辽宁工程技术大学毕业设计（论文）目录1 绪论 11.1 选题目的及意义 11.2 技术发展概况 11.3系统简介 22 方案设计 32.1 方案选择与论证 32.1.1 煤气检测传感器选择 32.1.2 温湿度检测传感器选择 32.1.3 核心控制器选择 32.2 设计方案 43 电路设计 53.1 电路设计应用环境 53.2 一氧化碳浓度检测 63.2.1 MQ-6简介 63.2.2 A/D转换器 73.2.3 一氧化碳浓度检测电路 83.3 温湿度检测 93.4 单片机控制 103.4.1 单片机简介 103.4.2 单片机时钟电路 123.4.3 单片机复位电路 133.4.4控制电路设计 143.5 显示电路 153.6拨号报警电路 163.6.1 DTMF信号 163.6.2 MT8880简介 173.6.3 拨号报警电路设计 173.7 声光报警电路 183.8 电源电路 184 软件程序设计 204.1 程序设计应用环境简介 204.2 设计流程 214.2.1 读取温湿度数据 224.2.2 液晶送显程序设计 254.2.3 读取A/D数据 284.2.4 读取按键值 294.2.5 拨号报警程序设计 295技术经济分析 326总结 33致谢 34参考文献 35附录A 36附录B 43附录C 51摘要 随着人们生活水平的提高,全装修住宅的日益扩展,其室内环境质量控制越来越引起社会各界的广泛关注。
同时人们也需要安全、舒适的家居现市场也有对室内环境的检测仪器,但存在有体积大、价格贵、功能少等原因,根据市场调查非常需要家居用室内安全、温湿度和室内燃气的检测设计的室内多功能检测仪是以AT89S51单片机为控制器，通过传感器采集室内可燃气体浓度，甲烷温湿度等信息当达到警戒值时，能够及时的进行声光报警和拨号报警，并在显示器上显示气体浓度和温湿度从而能够保护人身财产安全设计的系统功能齐全、灵敏度高、实用性强关键字：单片机；多功能检测仪；拨号报警；声光报警AbstractAs people living standard rise, all of the residence decorate the indoor environment, expanding quality control more and cause of social concern. Meanwhile people also need safe and comfortable home. Now the market but also to the indoor environment of the testing instrument, but there are big volume, price your, function and other reasons, less according to the market research very need household USES indoor security, temperature, humidity and indoor gas detection. The interior design is based on AT89S51 multi-function detector for controller, through the MQ-6 sensor and temperature and humidity sensor to detect indoor combustible gas concentration and temperature and humidity conditions. When the combustible gas concentration and temperature and humidity value over secure value, can in time through the LCD1602 LCD display concentration and temperature and humidity, meanwhile, sound and light alarm and dial up alarm function. The design of the system function to be complete, high sensitivity, the function is strong. Key word: AT89S51; Multi-functional detector; Dial-up alarm; LCD1602; Sound and light alarm 511 绪论1.1 选题目的及意义在当今社会发展中现代化的发展给人类带来了很大的方便，室内煤气、温湿度等问题受到人们关注。
据有关专家介绍，使用燃气泄漏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发生的有效率达95%以上温湿度在不同季节的变化，都与我们的健康息息相关研究结果表明：人体适宜的健康温度为18℃--25℃，健康湿度为40％-70％RH，在此环境下人体感觉最舒适．而在温度介于24℃-30℃，湿度小于60％时，人体感觉热而不闷；在温度高于80℃，湿度大于70％时，人体感觉闷热；在温度高于36℃，湿度大于80％时，人体感觉严重闷热，且发汗机制受阻，容易因体内蓄积大量的余热而中暑；工作出错率比平时高十倍，意外工伤事故比率上升1.2 技术发展概况随着国民生活水平的不断提高和安全防范意识的逐步增强，人们开始越来越关心自己的居住环境，不仅要求家居环境的人性化和舒适化，而且对智能化和安全化也提出了更高的要求相应的研究开发领域也应运而生，新技术、新产品层出不穷，室内防盗、火灾报警、煤气泄漏、水管爆裂等一系列存在不安全因素的相关产品都开始涌入市场国外对温度环境控制技术研究较早，始于20世纪80年代。
先是采用模拟式的组合仪表，采集现场信息并进行指示、记录和控制80年代末出现了分布式控制系统目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统现在世界各国的温室控制技术发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展我国对于温度控制技术的研究较晚，始于20世纪80年代我国工程技术人员在吸收发达国家温室控制技术的基础上，才掌握了人工气候室内微机控制技术，该技术仅限于温度、湿度和COZ浓度等单项环境因子的控制我国温室设施计算机应用，在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展我国采用的气体检测仪，最初主要从国外进口，后来研制出了利用气敏半导体检测元件的仪表并逐渐发展应用到各种行业国外从的20世纪30年代开始研究及开发气体传感器，且发展迅速，一方面是因为人们安全意识增强，对环境安全性和生活舒适性要求提高; 另一方面是因为传感器市场增长受到政府安全法规的推动据有关统计，美国1996年-2002年气体传感器年均增长率为27%～30% o随着传感器生产工艺水平逐步提高，传感器进口小型化、集成度不断增大，使得气体检测仪器的体积也逐渐变小，提高了气体检测仪器的便携性，更加利于生产、运输及市场推广1.3系统简介本系统可提高个人家庭住宅生活的安全舒适性。
它是以单片机为核心按实现功能主要包括：1） 主控制器模块，采用AT89S51单片机作为主控单元2） 温湿度模块，它使用传感器DHT11采集温湿度数据3） 气体检测模块，使用MQ-6传感器采集气体浓度4） 声光报警模块，采用MT8880来进行报警处理5） 液晶显示模块，采用LCD1602显示模块来显示2 方案设计2.1 方案选择与论证2.1.1 煤气检测传感器选择方案一：用QM-N10气敏传感器作为探测头，它是一种新型的低功耗、高灵敏的气敏元件和其他的气敏传感器一样，QM-N10也有一个加热丝和一对探测电极，它是半导体N型材料制成的利用QM-N10设计电路简单，具有很高的灵敏度，对探测气体是行之有效的，但是功能单一，所以不能采用方案二：采用MQ-6气敏传感器MQ-6对液化气、丁烷、丙烷有较高的灵敏度，对乙醇蒸汽、烟雾几乎不响应，具有快速的响应回复特性，寿命长，稳定性可靠，驱动电路简单，适合于家庭或工业上对LPG、丁烷、丙烷、LNG的检测装置通过以上比较，由于在家庭厨房，可能会有蒸汽和烟雾等，而MQ-6对于这些干扰的抵抗能力比较强，所以本设计采用MQ-6传感器2.1.2 温湿度检测传感器选择方案一：采用分立器件搭建电路。
分别采用温度传感器和湿度传感器作为测量温湿度的器件，单片机分别读取温度与湿度后送显示这种方法电路复杂，而且需要用AD转换期间，增加了编程的复杂性，而且器件多，给电路板的焊接与调试等都造成了更大的不便，同时也增加了系统的成本方案二：采用温湿度一体数字传感器芯片此方案既可以减小外界对系统的干扰，又可以兼顾系统的成本，且完全可达到测量要求而且数字式传感器内部自带AD转换，输出直接为数字量，可直接被单片机读取，简化了电路，也简化了系统的程序综合以上分析与比较，采用第二种设计方案2.1.3 核心控制器选择对于控制芯片常用的可以选择的有CPLD器件和单片机CPLD器件：采用CPLD器件设计起来结构清晰，各个模块从硬件上设计起来相对简单，控制与显示模块间的连接也会比较方便，但是考虑到本设计的特点，EDA在功能扩展上比较受限制，而且CPLD占用的资源也相对多一些，从成本上来讲，用可编程逻辑器件来设计没有什么优势单机片：单片机有丰富的中断源，方便本实验的设计，它的准确度相当高，并且C语言和汇编兼容的编程环境也很方便来实现一些调用I/O口功能也比较强大，方便使用，方便对设计进行扩展，使设计更加完善，成本也相对低一些，虽然在控制与显示的结合上有些复杂，但和前者相比用单片机设计还是比较可行的。
综上比较，本设计选用单片机作为控制芯片2.2 设计方案 本设计以AT89S51单片机为核心控制器，通过MQ-2来检测一氧化碳浓度，并通过A/D转换器将其浓度电信号转换为可以被单片机识别的数字量，单片机将其处理后送液晶显示器显示，同时判断其是否超出安全值，超出安全值时启动声光报警功能，并通过拨号电路实现拨号报警功能拨号报警使用的号码可以通过按键来设定系统还具有检测环境中温湿度的功能，并将温湿度值通过液晶显示器进行显示系统设计方框图如图2-1所示一氧化碳浓度检测温湿度检测AT89S51单片机液晶显示电路拨号报警电路按键设定号码声光报警电路图2-1 系统设计方框图Figure 2-1 system design charts3 电路设计3.1 电路设计应用环境PROTEL是PORTEL公司在80年代末推出的EDA软件，在电子行业的CAD软件中，它当之无愧地排在众多EDA软件的前面，是电子设计者的首选软件，它较早就在国内开始使用，在国内的普及率也最高，几乎所。