基于单片机的气体泄露预警器设计

徐 兴 傅 凯

(新余学院中兴通讯信息学院，江西 新余 338004)

0 引言

气体泄露预警器将可靠地传递出声光报警信号，提醒在场的相关人员迅即采取有效的措施；或启动联动装置，通风或关闭，及时排除险情；有效避免火灾、爆炸、窒息、死亡等恶性事故的发生。作为社会发展和社会经济中的基础，安全预警起到了一个很大的作用。在家庭的日常生活之中，如何保障在家人员的生命和家庭的相关物品的安全就有着至关重要的作用。

1 概述

过去所采用的预警装置，也许能够起到一定的警示作用，但是家庭中使用的燃气报警器普遍存在浓度测量灵敏度不够,以及对烟雾和燃气的区分辨别不够灵敏等问题。往往就会造成比较严重的意外及事故。为此有必要针对上述问题研发出一种更加有效的气体泄露预警器，从而更加有效地实现在我们日常生活中的事故安全预警。

2 设计思路

2.1 系统的总体设计

当危险气体泄漏的浓度到达一定的限定值时，CO气体检测传感器MQ-4的特点：①对甲烷,天然气有很高的灵敏度;②快速的响应恢复特性;③对乙醇，烟雾的灵敏度很低，适合用于家庭,工业的甲烷,天然气的探测装置)进行及时的气体收集和判定，当气体浓度高于安全浓度的时候，MQ-4传感器将采集到的模拟数据转换成数字信号，并且将数字信号通过中控电路传递给主控制器。之后，立即进行LED爆闪和蜂鸣器蜂鸣，如果有接入辅助设备，可以进行电子智能化处理气体泄露。看似简单的设计，却在关键的时候具有十分巨大的作用。

2.2 硬件模块设计(见图1)

图1 系统方案图

2.3 软件设计

软件程序的设计是以单片机控制为中心的，发射模块不断地检测震动信息，一旦收到检测模块传来的形象，就会立即进行程序判断，等待配置完成后，单片机将会进行相应的处理，将信息传给LED和蜂鸣器报警模块进行报警，提醒有危险气体泄露。

3 设计实现

当仿真环境中的气体超出了预定的气体浓度时，系统就会通过蜂鸣器以及LED爆闪灯进行自动报警，并且启动相应的外部辅助设备，进行智能化处理气体泄露。家用危险气体预警器可以及时检测危险气体的浓度值，并在气体浓度异常时发作声光报警，提示用户，防止爆炸和煤气中毒的产生，保障人民的生命财产安全。

4 设计扩展

除了在家用危险气体泄露的预警，本设计亦可根据不同的应用场景进行相应的调整，通过改变气体检测模块，去检测不同环境的不同危险气体，从而实现气体泄露预警。应用前景广泛，场景应用多样，市场需求量大，解决痛点措施有效。值得投入更多财力和物力，进行大力推广和设计完善，从而在未来智能家居方面起到重要影响力。

5 结语

在倡导使用新能源的现实背景和智能家居的发展下，设计一款实时监测、即时预警、小巧可靠的气体泄露预警器，是十分合适的。除了家用，在大型商场、超市、电影院等场景，均可有立足之地。看得见的危险还能解决，可是这看不见摸不着的气体泄漏，还是要靠数字化设备进行监测预警。