基于STM32的天然气煤气检测报警仿真设计

基于STM32的天然气煤气检测报警仿真设计

(仿真+程序+讲解）

仿真图proteus 8.9

程序编译器：keil 5

编程语言：C语言

设计编号：C0081

1.主要功能

功能说明：

1、以STM32单片机为控制核心设计可燃气体（天然气 煤气）检测报警设计； 

2、通过液晶屏LCD1602显示气体浓度； 

3、可以通过拨动开关设置自动或者手动开启风扇，手动模式指示灯亮，自动模式下模式指示灯灭。

4、手动模式通过按键控制风扇开关。自动模式下检测到气体浓度高于2.0mg/L风扇自动启动。

5、监测到气体浓度高于2.0mg/L蜂鸣器报警。

主要硬件设备：STM32F103单片机

下载链接

【腾讯文档】C0081下载链接

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

以下为本设计资料展示：

2.仿真

整体设计方案

本实验利用STM32单片机的ADC、GPIO、定时器等资源，将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进识别输入模拟天然气煤气传感器的AD值，LCD1602能够正确地显示，蜂鸣器和风扇能根据气体浓度报警值工作。需注意的是，proteus是没有煤气天然气等有害气体浓度传感器的，本设计使用滑动变阻器模拟可燃气体浓度变化，不能直接用于实物设计，有需要的需跟据实物调试。

本实验的目的是利用STM32单片机的先进数字模拟转换器（ADC）、通用输入输出（GPIO）和定时器等资源，将软件和硬件有效地结合在一起，以实现对输入模拟天然气煤气传感器的AD值的准确识别，并通过1602液晶显示屏（LCD1602）正确显示相关数据。此外，我们还希望系统能够根据预设的报警值，通过蜂鸣器和风扇等外设进行气体浓度的报警。

在这个实验中，值得注意的是，Proteus软件并没有内置的天然气煤气等有害气体的浓度传感器。因此，为了模拟可燃气体浓度的变化，我们使用了滑动变阻器。虽然这种方式不能直接应用于实际硬件设计，但是对于理解和测试算法的基本行为是非常有用的。对于需要进行实物设计的用户，建议根据实际传感器进行相应的调试和修改。

总的来说，这个实验提供了一个基础的框架，展示了如何利用STM32单片机结合ADC、GPIO和定时器等资源，实现对模拟天然气煤气传感器信号的采集和处理，并通过LCD1602显示和报警装置进行展示和报警。虽然不能直接用于实物设计，但对于理解和掌握相关技术的基本原理和应用，具有很大的价值。

本测试如下所示：

仿真运行情况：

开始仿真后LCD1602实时显示检测到的气体浓度，可以通过滑动变阻器改变测量值。可通过开关选择风扇的运行模式。如果开关闭合，风扇是自动模式工作，气体浓度高于报警值时，风扇启动，低于报警值的时候，风扇不转动。如果风扇是手动模式，通过按键控制风扇的开关。蜂鸣器报警电路在气体浓度高于报警值时启动，有嘟嘟报警声，低于不启动。

下图检测到气体浓度是1.5mg/L，低于报警值2.0mg/L，风扇和蜂鸣器电路不工作。

下图检测到气体浓度是2.0mg/L，大于等于报警值，蜂鸣器报警，风扇转动模拟排气通风。

程序

程序是用keil5 mdk版本打开的，如果打开有问题，核实下keil的版本。程序是固件库版本编写的，有注释可以结合讲解理解。

        审核编辑：彭菁