基于单片机的燃气报警器

沈宇

【摘 要】本文简单阐述了燃气报警器的现状及发展前景，在对传统报警器进行分析的基础上，增加与通信模块SIM900A结合，与实现燃气报警的同时智能远程报警。本设计基于STM32系列单片机，用MQ-2气体传感器检测气体浓度，采用keil软件C语言编程，燃气超过阈值时实现声光报警和短信报警。

【关键词】STM32;气体传感器;SIM900A;智能报警

引言

随着现代科技社会能源的变革成长，新兴能源产业的发展同时带来了与之相关联的安全问题，尤其是以清洁高效著称的燃气能源，使用方便、污染小的同时却难以克服在采集、运输过程中存在着巨大的安全隐患，因此发生的火灾惨案也不计其数。因此人们逐渐聚焦燃气报警器领域工作，燃气报警器也逐渐走入工业生产和家庭生活，本文就是基于此意在设计方便高性价比的燃气报警器。

1 总体设计方案

如图1为预设总体方案，通过MQ-2传感器检测环境中常见燃气浓度，该传感器将然其浓度转化为模拟量信号传送给STM32单片机的ADC引脚，单片机将检测值显示到LCD显示屏的同时，會同时检测燃气浓度，若浓度超过设定值，STM32单片机则会控制声光报警模块和通信模块进行工作，实现报警功能。

2 硬件模块设计方案

电源模块：电源模块能够输出稳定的5V电压，为单片机和外部模块进行供电;

传感器模块：选用MQ-2传感器，该传感器目前广泛应用于检测家庭和工业环境中的各类常见气体，比如液化气、烟雾、酒精、天然气等等，对天然气、液化气尤其是烷类烟雾最为敏感，通过检测环境中气体浓度转换成模拟信号给单片机进行模数转换;

按键模块：按键模块主要有“加”“减”和“确认”三个按键，通过三个按键可以设定可燃气体的报警阈值;

声光报警模块：主要通过三极管进行控制，当单片机检测到MQ-2传感器模块输出的燃气浓度超过设定值时，则表示此时环境中存在高浓度燃气，应该启动声光报警，此时单片机控制三极管工作在放大区，触发声光报警;

GSM通信模块：通信模块与单片机串口RX引脚和TX引脚连接，由此SIM900A与单片机就可以实现通讯连接，单片机可以通过AT指令控制GSM通信模块发送关于室内燃气情况或者报警的短信;

3 软件模块设计方案

软件部分主要分为初始化程序、燃气检测程序、按键程序和GSM通信程序等，初始化后，判断可燃气体浓度是否超过设定值，若超过触发声光报警和GSM短信报警，否则就继续检测气体浓度循环操作。

4 结论

本文以STM32单片机为基础设计了一种燃气报警器，该系统能够实时监测室内燃气浓度，并且通过GSM模块发送到用户手机，让用户及时掌握燃气情况。当室内燃气浓度超过设定阈值后，可以通过声光报警系统和GSM模块进行报警，及时地将危险情况上报，增加了特殊环境的安全性。

参考文献：

[1]兰小燕，徐静，阿如汗，塔拉，汪鹏，袁振磊.基于单片机的可燃性气体报警器的设计[J].电脑知识与技术，2019，15（11）：253-255.

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[3]童诗白，华成英.模拟电子技术基础[M].第5版.北京：高等教育出版社，2015.

（作者单位：宁波工程学院电子与信息工程学院，浙江宁波）