论文总字数：11218字

摘 要

当今社会，人们日常生活越来越方便的同时，也存在着各种安全隐患。一氧化碳中毒便是危害之一。煤气泄漏、洗澡时空气不畅通和密闭汽车内长时间开空调都可能导致人体一氧化碳中毒，甚至危害生命。为了避免发生这样的悲剧，有必要设计一款能检测一氧化碳浓度，并在超限时自动报警的系统，让人们处于有保障的安全的环境中。

设计方案以STC89C51单片机为核心器件，配合模数转换模块、液晶显示模块、声光报警模块、按键模块组成整个系统。选择MQ-7气体传感器收集空气中一氧化碳浓度，并在超过设定值时发出声光报警，同时打开风扇进行驱散。使用者可以通过按键设置报警的上限值，具有电路简单，性能稳定，使用方便的特点。

关键词：一氧化碳检测与报警，STC89C51，MQ-7气体传感器

Abstract：Nowadays, People"s Daily life is more and more convenient, and there are various security risks. Carbon monoxide poisoning is one of the hazards. The gas leak, the air in the bath and the air conditioning in the airtight car for a long time can cause carbon monoxide poisoning and even endanger life. In order to avoid such a tragedy, it is necessary to design a system that can detect the carbon monoxide concentration and automatically report the alarm at the time limit, so that people are in a safe and secure environment.

The design scheme is composed of STC89C51 single chip microcomputer as the core device, and the whole system is composed of module conversion module, liquid crystal display module, sound and light alarm module and key module. Select the mq-7 gas sensor to collect the carbon monoxide concentration in the air, and emit the sound and light alarm when it exceeds the set value, and turn on the fan to disperse. The user can set the upper limit of alarm by pressing the button, which has the characteristics of simple circuit, stable performance and convenient use.

Keywords：Carbon monoxide detection and alarm,STC89C51, mq-7 gas sensor

目录

1 前言 4

1.1 课题研究的背景和目的 4

1.2 系统的组成及工作原理 4

2 系统硬件设计 5

2.1 主控电路 5

2.1 MQ-7气体传感器介绍 8

2.3 模数转换芯片ADC0832介绍 8

2.4 液晶显示电路设计 10

2.5 声光报警提示电路 11

2.6 按键模块设计 12

3 系统软件设计 12

3.1 主程序流程图 13

3.2 模数转换的设计 13

3.3 LCD显示子程序设计 14

3.4 按键控制子程序设计 15

4 系统调试 16

4.1 proteus软件仿真 16

4.2 实物图 18

结论 19

参考文献 20

致谢 21

附录 22

附件1：系统原理图 22

附件2：部分程序 22

1 前言

1.1 课题研究的背景和目的

当今社会科学技术的发展日新月异，人们的生活方式、生活态度都发生了很大的变化，在带来生活便利的同时，人们越来越重视家庭安全隐患问题。一氧化碳在工业领域发挥着重要的作用，然而人体吸入一定量的一氧化碳将发生很大的危险，甚至危及生命。本设计是以单片机为主控的一氧化碳检测与报警系统的设计，实时检测空气中的一氧化碳浓度，浓度达到危害时会报警提示人们，避免发生中毒的危险，提供安全的生活环境。

一氧化碳是煤气的成分之一，由于它是无色、无臭、无刺激性的气体，所以生活中很多煤气中毒的发生并没有及时被察觉到。一氧化碳被人体吸入之后会产生很大的危害，人体机体组织便出现缺氧的状况，严重时会导致窒息死亡。发生一氧化碳中毒后，人会有头疼，恶心，疲倦和虚弱的感觉，甚至有视网膜出血的症状。人长时间处于一氧化碳超标的环境下也会有严重的后遗症，心脏和中枢神经系统都会受到一定程度的损伤。

因此，设计一款一氧化碳检测与报警仪，应用于人们日常生活中，让人们处于有保障的安全的环境中，使人们能够安心，同时避免发生让人惋惜的煤气中毒、密闭车内空调中毒等悲剧。

1.2 系统的组成及工作原理

为了实现小型化、实时检测的技术要求，本系统采用单片机STC89C51作为主控部件，气体传感器作为信息提取部件。整个系统的流程是：首先通过MQ-7气体传感器实时检测室内空气中一氧化碳的浓度，气体传感器输出的为模拟信号，实现与单片机通信要经过AD转换电路才行。单片机检测到这些数据后，将数据传送到LCD显示器进行显示。与此同时，单片机内部程序判断当前一氧化碳浓度值是否超出警报值，若超过设定的上限警报值时，实现声光报警，并打开风扇进行驱散。待室内一氧化碳浓度恢复到安全值后，停止报警与风扇转动。一氧化碳检测与报警系统设计的设计框图如图1-1所示。

图1-1 设计框图

2 系统硬件设计

硬件部分以单片机STC89C51作为主控部件，配合其它模块组成硬件电路。该设计电路包括显示电路、气体传感器模块电路、声光报警电路、按键电路，共同实现预设功能。

2.1 主控电路

89C51型号的单片机是最简单的一款单片机之一，它能实现此次设计的目的，而且具有引脚功能丰富、编程难度比其他类型小但功能强大的优点，所以此次设计选择STC89C51单片机。

STC89C51单片机是一款基于8051核的在系统可编程芯片STC89C51RC的系统。片内含有4KB的Flash只读存储器。作为单机器周期的单片机，配备着通用的8位中央处理器，具有高速度、低耗能的特点，使得STC89C51能有效运用于众多嵌入式控制应用系统中，使用广泛而方便。STC89C51单片机一共有40个引脚，主要分为电源、I/O口、控制引脚。其中I/O端口引脚一共有32个，分别在P0、P1、P2、P3口各分配有8个I/O口。P3口是双功能口，可用作串行通信、外部中断和定时/计数器的功能^[1]。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：11218字