基于单片机的GSM智能煤气泄漏报警器

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1、PINGDINGSHANUNIVERSITY题目：基于单片机的GSM智能煤气泄漏报警器院系:电气信息工程学院专业年级:13级电气3班姓名:陈团结学号:131220108任课教师:王雪晴2015年12月30日基于单片机的GSM智能煤气泄漏报警器摘要：随着天然气的使用逐渐广泛，家庭天然气的安全使用越来越受到重视。本系统为解决这个问题提供一种有效的思路。系统以MQ-5进行煤气检测，液晶1602实时显示检测数据，单片机采用AT89S52，短信发送模块采用西门子的TC35I，AD采用8位ADC0832。当

2、室内的天然气的浓度超过预警值时就会发出报警,同时自动关闭煤气阀门以保障人们的人身财产的安全。关键词：MQ-5气敏传感器；AT89S52单片机；GSM无线模块；ADC083211概述随着生活水平的不断提高，人们对个人安全和家庭财产安全越来越重视，安全已成为一种市场需求。家庭天然气的主要成分是CH4，它是一种无色无味的易燃气体，甲烷在空气中爆炸范围为5%~15%。发生天然气泄漏如果不及时的控制，很容易发生爆炸，所以需要对室内的燃气浓度进行实时检测，同时进行安全报警和故障处理。本装置在室内气体的浓度达

3、到危险值时，可以及时关闭气源和电源，用户手机发出报警信号，排除险情，极大地减少险情的发生。本设计基于AT89S52单片机智能的对家庭煤气浓度进行监控，并且能够及时关闭煤气管道阀门和家庭电源，在很大程度上避免险情的发生。2系统原理系统通过MQ-5检测燃气浓度，由于传感器根据浓度的不同发出不同的电压信号，故采用AD转换，把模拟信号转换成单片机可识别的数字信号给AT89S52单片机处理，单片机内部进行数据比较，当实时检测的数据大于程序内部设定的报警值，系统报警并且发送相应的短信给户主和物业公司，并且通

4、过控制开关将气阀和家庭电路关闭。系统的整体组成如图1所示。3系统硬件设计3.1单片机微控制器本系统采用的是AT89S52单片机，是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。该单片机在单芯片上，拥有可编程Flash和灵巧的8位CPU，所以AT89S52可以在诸多的嵌入式控制应用中提供有效的，灵活的解决方案。在空闲模式下，CPU将停止工作降低功耗，同时允许RAM，定时计数器和串口中断继续工作。3.2气敏传感器MQ-

5、5气体传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2)。当传感器所处环境中存在甲烷等可燃气体时，传感器的电导率随空气中天然气浓度的增加而增大。由于这个特性，所以只需简单的电路就可以把电导率的变化转换为与气体浓度相对应的电信号。MQ-5传感器对甲烷等气体的灵敏度较高，同时对甲烷和丙烷有着较好的兼顾。主要参数如表1所示。3.3无线传输模块GSM无线通信模块采用Siemens公司的TC35。TC35模块主要由GSM基带处理器、供电模块（ASIC）、ZIF连接器等六部分组成。TC35

6、采用单电源供电，且电压范围为3.3~5.5V,电源峰值电流大于2A。在模块上电10ms后，为使之正常工作必须使IGT控制端加时长至少为100ms的低电平信号，且该信号下降沿时间小于1ms。启动后IGT引脚信号保持高电平，该模块支持标准的RS232接口并可实现在4.8～115kB之间自动波特率调整。TC35模块的控制由单片机串口发送AT命令来实现，单片机以AT指令来控制短信的收发。由于我国大部分采用中文短信，所以这里以PDU模式将GB2312的中文编码转为Vnilode编码。3.4控制电路系统采用

7、是DAC0832，D/A转换集成芯片，该芯片与微处理器完全兼容。DAC0832有三种工作：双缓冲，单缓冲和直通。电磁阀门的启闭由电磁阀门，DAC0832芯片，变送器等部分组成。由于电磁阀门是被脉冲信号驱动，所以采用单缓冲形成的DAC0832作为波形发生器，在其提供的正负脉冲作用下，保证阀门的启闭正常。需注意，在正向脉冲供电时阀门开启并保持，若此时电源切断是阀门必须保持开启。而在反向脉冲作用下，阀门保持关闭，若此时电源被切断，阀门必须保持关闭，这样才能实现装置的可靠性。3.5看门狗电路为了保证系统

8、的正常工作，在实际的应用中，必须解决电路干扰问题。在单片机的实际应用中，其故障主要是以程序的“胞飞”或“死机”的形式出现，为了解决这个问题，所以我们采用看门狗电路使CPU在出现问题后可以重新回到用户程序。3.6人机交互设计该设计采用液晶1602实时显示传感器的检测数据，P.7，P.30，P.31，P.32分别于LCD的数据引脚和控制引脚相连，LCD将会对甲烷的浓度进行显示。3.7报警装置本系统采用的是声光报警系统，由蜂鸣器，发光二极管以及GSM短信报警模块组成。在正常情况下，报警系统开启不动作，