多用戶煤氣檢測系統(tǒng) 開題報(bào)告表

1、多用戶煤氣檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì) 的開題報(bào)告一、選題的目的及研究意義 近年來隨著人民生活水平的提高，管道煤氣和灌裝煤氣已深入到尋常百姓家。但由于使用不當(dāng)或設(shè)備老化或管道和閥門不好等原因?qū)е碌拿簹庑孤O大地威脅著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。由于這些原因，對于氣體的檢測與控制就變得很重要了。煤氣泄漏而大量產(chǎn)生的一氧化碳是煤氣中毒事件的根源，如采用煤氣泄漏報(bào)警器就能得到及時(shí)的警示，單片機(jī)在日用電子產(chǎn)品中的應(yīng)用越來越廣泛，為現(xiàn)代人工作、科研、生活、提供更好地更方便的設(shè)施。為了防止中毒事件的再次發(fā)生，提供利用單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行有效的預(yù)防對策，為此設(shè)計(jì)出家用煤氣泄漏報(bào)警器控制器。一氧化碳的濃度與健康成年人中毒的可能癥狀：50

2、ppm 健康成年人在八小時(shí)內(nèi)可以承受的最大濃度200 ppm 2-3小時(shí)后，輕度頭痛、乏力400 ppm 1-2小時(shí)內(nèi)前額痛，三小時(shí)后威脅生命800 ppm 45分鐘內(nèi)眼花、惡心、痙攣，2小時(shí)內(nèi)失去知覺，2-3小時(shí)內(nèi)死亡1600 ppm 20分鐘內(nèi)頭痛、眼花、惡心，1小時(shí)內(nèi)死亡3200 ppm 5-10分鐘內(nèi)頭痛、眼花、惡心，25-30分鐘內(nèi)死亡6400 ppm 1-2分鐘內(nèi)頭痛、眼花、惡心，10-15分鐘死亡12800 ppm 1-3分鐘內(nèi)死亡二、綜述與本課題相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、研究方法及應(yīng)用領(lǐng)域等 煤氣泄露報(bào)警器是當(dāng)前眾多學(xué)者共同關(guān)注的前沿?zé)衢T研究領(lǐng)域。通過了解、熟悉國內(nèi)外的有關(guān)

3、煤氣泄漏報(bào)警器的設(shè)計(jì)創(chuàng)新情況，得知煤氣泄漏報(bào)警器的發(fā)展?fàn)顩r與應(yīng)用前景。 國外從20世紀(jì)30年代開始研究及開發(fā)氣體傳感器，且發(fā)展迅速，一方面是因?yàn)槿藗儼踩庾R增強(qiáng)，對環(huán)境安全性和生活舒適性要求提高；另一方面是因?yàn)閭鞲衅魇袌鲈鲩L受到政府安全法規(guī)的推動。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國1996年2002年氣體傳感器年均增長率為27%30%。隨著傳感器生產(chǎn)工藝水平逐步提高，傳感器日益小型化、集成度不斷增大，使得氣體檢測儀器的體積也逐漸變小，提高了氣體檢測儀器的便攜性，更加利于生產(chǎn)、運(yùn)輸及市場推廣。1960年5月，日本開發(fā)完成了第一臺接觸燃燒式家用燃?xì)庑孤﹫?bào)警器，次年12月其改良產(chǎn)品問世，改良的報(bào)警器可以檢測燃?xì)狻?/p>

4、一氧化碳等氣體，可以安裝在浴室或者采用集體監(jiān)視。我國在70年代初期開始研制可燃性氣體報(bào)警器，生產(chǎn)型號多樣、品種較齊全，應(yīng)用范圍也由單一的煉油系統(tǒng)擴(kuò)展到幾乎所有危險(xiǎn)作業(yè)環(huán)境的各種類型報(bào)警器，產(chǎn)品數(shù)量也在不斷增加。但主要是在引進(jìn)國外先進(jìn)的傳感器技術(shù)和先進(jìn)的生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上，進(jìn)行研究與開發(fā)形成自己的特色。近年來，在氣體選擇性和產(chǎn)品穩(wěn)定性上也有很大進(jìn)步。燃?xì)鈭?bào)警器可分為民用可燃?xì)怏w報(bào)警器、工業(yè)用可燃?xì)怏w報(bào)警器、有毒有害氣體報(bào)警器三大系列產(chǎn)品。 檢漏儀的體積較小，可隨身攜帶或手持，主要應(yīng)用于燃?xì)夤芾淼牟槁┡c巡檢。若有燃?xì)庑孤?，檢漏儀便會發(fā)出聲光報(bào)警，同時(shí)數(shù)字顯示氣體濃度，以便及時(shí) 采取安全措施，防止爆炸等

5、惡性事故的發(fā)生。目前，一般的煤氣報(bào)警器功能單一，或是必須手動復(fù)位閥門系統(tǒng)，性能穩(wěn)定性低。而大型的監(jiān)控系統(tǒng)又價(jià)格不菲，需專門的技術(shù)人員來管理，不適用于中小企業(yè)和家庭。 家用煤氣泄漏報(bào)警器是非常重要的燃?xì)獍踩O(shè)備，它是安全使用城市燃?xì)獾淖詈笠坏辣Ｗo(hù)。煤氣泄露報(bào)警器通過氣體傳感器探測周圍環(huán)境中的低濃度的可燃?xì)怏w，通過采樣電路，將探測信號用模擬量或數(shù)字量傳遞給控制器或控制電路，當(dāng)可燃?xì)怏w濃度超過控制器或控制電路中設(shè)定的值時(shí)，控制器通過執(zhí)行器或執(zhí)行電路發(fā)出報(bào)警信號或執(zhí)行關(guān)閉燃?xì)忾y門等動作。 三、對本課題將要解決的主要問題及解決問題的思路與方法、擬采用的研究方法（技術(shù)路線）或設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）方案進(jìn)行說明，論文

6、要寫出相應(yīng)的寫作提綱 煤氣泄漏自動檢測系統(tǒng)的研究主要是針對CO氣體，研究一個基于單片機(jī)的多用戶煤氣泄漏報(bào)警系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)擬按以下思路展開研究：（1） 根據(jù)該設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)的基本功能，設(shè)計(jì)大致應(yīng)該分為信號采集放大，信號處理控制，系統(tǒng)設(shè)置報(bào)警三個部分。a) 信號采集部分即通過氣體傳感器檢測室內(nèi)氣體濃度，將這種變化量轉(zhuǎn)化成電壓模擬量的變化，然后通過運(yùn)放進(jìn)行必要的放大。b) 信號處理部分是為實(shí)現(xiàn)精確控制，采用單片機(jī)。將采集到的模擬信號送A/D模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，送入控制器進(jìn)行處理，并將處理過的信號送存儲器保存和顯示器顯示。c) 系統(tǒng)設(shè)置報(bào)警部分是通過預(yù)定控制方式并利用蜂鳴器報(bào)警實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的準(zhǔn)確操作。(2)采用

7、高性能半導(dǎo)體氣體傳感器，采用巡回檢測的方法檢測各用戶房間的氣體濃度，將檢測到的濃度信號送入A/D芯片中進(jìn)行模-數(shù)轉(zhuǎn)換。利用AT89C51單片機(jī)控制聲音報(bào)警、鍵盤輸入、存儲器運(yùn)行，并將氣體傳感器檢測到的濃度值在LED顯示器上顯示出來。本設(shè)計(jì)采用QM-N5型氣體傳感器，現(xiàn)將此傳感器簡單介紹如下: 1） 特點(diǎn); QM-N5型氣體傳感器是以金屬氧化物SnO2為主體材料的N型半導(dǎo)體氣敏元件，當(dāng)元件接觸還原性氣體時(shí)，其電導(dǎo)率隨氣體濃度的增加而 迅速升高。適用于天然氣、煤氣、汽油、乙炔、煙霧等的檢測，屬于N型半導(dǎo)體元件，靈敏度較高，穩(wěn)定性較好，響應(yīng)和恢復(fù)時(shí)間短。用它做成的報(bào)警器完全可以達(dá)到UL2034標(biāo)準(zhǔn)，

8、不需溫、濕度補(bǔ)償。2） 工作條件：工作壓力：5V±0.5V環(huán)境條件：溫度-10+50,相對濕度95%初期穩(wěn)定時(shí)間：15分鐘響應(yīng)時(shí)間：10S回復(fù)時(shí)間; 60S檢測煤氣濃度范圍：5020000ppm3)對一氧化碳反應(yīng)的敏感度：見附表高濕高溫對傳感器的影響：此傳感器可承受96%RH相對濕度、70的環(huán)境條件，但基電平升高。由于時(shí)間緊張，設(shè)計(jì)中的不足，本次研究還有需要完善的地方，本次開題報(bào)告只是初步的設(shè)計(jì)構(gòu)思，但理論上具有可行性，實(shí)踐還有待進(jìn)一步證明。四、檢索與本課題有關(guān)參考文獻(xiàn)資料的簡要說明1余錫存,曹國華.單片機(jī)原理與接口設(shè)計(jì)第二版.西安電子科技大學(xué)出版社，2007,1145.2侯建華，基

9、于TLC2543L的A/D轉(zhuǎn)換模板的設(shè)計(jì)J,機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2007,1.3李全釗,遲榮強(qiáng).單片機(jī)原理及接口技術(shù)M.高等教育出版社 . 2003. 4DS12887數(shù)據(jù)手冊O(shè)L.DALLAS公司出品.5顏克華，蘇開才.串行A/D轉(zhuǎn)換器TLC2543與80C196的接口及編程J.電子質(zhì)量2004,9.6高吉祥.數(shù)字系統(tǒng)與自動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 電子工業(yè)出版社.2007,15-59.7謝自美.電子線路綜合設(shè)計(jì)，華中科技大學(xué)出版社.2006,79-165.8何道清，張禾.傳感器與傳感器技術(shù)M.科學(xué)出版社 . 2008.9陳偉.MCS-51系列單片機(jī)實(shí)用子程序集錦M.北京：清華大學(xué)出版社.1993.10

10、趙負(fù)圖.數(shù)據(jù)采集與控制技術(shù)M.北京：北京科學(xué)技術(shù)出版社.1987.11謝劍英.微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)M.北京：國防工業(yè)出版社.2007.12王若鯨.數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)入門M.北京：人民郵電出版社.1984.13晃陽.單片機(jī)MCS-51原理及應(yīng)用開發(fā)教M.清華大學(xué)出版社.2007.15.6.14 V. Yu. Teplov,A. V. Anisimov. Thermostatting System Using a Single-Chip Microcomputer and Thermoelectric Modules Based on the Peltier EffectJ ,200215 Yeager

11、Brent.How to troubleshoot your electronic scaleJ. Powder and Bulk Engineering. 1995五、畢業(yè)論文進(jìn)程安排1. 2012年12月，結(jié)合個人專業(yè)特點(diǎn)及就業(yè)方向，確定畢業(yè)設(shè)計(jì)題目。2. 2013年1月到2013年2月，學(xué)習(xí)單片機(jī)、電路等相關(guān)知識，掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。3. 2013年3月1日到2013年3月20日，查找資料，確定研究方法，進(jìn)行開題報(bào)告。4. ，3月21至25日，方案論證，翻譯指定的外文資料。5. 2013年3月26日至4月10日，完成硬件電路設(shè)計(jì)，完成各部分電路的設(shè)計(jì) 計(jì)算參數(shù)，測試等和原理圖的繪制。6. 2013年4月11日至30日，完成系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) ，根據(jù)設(shè)計(jì)方案的可靠性，可實(shí)現(xiàn)性等完成各子模塊的程序編寫，再分別在仿真軟件下