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1、实现功能
（1）煤气浓度实时监测：系统能够持续检测环境中的煤气浓度，并将数据转换为可读信号，确保实时监控空气质量。
（2）阈值设定与调整：用户可通过按键自由设定煤气浓度报警阈值，使系统适应不同场景需求，提高灵活性。
（3）超标报警提示：当检测到煤气浓度超出设定范围，系统将立即触发蜂鸣器报警，及时提醒用户。
（4）数据可视化显示：通过液晶屏实时显示煤气浓度和系统状态，用户可直观了解环境信息，便于及时响应。
可增加的功能：
主要元器件：
51单片机、晶振、ADC0832数模转换芯片、LCD1602显示屏、MQ-2可燃气体传感器、蜂鸣器、三极管
2、硬件
硬件框图
煤气安全报警器采用STC89C52单片机作为核心控制器，采用MQ传感器实现对空气中煤气浓度的实时检测，并将其转换为模拟电压信号传输至ADC0832模数转换芯片，再由单片机进行数据读取和处理。用户可通过按键模块设定报警阈值，当实际煤气浓度超出设定范围时，单片机将驱动蜂鸣器发出声响警报。系统使用LCD1602液晶屏实时显示当前煤气浓度及系统状态，以便用户直观了解环境信息。系统采用5V直流稳压电源供电，并对电路进行抗干扰优化，确保长期稳定运行。整个方案具备实时监测、阈值设定、声光报警、数据可视化显示等功能，能够有效提升家庭或工业环境的煤气安全监测能力，减少燃气泄漏带来的安全隐患
实物
3、代码
代码采用C语言，软件是keil5，关键代码有中文注释，看不懂可以VX问我
//宏定义
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
//头函数
#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
#include <stdio.h>
#include "usart.h"
#define dat P0
sbit beep =P2^0; //蜂鸣器驱动引脚
sbit lcd1602_rs=P2^5; //读/写数据选择引脚
sbit lcd1602_rw=P2^6; //片选 0 有效
sbit lcd1602_en=P2^7; //数据传输使能引脚
/***************************************************************
* 名称 : delay_ms()
* 功能 : 延时1ms函数
* 输入 : q
* 输出 : 无
****************************************************************/
void delay_ms(unsigned int q)
{
unsigned int i,j;
for(i=0;i<q;i++)
for(j=0;j<120;j++);
}
sbit K1=P3^3;
sbit K2=P3^4;
sbit K3=P3^5;
unsigned char Key_Scan()
{
static unsigned char key_up,key_num; //松手检测
key_num=0;
if(((K1==0)||(K2==0)||(K3==0))&&(key_up==1) )
{
key_up=0;
delay_ms(10); //软件消抖
if(K1==0)
key_num = 1;
else if(K2==0)
key_num = 2;
else if(K3==0)
key_num = 3;
}
else if((K1==1)&&(K2==1)&&(K3==1))
{
key_up=1;
}
return key_num;
}
//函数 delay(unsigned char z)
//功能能 延时
void lcd1602_delay(unsigned int z)
{
unsigned int a,b;
for(a=z;z>0;z--)
for(b=110;b>0;b--);
}
void write_com(unsigned char com) //写命令
{
lcd1602_rs=0;
dat=com;
lcd1602_en=0;
lcd1602_delay(1);
lcd1602_en=1;
lcd1602_delay(1);
lcd1602_en=0;
}
void write_date(unsigned char date)//写数据
{
dat=date;
lcd1602_rs=1;
lcd1602_en=0;
lcd1602_delay(1);
lcd1602_en=1;
lcd1602_delay(1);
lcd1602_en=0;
}
void lcd1602_init()// 1602初始化
{
lcd1602_rw=0;
lcd1602_en=0;
write_com(0x38);//设置1602显示模式为5*7点阵
lcd1602_delay(1);
write_com(0x01);//清屏
lcd1602_delay(1);
write_com(0x0c);//开显示，不显示光标，光标不闪烁
lcd1602_delay(1);
write_com(0x06);//设置当读或写一个字符后，地址指针加一，且光标加一
lcd1602_delay(1);
}
void show_str(unsigned char *s)// 1602显示字符串
{
while(*s != '\0')
{
write_date(*s++);
}
}
//管脚声明
sbit CS =P1^2; //CS定义脚， 连接ADC0832CS脚
sbit SCL =P1^0; //SCL定义脚，连接ADC0832CLK脚
sbit DO =P1^1; //DO定义脚，连接ADC0832DAT脚
/***********读数模转换数据********************************************************/
//请先了解ADC0832模数转换的串行协议，再来读本函数，主要是对应时序图来理解，本函数是模拟0832的串行协议进行的
unsigned char ad0832read(bit SGL,bit ODD)
{
unsigned char i=0,value=0,value1=0;
SCL=0;
DO=1;
CS=0; //开始
SCL=1; //第一个上升沿
SCL=0;
DO=SGL;
SCL=1; //第二个上升沿
SCL=0;
DO=ODD;
SCL=1; //第三个上升沿
SCL=0; //第三个下降沿
DO=1;
for(i=0;i<8;i++)
{
SCL=1;
SCL=0; //开始从第四个下降沿接收数据
value<<=1;
if(DO)
value++;
}
for(i=0;i<8;i++)
{
//接收校验数据
value1>>=1;
if(DO)
value1+=0x80;
SCL=1;
SCL=0;
}
CS=1;
SCL=1;
if(value==value1) //与校验数据比较，正确就返回数据，否则返回0
return value;
return 0;
}
char str[50];
unsigned int MQ5 = 0; //
unsigned int SET1=50; //阈值
/****************主函数**********************/
void main()
{
unsigned char mode=0,time=0,i; //模式
unsigned char key,flag=1;
delay_ms(100);
lcd1602_init(); //LCD1602初始化
UART_init(9600);
while(1) //循环
{
key=Key_Scan(); //按键获取
if(key == 1)
{
write_com(0x01);//清屏
mode++;
if(mode==2)
mode=0;
}
delay_ms(10);
if(mode == 0)
{
if(time++>200)
{
for(i = 0;i<5;i++)
{
MQ5 += ad0832read(1,0)/2.56;
delay_ms(1);
}
MQ5 = MQ5 / 5;
time = 0;
write_com(0x80);//设置第二行显示温湿度
show_str("MQ:");
write_date(MQ5%100/10+0x30);
write_date(MQ5%10+0x30);
show_str("%");
if( MQ5>SET1)//超过阈值
{
beep = !beep;
}
else //否则关闭报警
{
beep=1;
}
}
}
else
{
beep=1;
if(key == 2) //加按键
{
switch(mode) //根据模式选择具体加哪个
{
case 1:SET1++;break;
}
}
if(key == 3) //减按键同理
{
switch(mode)
{
case 1:SET1--;break;
}
}
write_com(0xC0); //设置第一行显示
switch(mode) //根据模式选择具体哪个
{
case 1:sprintf(str,"SET:%02d ",SET1);break;
}
show_str(str);
}
}
}
/*----------------------------
UART interrupt service routine
----------------------------*/
void Uart_Isr() interrupt 4 {
static unsigned char last;
unsigned char res;
if (RI)
{
RI = 0; //Clear receive interrupt flag
res = SBUF;
if((last == 0x2c)&&(res == 0xe4))
{
uart_count = 0;
}
else
{
uart_buff[uart_count++] = res;
last = res;
}
//CO2 =( uart_buff[4]*256 + uart_buff[5] );
}
if (TI)
{
TI = 0; //Clear transmit interrupt flag
busy = 0; //Clear transmit busy flag
}
}
4、原理图/PCB
原理图和PCB都使用立创EDA绘制，对新手较为友好。可以导出为AD格式的文件
5、总结
本设计基于STC89C52单片机实现了一款煤气安全报警器系统，旨在提供一种高效、可靠的煤气检测与报警解决方案。系统能够实时监测环境中的煤气浓度，并在浓度超标时及时发出声光报警，有效预防煤气泄漏带来的安全隐患。在硬件设计方面，系统采用了MQ气体传感器，该传感器具有较高的灵敏度和响应速度，能够准确检测常见的可燃气体，如甲烷、液化气等。通过ADC0832模数转换芯片，将模拟信号转化为数字信号，由单片机进行数据处理与决策控制。为了实现直观的数据显示，系统选用了LCD1602液晶显示模块，实时显示煤气浓度及报警状态，用户可通过三个按键模块设定报警阈值，满足不同使用环境的需求。在软件设计方面，系统实现了数据采集、报警控制、阈值设定和数据显示等功能。特别在阈值设定和按键输入处理方面，采用了软件消抖技术，有效避免了按键抖动引起的误操作，确保系统的稳定性和可靠性。综上所述，煤气安全报警器在满足基本功能需求的基础上，通过合理的硬件选型与软件实现，提高了系统的性能与用户体验。