毕业论文：智能多功能煤气灶安全防护系统设计_毕业设计 ㊣ 精品文档 值得下载

我国经济建设的发展，各种现代化居民楼对煤气报警自动防火和自动灭火系统提出了更高的要求。

大型宾馆酒店食堂厨房等，智能多功能煤气灶安全防护系统己成为必不可少的安全防护装置。

设置功能完善的安全防护设施，对保障人民生命财产的安全，无疑是极为重要的。

可燃气体防护已逐渐形成门的学科，专门研究如何预防和控制可燃物燃烧的发生和蔓延。

当今世界，由于电子技术自动控制技术及计算机技术的高速发展，有力地促进了智能多功能煤气灶安全防护系统的发展。

现代安全防护系统，无论在结构上还是在功能上，都已达到很高的水平。

现代安全防护系统中采用了先进的煤气探测器烟雾探测器和火灾探测器，自动确认煤气泄漏烟雾和火灾并发出相应的报警信号，自动安全阀防火排烟和灭火等设备。

智能多功能煤气灶安全防护系统的设计，涉及到许多领域和学科，如化学微电子信息科学通讯网络信号处理电气等，并且己经大量融入计算机技术电子技术传感器技术以及现代自动控制技术。

总之，现代智能多功能煤气灶安全防护系统适应了各种居民楼的需要，是人们高度的安全意识的体现，又是现代科技发展的高度结晶。

智能多功能煤气灶安全防护系统结构复杂，技术要求较高，再加上部分生产厂家对自身技术实施保密措施，使得系统的维护管理难度增大。

本设计研究内容及本文概况本设计的工作是研发设计种用于厨房的智能多功能煤气灶安全防护系统。

该安全防护系统是以单片机作为控制中心，接受处理可燃气体探测器输出的报警信号并进行声光报警，同时执行相应的辅助控制等任务监视探测器及系统自身的工作状态并能为可燃气体探测器提供稳定的工作电源。

论文共分为四部分介绍。

第部分是绪论，介绍了国内外智能煤气灶安全防护系统的研究背景，课题意义，发展过程，简要说明了研制智能煤气灶安全防护系统的意义和硬件部分的研制过程第二部分是智能多功能煤气灶安全防护系统硬件组成及原理第三部分是智能煤气灶安全防护系统的软件设计第四部分是系统可靠性分析。

该设计的样机实现了煤气泄漏报警及切断煤气等功能，有效防止了因煤气使用引起的意外灾害的发生，大大提高了广大煤气用户的安全，对减灾防灾具有十分重要的意义。

设计中有些技术我甚至都还没有接触过，因此这次毕业设计对我来说是个难度相当大的挑战。

但我觉得这次设计如果我认真做的话，将会让我对以前所学的些单片机和传感器有了更深刻的理解和把握，如果能够熟练的进行单片机和传感器设计的话，将会为自己以后的生活道路铺上层更牢固的奠基石，智能多功能煤气灶安全防护系统硬件组成及原理系统功能及总体框图系统基本功能智能多功能煤气灶安全防护系统的基本功能如下实现对煤气管道泄漏的实时监测根据监测情况自动报警根据报警状况自动关闭煤气管道电磁阀并开启排气装置系统硬件总体框图本系统硬件部分主要由传感器单元，单片机单元，驱动单元，报警单元四部分组成，其系统硬件总体框图如图所示。

图智能多功能煤气灶安全防护系统硬件总体框图传感器单元主要由既能敏感煤气又可敏感烟雾的新型气敏检测电路组成。

为了提高系统可靠性，减少误报和漏报，本系统采用了高精度的新型传感器，能根据具体情况发出煤气管道泄漏信号。

以单片机为核心，接收并处理煤气管道泄漏信号，输出报警信号驱动步进电机关闭安全阀信号等。

电机驱动单元为电机驱动电路，由单片机发出控制信号从而控制电机相应的正反转动从而实现安全阀的关闭操作。

设计所用系列单片机的介绍图芯片系列单片机的特点单片机因其功能丰富软件设计灵活体积小且价格低廉，而在家电产品中得到广泛的应用。

是公司生产的系列单片机的总称，这系列单片机包括了好些品种，如，等，其中是最早最典型的产品，该系列其它单片机都是在的基础上进行功能的增减改变而来的，所以人们习惯于用来称呼系列单片机，而是前些年在我国最流行的单片机，所以很多场合会看到的名称。

公司将的核心技术授权给了很多其它公司，所以有很多公司在做以为核心的单片机，当然，功能或多或少有些改变，以满足不同的需求，其中与传统的单片机相比指令执行速度有很大的提高，这也是本设计选择此款单片机的主要原因。

系列单片机的主要功能如下位程序存储器的数据存储器条口线条指令，大部分为单字节指令个专用寄存器个可编程定时计数器个中断源，个优先级个全双工串行通信口外部数据存储器寻址空间为外部程序存储器寻址空间为逻辑操作位寻址功能双列直插封装单电源供电具有比较大的寻址空间，地址线宽达条，即外部数据存储器和程序存储器的寻址范围达，这作为单片机控制来说已是比较大的，这同时具备对口的访问能力。

此外，采用模块化结构，可方便地通过增删个模块就可使引脚和指令兼容的新产品，从而容易使产品形成系列化。

由于集成了几乎完善的位中央处理单元，处理功能强，后可自动开启煤气管道。

嵌入式程序的开发本系统的嵌入式程序主要包括以下几个功能模块数据采集模块电机驱动模块报警模块图主程序流程图图外部中断函数停止键危险输入开始键判断中断来源结束开始总程序如附录数据采集处理程序该系统是对各种探测器所探测到的信号进行检测。

系统采用既能敏感煤气又可敏感烟雾的新型气敏探测器。

通过对传感器的数据采集来判断是否启动报警系统同时关闭气源。

电机驱动模块步进电机为两相式，步进电机都是通过信号驱动为步进电机两相电流控制信号的输出口，控制步进电机的正反转。

报警模块系统报警模块采用双保险的报警方式。

当煤气泄漏发生时，方面在煤气泄漏现场通过扬声器发出报警声音，同时，再由单片机引脚输出给报警灯控制电路，能够控制报警灯的闪烁。

单片机通过，引脚输出信号分别驱动警铃进行声音报警和驱动警灯进行灯光报警，使得报警系统更加可靠。

系统可靠性分析个煤气报警控制系统想达到的预期目的就是在它的监控范围内出现报警目标时，应可靠地发出报警，而当监控环境中不存在目标时，不应发出报警讯号。

可靠性是说明个系统性能的最佳指标。

而在报警系统中，探测器各种硬件软件的选择又是影响系统可靠性的关键原因。

下面就本次设计产品的各个方面的可靠性做具体分析在探测器方面，为了提高系统的可靠性，本系统选用了既能敏感煤气又可敏感烟雾的新型气敏元件作传感器，并选用高性价比的单片机作控制单元，进行相应的电路设计和安全阀的设计制作。

当煤气外泄，或灶具在燃而用户遗忘导致食物烧焦散发出烟雾时，气敏元件接收到上述信号，传给单片机，单片机控制安全阀的启闭动作，从而实现煤气灶的安全防护。

此外单片机内置的定时器可实现用户的定时烹煮。

防尘罩是本设计的个特色，在可靠性方面起着重要作用电源方面通过个开关电源和个集成稳压器层层转化为系统需要的直流电压。

由于系统接入开关电源的电压是安全防护用电，因此可以避免电源掉电。

为了确保电源的稳定性和提高散热效果，本系统增加了浪涌保护电路，同时整个电源电路装在个电源盒中放于整个装置外部，散热好。

软件的可靠性也是个非常关键的方面。

事实上，在整个控制系统的设计中，应用软件的设计程序编制所占的工作量是非常大的。

方面保证应用软件的本身的健壮性，使程序能够持续稳定的运行。

要做到这点，首先精心设计了应用软件的总体结构，按照面向对象的观点，综合考虑用户的观点和程序的易实现性，编制出高效率的应用软件在编写代码时，多次调试，做到思维严密，尽可能减少人为的失误。

另方面，通过采取软件方面的措施提供系统的可靠性。

在软件设计中，对重要环节采用多次重复判断以提供系统的可靠性。

传感器的安装位置应注意避开水蒸气直接影响的位置如抽油烟机的内侧，因为所用的传感器在水蒸气中，阻值也有些变化可能会导致误报。

为避免这种情况，安装在灶台偏下或离灶台几十公分的位置比较合适。

此外选用的型号的单片机，本身具有个的片内存储器，我们将系统运行的重要信息，如故障报警等信息保存起来。

同时，当干扰造成程序运行发生混乱或陷入死循环时，可以使单片机复位从而让程序正常运行。

总之，智能多功能煤气灶安全防护系统是项复杂的工程，必须在系统设计结构设计软件编制整机装备和调试阶段各个环节方面统筹安排，严格把关才能保证系统具有高的可靠性。

结束语本毕业设计按照课题智能多功能煤气灶安全防护系统应实现的功能设计了所需的硬件电路和相应的软件。

本文采用作为控制器和处理器，以报警装置为控制对象，实现对煤气泄漏自动报警的控制。

论文共分为四部分介绍。

第部分是绪论，介绍了国内外智能煤气灶安全防护系统的研究背景，课题意义，发展过程，简要说明了研制智能煤气灶安全防护系统的意义和硬件部分的研制过程第二部分是智能多功能煤气灶安全防护系统硬件组成及原理第三部分是智能煤气灶安全防护系统的软件设计第四部分是系统可靠性分析所完成的硬件电路和相应软件的设计，基本达到了毕业设计的设计要求。

但由于本人水平有限，设计尚有许多不足之处，在此本人表示惭愧毕业设计结束了，通过毕业设计使我深深感受到了，只有全面系统的学习才能真正的掌握更多的知识。

本次历时个多月的毕业设计，使我对各芯片的工作原理有了更深入的认识，同时也建立起了很强的思考能力，并学习到了课本以外的东西，最重要的是锻炼了思考和动手的能力，这为我以后走向工作岗位打下了坚实的基础。

附录主程序，附录硬件总体图参考文献佟仕忠可燃气体报警仪的研制抚顺石油学院学报，陈连生可燃气体探测器及其设置安装要领石油工程建设，王化祥，李瑞，张淑英种新型可燃气体检测仪自动化仪表，李朝青机及单片机数据通讯技术北京北京航空航天大学出版社，王祁等传感器新技术的发展智能传感器与多功能传感器传感器技术，何书森实用数字电路原理与技术福州福建科学技术出版社，陈粤初等单片机应用系统设计与实践北京北京航空航天大学出版社，王学智，戴新生采用单片机控制的可燃气体探测报警器电工技术杂志，沈悦，梁坚，胡真等智能气体识别仪的研究仪器仪表学报陈才楼宇安全系统设计手册北京中国计划出版社，潘琢金，施国君高速优单片机原理及应用北京北京航空航天大学出版社，张迎新，雷文，姚静波系列单片机原理及应用北京国防工业出版社，胡汉才单片机原理及其接口技术北京清华大学出版社，吕俊芳传感器接口与检测仪器电路北京航空航天大学出版社，张毅刚，彭喜源，谭晓芸，曲春波单片机应用设计哈尔滨工业出版社，高峰单片微机应用系统设计及实用技术，第版机械工业出版社，靳达单片机应用系统开发实例导航人民邮电出版社，李华铭系列单片机实用接口技术北京航空航天大