基于STM32的天然氣煤氣檢測報警仿真設計

基于STM32的天然氣煤氣檢測報警仿真設計

(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

設計編號：C0081

1.主要功能

功能說明：

1、以STM32單片機為控制核心設計可燃氣體（天然氣 煤氣）檢測報警設計；

2、通過液晶屏LCD1602顯示氣體濃度；

3、可以通過撥動開關設置自動或者手動開啟風扇，手動模式指示燈亮，自動模式下模式指示燈滅。

4、手動模式通過按鍵控制風扇開關。自動模式下檢測到氣體濃度高于2.0mg/L風扇自動啟動。

5、監測到氣體濃度高于2.0mg/L蜂鳴器報警。

主要硬件設備：STM32F103單片機

下載鏈接

【騰訊文檔】C0081下載鏈接

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

以下為本設計資料展示：

2.仿真

整體設計方案

本實驗利用STM32單片機的ADC、GPIO、定時器等資源，將軟、硬件有機地結合起來，使得系統能夠正確地進識別輸入模擬天然氣煤氣傳感器的AD值，LCD1602能夠正確地顯示，蜂鳴器和風扇能根據氣體濃度報警值工作。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，本設計使用滑動變阻器模擬可燃氣體濃度變化，不能直接用于實物設計，有需要的需跟據實物調試。

本實驗的目的是利用STM32單片機的先進數字模擬轉換器（ADC）、通用輸入輸出（GPIO）和定時器等資源，將軟件和硬件有效地結合在一起，以實現對輸入模擬天然氣煤氣傳感器的AD值的準確識別，并通過1602液晶顯示屏（LCD1602）正確顯示相關數據。此外，我們還希望系統能夠根據預設的報警值，通過蜂鳴器和風扇等外設進行氣體濃度的報警。

在這個實驗中，值得注意的是，Proteus軟件并沒有內置的天然氣煤氣等有害氣體的濃度傳感器。因此，為了模擬可燃氣體濃度的變化，我們使用了滑動變阻器。雖然這種方式不能直接應用于實際硬件設計，但是對于理解和測試算法的基本行為是非常有用的。對于需要進行實物設計的用戶，建議根據實際傳感器進行相應的調試和修改。

總的來說，這個實驗提供了一個基礎的框架，展示了如何利用STM32單片機結合ADC、GPIO和定時器等資源，實現對模擬天然氣煤氣傳感器信號的采集和處理，并通過LCD1602顯示和報警裝置進行展示和報警。雖然不能直接用于實物設計，但對于理解和掌握相關技術的基本原理和應用，具有很大的價值。

本測試如下所示：

仿真運行情況：

開始仿真后LCD1602實時顯示檢測到的氣體濃度，可以通過滑動變阻器改變測量值?？赏ㄟ^開關選擇風扇的運行模式。如果開關閉合，風扇是自動模式工作，氣體濃度高于報警值時，風扇啟動，低于報警值的時候，風扇不轉動。如果風扇是手動模式，通過按鍵控制風扇的開關。蜂鳴器報警電路在氣體濃度高于報警值時啟動，有嘟嘟報警聲，低于不啟動。

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

下圖檢測到氣體濃度是2.0mg/L，大于等于報警值，蜂鳴器報警，風扇轉動模擬排氣通風。

程序

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

審核編輯：彭菁