能。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時(shí)器，內(nèi)置4KBEEPROM，MAX810復(fù)位電路，3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，4個(gè)外部中斷，一個(gè)7向量4級(jí)中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng)51的5向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)），全雙工串行口。另外STC89C52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停