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摘要：可自动关闭智能煤气泄露控制器是为现今数字化时代而设计，可用于煤气泄漏报警以及自动关闭阀门处理。其具有可靠性高、安全性强、智能性、编程语言简单、安装维修方便等特点。采用AT89S51单片机作为核心控制器，并且给出硬件设计电路、软件程序设计等，并在最后叙述了整体的系统调试过程。
关键词：可自动关闭；煤气泄露；智能；单片机
Abstract：Automatically shut down intelligent gas leak controller is designed for today's digital age and can be used for gas leak alarm and automatic shut-off valve handling. It has the characteristics of high reliability，high security，intelligence，simple programming language，easy installation and maintenance. Using AT89S51 microcontroller as the core controller，and gives the hardware design circuit，software program design，and finally described the overall system debugging process.
Keywords：automatic closure；gas leakage；intelligent；single-chip microcomputer
引言
近些年以来，每年由于煤气泄漏而引发的安全事件数不胜数，人们对安全也越来越重视，选用可靠性高的保护措施来保护生命财产的安全成为了大家的共同选择。煤气泄漏报警控制器就是其中不可或缺的一员，是非常重要的燃气安全设备之一，是安全使用城市燃气和液化气的一道至關重要的保护线。本文讨论的控制器具有可自动关闭功能，当煤气浓度达到报警值时，通过单片机控制，使得阀门及时关闭排除安全隐患，使得此类产品更为安全和智能，更加有效地保障人们生命财产安全。
1总体方案设计
设计一种基于单片机技术的智能型煤气监控系统，可对煤气浓度进行实时检测和监控、报警，而且还能实现自动开启和关闭煤气管道阀门。以气敏元件检测气体浓度；以电动机及变速机构为开关气阀的执行机构；以霍尔元件作为气阀的角度传感器，编写程序完成检测控制系统。
2系统的硬件设计
2.1 煤气浓度检测模块设计
检测模块最为重要的就是气体传感器，是核心部分，其性能会极大地影响系统，其是否足够准确，能够使用的范围是否够大，传递响应是否足够迅速，这些都直接关系到设计的实际使用。煤气检测模块采用MQ-6型气体传感器，MQ-6气体传感器所使用的气敏材料二氧化锡（SnO2）电导率在空气中较低，可检测绝大多数可燃性气体，是一种适合多种应用成本低廉的传感器。
2.2阀门关闭模块设计
阀门关闭模块采用一个小型的直流电机，使用L298N进行驱动操作，通过霍尔传感器检测阀门的闭合度是否达到要求，实现关断。L298N 是一种双H桥电机驱动芯片，其中每个H桥可以提供2A的电流，功率部分的供电电压范围是2.5～48V，逻辑部分为5V供电，接受5V TTL电平。
3系统的软件设计
通过采集传感器输出的模拟信号，经过ADC进行转换后供单片机使用，单片机将采回来的数据进行换算得到浓度数据送至数码管进行显示，并且判断是否达到设定好的报警浓度值，如若达到则控制LED灯发亮，蜂鸣器发声，电机进行相应动作，最后判断霍尔传感器的输出是否达到设定值，从而确定阀门是否关紧。
3.1 煤气浓度检测的程序设计
MQ-6气体传感器的模拟量输出是电压信号0～5V，通过10位ADC TLC1549进行模数转换后供给单片机。MQ-6气体传感器的浓度监测范围为300～10000ppm。通过计算得出程序公式。程序如下：
3.2阀门关闭的程序设计
当报警程序运行时，单片机控制L298n，驱动直流电机进行转动，达到关闭阀门的作用。子程序如下：
4实验结果及分析
在硬件软件调试分别完成后，对系统进行了整体的调试，将丁烷气体装入改造后去掉点火装置的打火机内，作为煤气的发生装置，将传感器与发生装置使用一个塑料袋密闭在一起，使传感器能够比较迅速、精准、充分的与丁烷气体接触。数码管上现实的数值开始变化，逐渐增加，当数码管显示的数值超过5000时，红色LED灯长亮，蜂鸣器报警，单片机控制电机进行关闭动作，当霍尔传感器检测到磁场后，阀门关严，关断完成测试。
参考文献：
[1]赖寿宏主编.微型计算机控制技术[M]. 机械工业出版社，1996：36～90.
[2]赵茂泰编著.智能仪器原理及应用[M]. 电子工业出版社，1999：39～121.
[3]孔峰编著.微型计算机控制技术[M]. 重庆大学出版社，2007：19～90.
[4]付家才编著.电器控制工程实践技术[M]. 化学工业出版社，2004：32～66.
[5]刘迎春，叶湘滨编著.传感器设计原理及应用[M]. 国防科技大学出版社，2006：26～100.
作者简介：
熊治文，男，1987年出生，工程师，硕士，研究方向为过程检测与智能仪器。
关键词：可自动关闭；煤气泄露；智能；单片机
Abstract：Automatically shut down intelligent gas leak controller is designed for today's digital age and can be used for gas leak alarm and automatic shut-off valve handling. It has the characteristics of high reliability，high security，intelligence，simple programming language，easy installation and maintenance. Using AT89S51 microcontroller as the core controller，and gives the hardware design circuit，software program design，and finally described the overall system debugging process.
Keywords：automatic closure；gas leakage；intelligent；single-chip microcomputer
引言
近些年以来，每年由于煤气泄漏而引发的安全事件数不胜数，人们对安全也越来越重视，选用可靠性高的保护措施来保护生命财产的安全成为了大家的共同选择。煤气泄漏报警控制器就是其中不可或缺的一员，是非常重要的燃气安全设备之一，是安全使用城市燃气和液化气的一道至關重要的保护线。本文讨论的控制器具有可自动关闭功能，当煤气浓度达到报警值时，通过单片机控制，使得阀门及时关闭排除安全隐患，使得此类产品更为安全和智能，更加有效地保障人们生命财产安全。
1总体方案设计
设计一种基于单片机技术的智能型煤气监控系统，可对煤气浓度进行实时检测和监控、报警，而且还能实现自动开启和关闭煤气管道阀门。以气敏元件检测气体浓度；以电动机及变速机构为开关气阀的执行机构；以霍尔元件作为气阀的角度传感器，编写程序完成检测控制系统。
2系统的硬件设计
2.1 煤气浓度检测模块设计
检测模块最为重要的就是气体传感器，是核心部分，其性能会极大地影响系统，其是否足够准确，能够使用的范围是否够大，传递响应是否足够迅速，这些都直接关系到设计的实际使用。煤气检测模块采用MQ-6型气体传感器，MQ-6气体传感器所使用的气敏材料二氧化锡（SnO2）电导率在空气中较低，可检测绝大多数可燃性气体，是一种适合多种应用成本低廉的传感器。
2.2阀门关闭模块设计
阀门关闭模块采用一个小型的直流电机，使用L298N进行驱动操作，通过霍尔传感器检测阀门的闭合度是否达到要求，实现关断。L298N 是一种双H桥电机驱动芯片，其中每个H桥可以提供2A的电流，功率部分的供电电压范围是2.5～48V，逻辑部分为5V供电，接受5V TTL电平。
3系统的软件设计
通过采集传感器输出的模拟信号，经过ADC进行转换后供单片机使用，单片机将采回来的数据进行换算得到浓度数据送至数码管进行显示，并且判断是否达到设定好的报警浓度值，如若达到则控制LED灯发亮，蜂鸣器发声，电机进行相应动作，最后判断霍尔传感器的输出是否达到设定值，从而确定阀门是否关紧。
3.1 煤气浓度检测的程序设计
MQ-6气体传感器的模拟量输出是电压信号0～5V，通过10位ADC TLC1549进行模数转换后供给单片机。MQ-6气体传感器的浓度监测范围为300～10000ppm。通过计算得出程序公式。程序如下：
3.2阀门关闭的程序设计
当报警程序运行时，单片机控制L298n，驱动直流电机进行转动，达到关闭阀门的作用。子程序如下：
4实验结果及分析
在硬件软件调试分别完成后，对系统进行了整体的调试，将丁烷气体装入改造后去掉点火装置的打火机内，作为煤气的发生装置，将传感器与发生装置使用一个塑料袋密闭在一起，使传感器能够比较迅速、精准、充分的与丁烷气体接触。数码管上现实的数值开始变化，逐渐增加，当数码管显示的数值超过5000时，红色LED灯长亮，蜂鸣器报警，单片机控制电机进行关闭动作，当霍尔传感器检测到磁场后，阀门关严，关断完成测试。
参考文献：
[1]赖寿宏主编.微型计算机控制技术[M]. 机械工业出版社，1996：36～90.
[2]赵茂泰编著.智能仪器原理及应用[M]. 电子工业出版社，1999：39～121.
[3]孔峰编著.微型计算机控制技术[M]. 重庆大学出版社，2007：19～90.
[4]付家才编著.电器控制工程实践技术[M]. 化学工业出版社，2004：32～66.
[5]刘迎春，叶湘滨编著.传感器设计原理及应用[M]. 国防科技大学出版社，2006：26～100.
作者简介：
熊治文，男，1987年出生，工程师，硕士，研究方向为过程检测与智能仪器。