基于STM32的天然氣煤氣檢測報(bào)警仿真設(shè)計(jì)

(仿真+程序+講解）

仿真圖proteus 8.9

程序編譯器：keil 5

編程語言：C語言

設(shè)計(jì)編號(hào)：C0081

1.主要功能

功能說明：

1、以STM32單片機(jī)為控制核心設(shè)計(jì)可燃?xì)怏w（天然氣 煤氣）檢測報(bào)警設(shè)計(jì)；

2、通過液晶屏LCD1602顯示氣體濃度；

3、可以通過撥動(dòng)開關(guān)設(shè)置自動(dòng)或者手動(dòng)開啟風(fēng)扇，手動(dòng)模式指示燈亮，自動(dòng)模式下模式指示燈滅。

4、手動(dòng)模式通過按鍵控制風(fēng)扇開關(guān)。自動(dòng)模式下檢測到氣體濃度高于2.0mg/L風(fēng)扇自動(dòng)啟動(dòng)。

5、監(jiān)測到氣體濃度高于2.0mg/L蜂鳴器報(bào)警。

主要硬件設(shè)備：STM32F103單片機(jī)

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【騰訊文檔】C0081下載鏈接

https://docs.qq.com/doc/DS2ZObHVSSVZOa0Zs

以下為本設(shè)計(jì)資料展示：

2.仿真

整體設(shè)計(jì)方案

本實(shí)驗(yàn)利用STM32單片機(jī)的ADC、GPIO、定時(shí)器等資源，將軟、硬件有機(jī)地結(jié)合起來，使得系統(tǒng)能夠正確地進(jìn)識(shí)別輸入模擬天然氣煤氣傳感器的AD值，LCD1602能夠正確地顯示，蜂鳴器和風(fēng)扇能根據(jù)氣體濃度報(bào)警值工作。需注意的是，proteus是沒有煤氣天然氣等有害氣體濃度傳感器的，本設(shè)計(jì)使用滑動(dòng)變阻器模擬可燃?xì)怏w濃度變化，不能直接用于實(shí)物設(shè)計(jì)，有需要的需跟據(jù)實(shí)物調(diào)試。

本實(shí)驗(yàn)的目的是利用STM32單片機(jī)的先進(jìn)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器（ADC）、通用輸入輸出（GPIO）和定時(shí)器等資源，將軟件和硬件有效地結(jié)合在一起，以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入模擬天然氣煤氣傳感器的AD值的準(zhǔn)確識(shí)別，并通過1602液晶顯示屏（LCD1602）正確顯示相關(guān)數(shù)據(jù)。此外，我們還希望系統(tǒng)能夠根據(jù)預(yù)設(shè)的報(bào)警值，通過蜂鳴器和風(fēng)扇等外設(shè)進(jìn)行氣體濃度的報(bào)警。

在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，值得注意的是，Proteus軟件并沒有內(nèi)置的天然氣煤氣等有害氣體的濃度傳感器。因此，為了模擬可燃?xì)怏w濃度的變化，我們使用了滑動(dòng)變阻器。雖然這種方式不能直接應(yīng)用于實(shí)際硬件設(shè)計(jì)，但是對(duì)于理解和測試算法的基本行為是非常有用的。對(duì)于需要進(jìn)行實(shí)物設(shè)計(jì)的用戶，建議根據(jù)實(shí)際傳感器進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試和修改。

總的來說，這個(gè)實(shí)驗(yàn)提供了一個(gè)基礎(chǔ)的框架，展示了如何利用STM32單片機(jī)結(jié)合ADC、GPIO和定時(shí)器等資源，實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬天然氣煤氣傳感器信號(hào)的采集和處理，并通過LCD1602顯示和報(bào)警裝置進(jìn)行展示和報(bào)警。雖然不能直接用于實(shí)物設(shè)計(jì)，但對(duì)于理解和掌握相關(guān)技術(shù)的基本原理和應(yīng)用，具有很大的價(jià)值。

本測試如下所示：

仿真運(yùn)行情況：

開始仿真后LCD1602實(shí)時(shí)顯示檢測到的氣體濃度，可以通過滑動(dòng)變阻器改變測量值。可通過開關(guān)選擇風(fēng)扇的運(yùn)行模式。如果開關(guān)閉合，風(fēng)扇是自動(dòng)模式工作，氣體濃度高于報(bào)警值時(shí)，風(fēng)扇啟動(dòng)，低于報(bào)警值的時(shí)候，風(fēng)扇不轉(zhuǎn)動(dòng)。如果風(fēng)扇是手動(dòng)模式，通過按鍵控制風(fēng)扇的開關(guān)。蜂鳴器報(bào)警電路在氣體濃度高于報(bào)警值時(shí)啟動(dòng)，有嘟嘟報(bào)警聲，低于不啟動(dòng)。

下圖檢測到氣體濃度是1.5mg/L，低于報(bào)警值2.0mg/L，風(fēng)扇和蜂鳴器電路不工作。

下圖檢測到氣體濃度是2.0mg/L，大于等于報(bào)警值，蜂鳴器報(bào)警，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)模擬排氣通風(fēng)。

程序

程序是用keil5 mdk版本打開的，如果打開有問題，核實(shí)下keil的版本。程序是固件庫版本編寫的，有注釋可以結(jié)合講解理解。

審核編輯：彭菁