一、論文研究的目的、意義
近年來隨著人民生活水平的提高,管道煤氣和罐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。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、提供更好的更方便的設(shè)施。為了防止中毒事件再次發(fā)生,提出利用單片機(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)警控制器。
煤氣泄漏的危害
一氧化碳的濃度與健康成年人中毒的可能癥狀
50ppm 健康成年人在八小時內(nèi)可以承受的最大濃度
200ppm 2-3小時后,輕微頭痛、乏力
400ppm 1-2小時內(nèi)前額痛;3小時后威脅生命
800ppm 45分鐘內(nèi),眼花、惡心、痙攣;2小時內(nèi)失去知覺;2-3小時內(nèi)死亡
1600ppm 20分鐘內(nèi)頭痛、眼花、惡心;1小時內(nèi)死亡
3200ppm 5-10分鐘內(nèi)頭痛、眼花、惡心;25-30分鐘內(nèi)死亡
6400ppm 1-2分鐘內(nèi)頭痛、眼花、惡心;10-15分鐘死亡
12800ppm 1-3分鐘內(nèi)死亡
二、研究現(xiàn)狀
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)。煤氣泄漏報(bào)警器通過氣體傳感器探測周圍環(huán)境中的低濃度可燃?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,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、研究內(nèi)容
本設(shè)計(jì)主要研究并設(shè)計(jì)一個基于單片機(jī)的煤氣報(bào)警系統(tǒng),并實(shí)現(xiàn)對AD數(shù)據(jù)的采集和聲光的報(bào)警控制?刂葡到y(tǒng)主要是由MCS-51系列單片機(jī)、電源電路、AD數(shù)據(jù)采集電路、傳感器電路、看門狗電路、復(fù)位電路、LED顯示與鍵盤輸入接口電路、聲光報(bào)警電路等部分組成。單片機(jī)通過AD轉(zhuǎn)換器來所得到的信號,進(jìn)行比較處理,并且能夠存儲各個通道的報(bào)警上限和報(bào)警時的數(shù)據(jù)儲存,并且在安全值內(nèi),輪回顯示當(dāng)前通道的測量值和設(shè)定值,在安全值外,產(chǎn)生聲光報(bào)警,并且輪回顯示報(bào)警通道的當(dāng)前值、設(shè)定值。
四、研究方案
通過51系列單片機(jī)作為主控單元,并且能夠通過傳感器把模擬信號通過A/D信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,并且讀取和顯示出來。代寫畢業(yè)論文鍵盤可以通過不同的應(yīng)用場合和針對不同氣體做出不同的濃度設(shè)定,并且儲存報(bào)警的上限和報(bào)警時間,方便查詢和日后的工作調(diào)查。
五、進(jìn)度安排
1.第一階段:2011年11月到2011年12月,確定畢業(yè)設(shè)計(jì)題目,查閱并收集整理相關(guān)資料;
2.第二階段:2012年1月到2012年2月,確定研究方法,分析處理數(shù)據(jù),撰寫論文大綱;
3.第三階段:2012年3月到2012年4月,構(gòu)思論文內(nèi)容,設(shè)計(jì)開題報(bào)告,完成論文初稿的撰寫;
4.第四階段:2012年4月到2012年 5月,論文修改潤色,完成論文終稿,送交指導(dǎo)老師評審,進(jìn)行答辯。
六、預(yù)期結(jié)果
煤氣泄漏報(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)外有關(guān)煤氣泄漏報(bào)警器的設(shè)計(jì)創(chuàng)新情況,得知嗎,煤氣泄漏報(bào)警器的發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用前景。由于時間緊張、設(shè)計(jì)中的不足,本次研究有可能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,但理論上任具有可行性,實(shí)踐還有待進(jìn)一步證明。
七、參考文獻(xiàn)
[1]余錫存,曹國華. 單片機(jī)原理及接口設(shè)計(jì)第二版. 西安電子科技大學(xué)出版社,2007. 11~45
[2]侯建華. 基于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]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
[4]晃陽:單片機(jī)MCS-51原理及應(yīng)用開發(fā)教程 [M],清華大學(xué)出版社2007.15.6:376-385。
[5]李全釗、遲榮強(qiáng):單片機(jī)原理及接口技術(shù) [M],高等教育出版史 2003年。
[6]DS12887 數(shù)據(jù)手冊 [OL],DALLAS公司出品。
[7]X5045數(shù)據(jù)手冊 [OL], Intersil公司出品。
[8]TLC2543 數(shù)據(jù)手冊 [OL],Texas Instrument公司出品。
[9]單片機(jī)制作專輯 [J],《無線電》雜志 2003.3
[9]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)版社,2007. 15~59
[10] thank since beauty. https://www.51lunwen.com/benkekaiti/ Electronic circuit to the integrated design. The central China university of science and technology press, 2006. 79 ~ 165
[11] HeDaoQing, zhang: sensor and sensor technology [M]. Science press, 2008.