家用煤气泄漏报警控制器硬件设计毕业设计论文.docx

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1、家用煤气泄漏报警控制器硬件设计毕业设计论文毕业论文声明本人郑重声明：1此毕业论文是本人在指导老师指导下独立进行研究获得的成果。除了十分加以标注地方外，本文不包含别人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要奉献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承当。2本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人受权大学学院能够将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，能够采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。3若在大学学院毕业论文审查小组复审中，

2、发现本文有抄袭，一切后果均由本人承当，与毕业论文指导教师无关。4.本人所呈交的毕业论文，是在指导教师的指导下独立进行研究所获得的成果。论文中凡引用别人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要奉献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。学位论文作者签名：年月关于毕业论文使用受权的声明本人在指导教师的指导下所完成的论文及相关的资料包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等，知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。同意学校保

3、存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论文被查阅或借阅。本人受权大学能够将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，能够采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。假如发表相关成果，一定征得指导老师同意，且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于采集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：根据学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服

4、务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人受权大学能够将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到（中国学位论文全文数据库）进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下，学校能够适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。论文作者签名：日期：指导老师签名：日期：当前位置：文档视界家用煤气泄漏报警控制器硬件设计毕业设计论文家用煤气泄漏报警控制器硬件设计毕业设计论文毕业设计论文原创性声明和使用受权讲明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计论文，是我个人在指导老师的指导下进行的研究工作及获得的成果。尽我所知，除文中十分加以标注和致谢的地方外，

5、不包含其别人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过奉献的个人或集体，均已在文中作了明确的讲明并表示了谢意。作者签名：日期：指导老师签名：日期：使用受权讲明本人完全了解大学关于采集、保存、使用毕业设计论文的规定，即：根据学校要求提交毕业设计论文的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计论文的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校能够采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校能够公布论文的部分或全部内容。作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导

6、下独立进行研究所获得的研究成果。除了文中十分加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要奉献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承当。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用受权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人受权大学能够将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，能够采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月

7、日家用煤气泄漏报警控制器硬件设计摘要当今社会上，出现了很多煤气报警器，而这些产品大都是针对煤气的泄漏所做出的相应的报警，即为家庭式。但是随着社会的发展，煤气报警器也在发展。微机控制技术、传感器在工业控制、机电一体化、智能仪表、通信、家用电器等方面得到了广泛应用，显著提高了各种设备的技术水安然平静自动化程度。因而对这些原理和构造我们就需要很好的了解并把握。煤气报警系统采用了RCM5700为系统的CPU，通过单片机系统设计实现对家用煤气的控制功能，由NG-CO-001电化学一氧化碳气体传感器对煤气进行检测，将所得的浓度值与设定浓度值相比拟得到偏差。通过对偏差信号的处理获得控制信号，去调节煤气出气阀

8、的通断，四个单元的煤气浓度对应模拟量利用A/D转换为数字量，并参加了键盘输入，进而实现对家用煤气漏气的控制。整个系统的硬件电路设计合理，性能安全可靠。关键词：电位器采样报警临界值煤气浓度AbstractInthecurrentsociety,alotofcoalgasalarmshaveappeared,andtheseproductsaremostlytolettingoutcorrespondingalarmsmadeofcoalgas,itisfamily.Butwiththedevelopmentofsociety,coalgasalarmdeveloptoo.Microcompute

9、rcontroltechnology,sensorsintheindustrialcontrol,mechatronics,smartinstrumentation,communications,householdappliances,etc.hasbeenwidelyapplied,significantlyimprovedthetechnologicallevelofequipmentanddegreeofautomation.Thusthestructureoftheseprinciplesandweneedtounderstandandgraspthegood.Coalgaswarni

10、ngsystemadoptRCM5700computerCPUofsystem,Designarealizationthroughasinglesliceofmachinesystemtothecontrolfunctionofhousehold-usecoalgas.TheNG-CO-001electricitychemistrycarbonmonoxideairspreadsafeelingmachinetocarryonanexaminationtothecoalgasandcomparesdensityvalueandenactmentdensityvaluegainingtogetd

11、eviation,theprocessingthatpassestothedeviationsignalacquirescontrolsignalandregulatecoalgastogiveventtoangertheofvalvebreak.fourcoalgasdensitycorrespondinganalogquantityofunitutilizeA/Dpersonwhochangesfigureinto,andhasjoinedkeyin,carryoutthecontrolthatleaksairtothehousehold-usecoalgasthus.Thehardwar

12、ecircuitofthewholesystemisreasonableindesign,performanceissafeandreliable.Keyword:Theelectricpotentialdevicesampl目录1、绪论(1)1.1、课题研究的背景(1)1.2、课题研究的目的(1)1.3、国内外研究现状及发展动态(2)1.4、系统设计基本内容(4)2、系统设计技术基础(6)2.1、系统实现方案与选择(6)2.2、MINICORE芯片选择(8)2.3、一氧化碳传感器的选择(16)2.4、仪表放大器的选择(22)2.5、A/D转换器选择(24)3、基于RCM5700的系统电路设计

13、(25)3.1、系统硬件电路总体设计(25)3.2、信号收集放大电路的设计(27)3.3、运放电路及A/D转换电路(29)3.4、RCM5700内置看门狗的利用(31)3.5、通信接口电路设计(32)3.6、电源转换电路设计(35)4、系统电路调试(35)4.1、模块的连通性调试(35)4.2、系统各硬件的检测及控制性调试(36)4.3、系统主控硬件的通信性能调试(36)4.4、系统软硬件综合性能测试(37)4.5、系统误差分析(37)总结(38)参考文献(39)致谢.错误!未定义书签。附录(40)家用煤气泄漏报警控制器硬件设计1、绪论1.1、课题研究的背景随着我国燃气的变革及西气东输工程的进

14、行，煤气或天燃气已成为多数家庭的燃料。每年，因煤气泄露造成的煤气中毒事故中，因使用热水器不当或产品本身的质量问题，造成的煤气中毒事故，全国均有不少事例。有甚者，因室内煤气浓度过高，引起煤气爆炸的事故也不少见。家用煤气有时会因各种原因发生泄漏，煤气的主要成分是甲烷，甲烷是一种可燃性气体，碰到明火会发生燃烧甚至爆炸，所以假如在煤气泄漏时打电话，使用家用电器的话，煤气碰到电火花可能会发生爆炸事故。人呆在煤气泄漏的空间内，甲烷的不完全燃烧可能会生成一氧化碳，人体吸入有毒气体一氧化碳后，一氧化碳将会迅速与血液中的红细胞结合导致人体中毒昏迷，假如长时间吸入泄露的煤气甚至会发生中毒死亡。一氧化碳中毒属内科急

15、症，如不及时发现及治疗，将会危及生命。近年来，我国部分地区非职业性一氧化碳中毒事件时有发生。十分是冬春季高发，据不完全统计，我国2006年因非职业性一氧化碳中毒，造成至少3850人中毒，142人死亡。2007年3-5月份，南汇区发生了2起非职业性一氧化碳中毒事件。1.2、课题研究的目的人们面对燃气泄漏而造成的种种事故威胁，就真的没有一个彻底的解决办法吗？据有关专家介绍，使用燃气报警器是对付燃气无形杀手的重要手段之一。燃气专家指出，燃气泄漏或废气排放而大量产生的一氧化碳是燃气中毒事响应的根源，如采有用燃气泄漏报警器就能得到及时的警示。有关部门经长期测试同样得出结论，燃气报警器防止一氧化碳中毒事故

16、发生的有效率达95%以上。计算机的普及和信息技术的迅猛发展，人们己不知足于传统的寓居环境，对家庭及住宅小区提出了更高的要求，智能化被引入家庭，并迅速在世界各地发展起来。人们对寓居环境要求的日见增高，体如今希望住宅不仅更便利、舒适而且更安全。单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛，煤气泄漏则是人们日常生活中经常需要测量和控制的一个问题。单片机有利于为当代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施。为了防止中毒事件再次发生，提出利用单片机系统进行有效的预防对策。所以如何防止煤气中毒与爆炸已成为人们的迫切需要。为此我们开发研制了智能煤气报警系统。1.3、国内外研究现状及发展动态民用可燃气体报警器为居

17、民家庭用的燃气报警器，一般安装在厨房，遇燃气泄漏时，报警器可发出声光报警，或同时伴有数字显示，同时联动外部设备。有的报警器可自动开启排风扇，把燃气排出室外；有的报警器在报警时可自动关闭燃气阀门，以防燃气继续泄漏8。在应用方面，目前最广泛的是可燃性气体气敏元件传感器，已普及应用于气体泄漏检测和监控，从工厂企业到居民家庭，应用特别广泛。仅以用于安全保护家用燃气泄漏报警器为例，日本早在1980年1月开场实行安装城市煤气、液化石油气报警器法规，1986年5月日本通产省又施行了安全器具普及促进基本方针。美国目前已有6个州立法，规定家庭、公寓等都要安装CO报警器。报警器种类也相当繁多，有用于一般家庭、集体

18、住宅、饮食餐店、医院、学校、工厂的各种气体报警器和系统，有单体分离型报警器、外部报警系统、集中监视系统、遮断连动系统、防止中毒报警防护系统等。构造型式有袖珍型便携式、手推式、固定式报警等；工业用固定式报警又有壁挂式、台放式、单台监控式、多路巡检式等。气体检测技术与计算机技术相结合，实现了智能化、多功能化。美国工业科学公司ISC一台携带式气体监控仪可实现4种气体监测，采用了统一的软件，只需要换气体传感器，即可实现对特定气体监测。美国国际传感器技术IST公司应用一种“MegaCas传感器和微程序控制单元，可检测100种以上毒性气体和可燃性气体，通过其“气体检索功能扫描，能很快确定是哪一种气体。可燃

19、气体传感器的发展也成为气体检测系统的代表性标志。近年来，由于在工业生产、家庭安全、环境监测和医疗等领域对气体传感器的精度、性能、稳定性方面的要求越来越高，因而对气体传感器的研究和开发也越来越重要。随着先进科学技术的应用，气体传感器发展的趋势是微型化、智能化和多功能化。深化研究和把握有机、无机、生物和各种材料的特性及互相作用，理解各类气体传感器的工作原理和作用机理，正确选择各类传感器的敏感材料，灵敏运用微机械加工技术、敏感薄膜构成技术、微电子技术、光纤技术等，使传感器性能最优化是气体传感器的发展方向。国外气体传感器发展很快，一方面是由于人们安全意识加强，对环境安全性和生活舒适性要求提高；另一方面

20、是由于传感器市场增长遭到政府安全法规的推动。因而，国外气体传感器技术得到了较快发展，据有关统计猜想，美国1996年2002年气体传感器年均增长率为2730。目前，气体传感器的发展趋势集中表现为：一是提高灵敏度和工作性能，降低功耗和成本，缩小尺寸，简化电路，与应用整机相结合，这也是气体传感器一直追求的目的。如日本费加罗公司推出了检测0.110106硫化氢低功耗气体传感器，美国IST提供了寿命达10年以上的气体传感器，美国FirstAlert公司推出了生物模拟型光化反响型低功耗CO气体传感器等。二是加强可靠性，实现元件和应用电路集成化，多功能化，发展MEMS技术，发展现场适用的变送器和智能型传感器

21、。如美国GeneralMonitors公司在传感器中嵌入微处理器，使气体传感器具有控制校准和监视故障状况功能，实现了智能化；还有前已涉及的美国IST公司的具有微处理器的“MegaGas传感器实现了智能化、多功能化。气敏元件传感器作为新型敏感元件传感器在国家列为重点支持发展的情况下，国内已有一定的基础。其现状是：1烧结型气敏元件还是生产的主流，占总量90以上；接触燃绕式气敏元件已具备了生产基础和能力；电化学气体传感器有了试制产品；2在工艺方面引入了外表掺杂、外表覆膜以及制作外表催化反响层和修隔离层等工艺，使烧结型元件由广谱性气敏发展成选择性气敏；在构造方面研制了补偿复合构造、组合差动构造以及集成化阵列构造；在气敏材料方面SnO2和Fe2O3材料已用于批量生产气敏元件，新研究开发的Al2O3气敏材料、石英晶体和有机半导体等也开场用于气敏材料；3低功耗气敏元件如一氧化碳，甲烷等气敏元件已从产品研究进入