危险气体泄露报警器设计

危险气体泄露报警器设计

摘    要
质量监控和随着各种天然气、煤制气、液化气的开发和使用，各种可燃性气体散发在工作场所和人们生活中。为了有效地进行燃气生产中的气体成分分析、环境保护中的空气污染检测和对民用燃气泄漏的检测及报警，国内外科研人员很早就致力于研究可燃气体的检测方法和控制方法，研制各式各样的气体检测和分析仪器，用于环境监测、生产过程中的监控及气体成分分析、气体泄漏报警等。
无线可燃气体泄漏报警器适用于各种可燃气体（液化气、天然气、城市煤气）泄漏探测报警，即可独立工作，也可方便地配合6防区防盗现场报警器或智能9防区无线防盗报警电话机组网使用。
随着时代的不断进步，人们对自己所处环境的安全性提出了更高的要求，尤其是在家居安全方面，不得不时刻留意那些不速之客。现在很多小区都安装了智能报警系统，因而大大提高了小区的安全程度，有效保证了居民的人身财产安全。由于红外线是不可见光，有很强的隐蔽性和保密性，因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。此外，在电子防盗、人体探测等领域中，被动式热释电红外探测器也以其价格低廉、技术性能稳定等特点而受到广大用户和专业人士的欢迎。

关键词：气体传感；单片机；红外热释电；无线发射


目　　录


引 言        1
１总　述        2
２设计要求        3
3方案论证及说明        4
3.1 方案一：防盗报警器的论证        4
3.1.1 红外线报警器的论证        4
3.1.2 被动式热释电红外报警器的论证        4
3.2 方案二：危险气体报警器的论证        5
3.2.1 催化燃烧式可燃气体报警器的论证        5
3.2.2利用集成运放完成的气体报警器的论证        5
3.3 方案三：无线发射与接收的论证        6
3.3.1 VD5026/VD5027无线发射与接收电路的论证        6
3.3.1 PT2262/PT2272无线发射与接收电路的论证        6
3.4 方案四：单片机的论证        7
4 危险气体泄露报警器设计        8
4.1 可燃性爆炸气体的形成        8
4.2 可燃气体报警器的分类        8
4.2.1 按使用方法分类        8
4.2.2 按传感器原理分类        8
4.3 主要技术指标        9
4.3.1 技术参数        9
4.3.2 主要特性        9
4.3.3 器件选择        10
4.4 工作原理        10
4.5 可燃气体报警器的应用范围        12
4.5.1 用于监测报警        12
4.5.2 寻找泄漏点        12
4.5.3 个人防护        12
4.6 可燃气体报警器的安装        12
4.7 可燃气体报警器的维护        13
4.8 可燃气体报警器校准        14
4.8.1直接校准        14
4.8.2 相对校准        14
4.9 可燃气体检测器的防爆        14
5. 红外热释电报警器的电路的设计        15
5.1 BISS0001的结构和工作原理        15
5.1.1 BISs0001引脚功能说明        15
5.1.2 BISSO001的电气参数        16
5.1.3 BISSO001工作原理        16
5.2 BISS0001在热释电红外报警应用电路        17
5.3 安装调试        19
6. PT2262/PT2272编码解码电路的设计        20
6.1  PT2262/PT2272编码解码芯片介绍        20
6.1.1 PT2262/PT2272特点        20
6.1.2 PT2262/PT2272应用范围        20
6.1.3 PT2262引脚见图3—1        20
6.1.4 PT2262参数如表3—2        21
6.1.5 PT2272 解码电路引脚见图3—2        22
6.1.6 PT2262/2272芯片的地址编码设定和修改        23
6.2 PT2262/2272芯片的发射与接收        23
6.2.1 PT2262/2272芯片的发射与接收应用电路的设计        24
6.2.2 PT2272接收电路设计        25
7.单片机显示电路的设计        26
7.1 MCS-51单片机的介绍        26
7.2 单片机的结构有类型        27
7.3 MCS-51的引脚说明        28
7.4 单片机显示电路原理        30
参考文献        33
附录        34
致 谢        40


２设计要求
可燃气体报警自动启停抽排风装置，是通过实时检测油气生产和处理装置现场安装的可燃气体报警探头或火焰探头的输出信号，判断各点的天然气浓度是否达到报警状态。一旦现场某一点或多点的可燃气体浓度达到报警状态，现场报警器输出报警信号，该装置一方面自动启动安装在现场的风机抽排风，一方面自动向上一级自控系统发出区域报警信号，一旦现场所有点的可燃气体浓度低于报警临界状态，则该装置停止现场的风机工作，恢复完好待用状态。同时，风机的启停也可通过现场的开关的控制随时启停。
无线可燃气体泄漏报警器适用于各种可燃气体（液化气、天然气、城市煤气）泄漏探测报警，即可独立工作，也可方便地配合小区防盗现场报警器与企业无线防盗报警组网使用。
近年来，随着改革开放的深入发展，人民的生活水平有了很大提高。各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有，并且人们手中特别是城市居民的积蓄也十分可观。因此，越来越多的居民家庭对财产安全问题十分关心。目前，许多家庭使用了较为安全的防盗门，如果再设计和生产一种价廉、性能灵敏可靠的防盗报警器用于居民家中，必将在防盗和保证财产安全方面发挥更加有效的作用。为此，提出“无线防盗报警器”的设计任务。
该报警器适用于家庭防盗、也适用于中小企事业单位。其特点是灵敏、可靠，一经触发，可以立即报警；也可以延时1～35s（秒）再报警，以增加报警的突然性与隐蔽性。



7.单片机显示电路的设计
7.1 MCS-51单片机的介绍
8051是MCS-51系列单片机的典型产品。8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别加以说明：
(1) 中央处理器
中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。
(2) 数据存储器(RAM)
8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。
(3) 程序存储器(ROM)
8051共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。
(4) 定时/计数器(ROM)
8051有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。
(5) 并行输入输出(I/O)口
8051共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。
(6) 全双工串行口
8051内置一个全双工串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。
(7) 中断系统
8051具备较完善的中断功能，有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断，可满足不同的控制要求，并具有2级的优先级别选择。
(8) 时钟电路
8051内置最高频率达12MHz的时钟电路，用于产生整个单片机运行的脉冲时序，但8051单片机需外置振荡电容。
7.2 单片机的结构有类型
单片机的结构有两种类型，一种是程序存储器和数据存储器分开的形式，即哈佛(Harvard)结构，另一种是采用通用计算机广泛使用的程序存储器与数据存储器合二为一的结构，即普林斯顿(Princeton)结构。INTEL的MCS-51系列单片机采用的是哈佛结构的形式，而后续产品16位的MCS-96系列单片机则采用普林斯顿结构。

文件到原文下载，原文出自：https://bbs.usoftchina.com/thread-209591-1-1.html