李潤(rùn)榮，于復(fù)勝

(營(yíng)口職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，遼寧營(yíng)口115000)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)生活質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，尤其是家居生活與健康的標(biāo)準(zhǔn)都在提高.現(xiàn)在，大多數(shù)城鎮(zhèn)家庭廚房一般都使用煤氣，有的家庭浴室也會(huì)使用燃?xì)鉄崴?，在享受煤氣帶?lái)的便利的同時(shí)，也要防范煤氣泄漏風(fēng)險(xiǎn)，一旦發(fā)生煤氣泄漏事故，輕者會(huì)對(duì)使用者身體造成極大的危害，重者會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)和爆炸等嚴(yán)重事故；另外，廚房和浴室中經(jīng)常產(chǎn)生的大量水汽，也對(duì)人們生活造成一定的影響；因此，設(shè)計(jì)一款可以自動(dòng)監(jiān)測(cè)煤氣和水汽濃度并可以自動(dòng)排氣的裝置，顯得尤為重要.

1 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及硬件設(shè)計(jì)

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括主控電路、煤氣傳感器、水汽傳感器、液晶顯示屏、按鍵、風(fēng)扇、報(bào)警電路等結(jié)構(gòu).系統(tǒng)采用單片機(jī)STC89C52RC作為主控電路[1]，該設(shè)備是一種功耗低、性能高的CMOS 8位微控制器，系統(tǒng)本身為8 K字節(jié)，單芯片上擁有靈巧的8位CPU 和在線可編程Flash；分別采用MQ-2 氣體傳感器和DHT11溫濕度傳感器作為煤氣傳感器和水汽傳感器[2]，這兩種傳感器都具有靈敏度高、響應(yīng)快、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)；報(bào)警電路由蜂鳴器、發(fā)光二極管和PNP型三極管三個(gè)部分組成；液晶屏主要有煤氣值和水汽值兩個(gè)顯示區(qū)域，采用LCD1602，直接與單片機(jī)連接；按鍵用于調(diào)整用戶設(shè)定的限制值.系統(tǒng)工作流程如圖1所示.

2 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作原理

報(bào)警裝置中的傳感器是整個(gè)系統(tǒng)的信號(hào)源，當(dāng)傳感器采集到當(dāng)前環(huán)境中的氣體濃度時(shí)，會(huì)將信號(hào)連接到單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)化A0通道，經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理后與用戶提前設(shè)定顯示在液晶屏上的限制值進(jìn)行比較[3-4]，如果在規(guī)定范圍內(nèi)系統(tǒng)將繼續(xù)工作，當(dāng)超出時(shí)單片機(jī)將控制蜂鳴器電路并驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，同時(shí)控制系統(tǒng)將風(fēng)扇電路打開(kāi)，并提醒用戶及時(shí)查看具體使用情況，及時(shí)解除危險(xiǎn).

3 系統(tǒng)創(chuàng)新點(diǎn)

此裝置雖然應(yīng)用傳統(tǒng)的單片機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，但是在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中融入了新的設(shè)計(jì)理念并結(jié)合了現(xiàn)實(shí)生活，所以既有繼承也有創(chuàng)新，具體創(chuàng)新點(diǎn)如下：(1)系統(tǒng)設(shè)計(jì)以成熟單片機(jī)技術(shù)為核心，除具備報(bào)警功能外，還具備自動(dòng)運(yùn)行功能；(2)報(bào)警限制值可根據(jù)環(huán)境變化及用戶實(shí)際需求自行設(shè)定；(3)系統(tǒng)采用智能化設(shè)計(jì)，將煤氣和水汽監(jiān)測(cè)結(jié)合到一起，與家居生活相結(jié)合，符合當(dāng)今社會(huì)發(fā)展潮流.

4 結(jié)語(yǔ)

在提倡節(jié)能型社會(huì)的今天，許多電器由于設(shè)備老化、人為使用不當(dāng)?shù)戎T多原因，給用戶帶來(lái)極大的安全隱患.本設(shè)計(jì)是基于低功耗單片機(jī)的煤氣和水汽監(jiān)測(cè)智能報(bào)警系統(tǒng)，對(duì)當(dāng)前環(huán)境中的煤氣和水汽濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以方便、快捷、靈敏地監(jiān)測(cè)是否發(fā)生煤氣泄露或者是水汽過(guò)多.經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)運(yùn)行，系統(tǒng)性能穩(wěn)定，不僅靈敏性較高，而且還具有較強(qiáng)的智能性，當(dāng)出現(xiàn)煤氣或者水汽濃度過(guò)高的情況時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)運(yùn)行，不需人為啟動(dòng)，即便捷又省時(shí)，應(yīng)用前景較好.