气体监控器设计的目的本仪器具有这样的功能，它可以实时的检测环境中的CH4、C4H10、H2、CO等易燃易爆气体的含量，并提示其浓度范围，以提示人们注意，而且当这些气体达到设定的危险浓度时，仪器会自动报警，同时打开换气扇或者抽油烟机进行排气，此外，液晶也会显示危险提醒，提示应该做些什么。适用场所：厨房、卧室、煤井等有CH4、C4H10、H2、CO等易燃易爆气体的场所。总体设计系统功能及技术指标电源部分：用开关电源将220V交流电压转换为12V直流电压，内部用7805稳压芯片将12V转为5V。传感器部分：采用QM-N5气体传感器，它用于CH4、C4H10、H2、CO等可燃性气体的检测，具有灵敏度高、响应速度快、输出信号大、寿命长，工作稳定可靠等特点。技术指标：加热电压AC或DC5±0.5V加热电阻40Ω回路电压最大DC24V清洁空气中电阻≤2000KΩ灵敏度≥4(1000ppmC4H10中)响应时间≤10S元件功耗≤0.7W恢复时间≤30S检测范围50—10000ppm使用寿命2年当元件接触还原性气体时,其电导率随气体浓度的增加而迅速升高.AD转换部分：采用ADC0832数模转换芯片，把气体传感器的电压变化（模拟量）转化成数字量，供单片机处理。控制部分：采用AT89S52单片机，处理AD数据，控制工作电路工作。功能部分：由单片机直接驱动一个控制电路工作指示灯和五个气体浓度指示灯，间接驱动一个12V报警蜂鸣器和一个12V模拟换气扇（或抽油烟机）的风扇。其中风扇换为一个12V继电器就可以实现对换气扇（或抽油烟机）的控制。系统构成气体监控器传感器模块电源模块AD模快块控制模块功能模块系统核心处理策略QM-N5传感器的两检测电极的电阻可以根据环境中被测气体的浓度急剧减小，从而引起其输出端输出电压急剧增大，然后把增大的电压传给ADC0832，由AD将其转换为数字量，再传给单片机由单片机根据不同的AD值，控制工作电路的电平高低，从而实现对工作电路的控制（其中，12V蜂鸣器和风扇是由单片机导通两个大功率三极管进行两级放大，从而导通12V电压，使其工作；发光二极管直接由单片机驱动）。详细设计硬件设计功能划分气体监控器外壳封装电路板和液晶电路实现功能液晶显示提示信息蜂鸣器报警风扇排出气体发光二极管指示气体浓度单片机控制功能模块AD将传感器模拟信号转为数字信号传感器得到电压信号开关电源得到合适电压电源系统（电阻除外）220V转12V开关电源（1A）：200V交流转换为仪器输入使用电压12V发光二极管：电源指示灯7805稳压芯片：12V输入电压转为5V单片机工作电压100uF、0.1uF电容：输入输出电压滤波传感器系统（电阻除外）QM-N5型传感器：检测环境中危险气体浓度AD转换系统（电阻除外）ADC0832：传感器输出的模拟信号转换为数字信号输出，供单片机处理单片机系统（配套元器件除外）AT89S52单片机：根据不同的AD输入值决定控制功能系统的某种功能功能系统（电阻除外）发光二极管：指示仪器工作状况和环境中危险气体浓度蜂鸣器：当环境中危险气体达到危险值时报警风扇：模拟换气扇和抽油烟机，排出环境中的危险气体液晶：直观提示仪器工作状态和危险时处理方法系统原理图及元器件清单系统原理图软件功能模块开始中断初始化液晶初始化蜂鸣器初始化液晶显示安全信息发光二极管根据浓度依次发光，但不全亮！判断浓度是否为最大液晶切换为危险状态下的显示发光二极管全部发光，蜂鸣器发出警报！NY结构设计结论本仪器已完全达到系统设计目标，可以很好的完成上述危险气体的实时监测，并显示其浓度范围，且当环境中危险气体浓度达到危险值时，仪器会自动报警，并且启动换气扇或者抽油烟机，排出环境中的危险气体。本仪器不止可以检测危险程度，还可以排出危险气体，解除危险。但现在还一些不尽如人意的地方。比如：液晶显示内容有些简单，想增加内容但对程序要求很高，不易实现，因为要求是实时监控，如果液晶显示太复杂，会让单片机读取传感器信号的时间加长，影响实时监控。液晶显示时会出现闪动的现象，只是由于程序每循环一次，液晶内存会被清除一次，虽然两次现实的内容都一样，但清除内存也是需要时间的，大约180微秒，要优化不太容易。