摘  要

 

随着社会的不断发展，人民的生活水平不断提高，天然气当作家庭燃气受到广大群众的欢迎，同时家庭的天然气安全问题也愈发突出。由于人们经常外出，就无法实时监测到家里天然气的浓度，使得天然气泄漏的而发生的危害无法得到及时的处理。因此本设计使用单片机控制和GPRS无线通信技术，设计出一套基于STM32和GPRS的家庭天然气实时监测与报警系统，旨在为使用者的生命和财产安全提供保障。目前市场上已经实现了基于不同原理的智能天然监测系统，利用了不同传感器技术的合理结合实现了天然气浓度的实时监控。但其大部分设备都十分昂贵且体积庞大，不适用于家庭天然气的监测。此外，远程监测也时常受到物理条件的限制，如通讯距离小，信号不稳定，耗电量大等，都会影响这个系统的稳定性和可靠性。

本文分析当前背景以及研究的情况，设计一种结构简单且具有较强实际意义的家庭天然气监测系统。该系统以STM32单片机为基础，对天然气的特性进行分析进而选择对应的气敏传感器。使用MQ-2型半导体气敏传感器进行天然气浓度的实时采集，经过STM32进行信号分析与处理，并通过GPRS模块与STM32的UART串口进行通信将信息发送至用户端，最终实现了用户的远程监测。同时用户在液晶显示屏观测到实时的天然气浓度值，以及通过触屏按键对报警浓度的上限进行设置，一旦超过设定的阈值，声光报警模块的蜂鸣器开始鸣叫，红色LED灯开始闪烁。通过测试分析，本系统基本实现了预期的功能，且系统相对稳定。

 

关键词：家庭天然气，远程监测，STM32，GPRS，MQ-2 传感器

目  录

 

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 智能天然气监测报警系统现状 1

1.3 智能天然气检测报警系统发展趋势 2

1.4论文主要研究内容 3

第二章 智能天然气检测报警系统总体方案设计 4

2.1系统功能需求分析 4

2.1总体方案设计 5

第三章 系统硬件设计 6

3.1 硬件总体设计分析 6

3.2 系统控制模块 6

3.3 天然气浓度检测模块 7

3.4 GPRS无线短信传输模块 8

3.5 声光报警模块 9

3.6 触摸显示模块 9

第四章 系统软件设计 12

4.1 软件总体设计分析 12

4.2 天然气浓度检测模块 13

4.3 GPRS无线短信传输模块 14

4.4 声光报警模块 15

4.5 触摸显示模块 16

第五章 系统测试及结果分析 19

5.1 开发环境介绍 19

5.2 硬件测试 20

5.3 软件测试 20

5.4 测试结果分析 21

第六章 总结与展望 22

6.1 总结 22

6.2 展望 22

参考文献 23

致  谢 24