总结 21

参考文献 22

致谢 23

附录一 原理图 24

附录二 程序 25

1 绪论

1。1有害气体检测技术的发展背景 

本设计所指的有害气体是指生产生活中一些常见场合如工厂管道、家庭燃气的泄露气体或者待测气体，这些气体通常可以分为三个种类：烟雾、毒性气体以及复合式气体三类，这些气体通常表现为无色无味，一旦进入有人员经过的场合非常不容易被察觉，更为严重的是当其浓度积累到一定程度后极易带来爆炸事故，这也是矿井爆炸、家庭煤气中毒事故的根本原因，过去对于这些有害气体的检测方式采用复位阀门式报警器，其工作原理为当待测空气中的有害气体浓度积累到相当大的程度时才能实现报警，并不能够起到预先报警，在使用方式上也存在很大缺陷，从其名称就可以看出它需要通过定时的复位才能够使得报警器正常工作。另外一种用于对有害气体进行集中管理的大型设备造价昂贵，它需要专门的技术人员进行看管维护，对空气成分进行分析辨别，普通群众并不能够轻易的使用它，所以不能够在中小型企业和家庭中进行推广。

上述这些现象在单片机技术以及嵌入式理念推广后得到根本性的解决，嵌入式手持烟雾检测仪器就是其中一种行之有效利器，其内部安置的一片甚至多片微处理器起到“运筹帷幄”的作用，通过对手持机内部检测探头、报警器以及显示屏等模块的驱动，集成对烟雾自动检测、浓度显示、超标报警以及阀值设置等功能于一身，在外形上只有一个手机大小，不但使用方便，任何人只需要经过简单的操作就可上手，因此嵌入式手持烟雾检测仪器得到了快速的发展和功能升级，受嵌入式无线通信以及嵌入式以太网技术的快速发展，由于对单片机内存消耗极小，因此非常容易将这些功能融合到嵌入式烟雾检测仪器中，不但如此，以太网的组网功能使得可以轻松地实现烟雾检测的多点布放，通过一台主机实现对多个地点的集中监控，烟雾手持检测机将检测数据通过以太网接口发送到主控机上，即可以非常低的成本实现复杂的检测网络结构。

1。2有害气体检测的国内外发展现状

随着我国西气东输以及燃气管道安置在城市中的每个角落和千家万户中，对于空气中有害气体的检测仪器需求量和性能要求都在不断上升，由于监测点已成星罗棋布之势，因此对于气体检测仪器的成本提出了更高的要求，不但要以最低的成本实现检测系统，还要使得其工作性能和功能都较为完善，目前国内外大多数气体检测器大多采用性价比最高的STM32系列处理器来作为主控，尤其是其F103系列的模块高集成度特性，更是许多气体检测器生产厂家的首选，搭配上高精度的检测探头（如近些年来的MQ系列），实现一款高性价比的气体检测仪器还是较为简单的。另外对于有害气体检测器已经不单单是工厂的独特需求了，高级轿车、智能家居系统对于高性能、小体积的有害气体检测器需求也在不断增长。

1。3本文主要研究内容

本文从多个角度对烟雾浓度检测控制系统进行了描述和展现，首先将这种系统的起源发展背景以及目前国内外企业、高校的研究成果现状进行了探讨和阐述，并分析研究了目前这种控制系统投入市场后所存在的普遍缺点；论文第二章紧接着对控制系统的总体结构框架进行了设计，选取了相应的元器件及模块，以便下文对软硬件系统进行设计；第三和第四两章着重对本次所设计的控制系统的硬件以及软件系统进行了设计，并对设计过程以及设计原理进行了详细描述，在功能设计上主要完成了以下几项：