中华大学资讯工程学系100学年专题制作报告8051控制系统设计.PDF

中華 大學資訊工程學系 100 學年度專題 製作報告 8051 控制系統設計 一氧化碳警報系統 姓名：許雅婷 組員：黃譯霖 指導教授：顏金泰 目次 一、摘要P2 二、背景及目的P2 三、專題內容 P3 四、探討P3-5 五、實驗設計 P5-6 六、設備及器材 P6-9 七、系統功能P10 八、實驗步驟及測試 P10-11 九、 系統架構P12-13 十、結論P14 十一、未來展望P14-15 十二、參考文獻P15 1 壹、 摘要 一氧化碳是無色無味的殺手，經常因為天氣冷，家中門窗緊閉， 而家中熱水器安裝在室內 ，瓦斯爐爐火因氧氣不足而 燃燒不完全 導致人們一氧化碳中毒，利用自動化控制的概念，我們使用單晶 片 8051再加上一氧化碳感應器模組 ，透過一氧化碳感應模組偵 測環境中一氧化碳的濃度，再透過一氧化碳感測模組輸出訊號到 8051 控制蜂鳴器發出警告、紅色LED燈亮起 ，還有透過步進馬達 將瓦斯總開關關閉，避免熱水器繼續燃燒產生一氧化碳 ，以警告 人們目前環境中一氧化碳濃度過高，必須保持室內通風，以免釀 成危害。 貳、 背景及目的 現今社會，常會在新聞上看到一氧化碳中毒事件，一氧化碳屬於 無色、無味的氣體，使用熱水器或者瓦斯爐，當氧氣不足，燃燒 不完全而產生一氧化碳是無法發現的。然而，許多家庭被迫環境 因素，只能將熱水器裝於室內，冬天一到，緊閉門窗的多不勝數， 因而造成空氣不流通，燃燒不完全，無形中導致一氧化碳的瀰漫 而發生危險。因此我們希望可以藉由一氧化碳感測模組和 8051 控制系統的結合 ，當一氧化碳濃度達到 危險標準時，能夠採取保 護措施，避免發生危害 。 2 參、 專題內容 目標是利用自動化控制的概念，我們使用單晶片 8051再加上一 氧化碳感測器模組 ，一氧化碳感測器模組偵測環境中一氧化碳的 濃度，再透過 一氧化碳感測器輸出訊號到 8051 控制蜂鳴器發出 警告、 紅色LED燈亮起及步進馬達旋轉 等。透過此次的專題研究 來學習分工合作。 肆、 探討 一、 瓦斯 瓦斯專門用於稱呼氣體燃料，在台灣供於家庭使用的氣體燃 料有液態石油氣以及天然氣。 (1)液態石油氣 液化石油氣由原油煉製或天然氣處理過程中所析出的丙 烷與丁烷混合而成，在常溫常壓下為氣體，經加壓或冷卻 即可液化，通常是加壓裝入鋼瓶中供用戶使用，故又稱之 為液化瓦斯或桶裝瓦斯。 液化石油氣無色、無味、無毒、易燃、易爆，供應家庭使 用之液化石油氣皆添加臭味劑，一有漏氣即可察覺。 3 (2) 天然氣 天然氣俗稱天然瓦斯。其主要成份為甲烷，並含有少量之 乙烷、丙烷、丁烷等碳氫化合物及少量之不燃性氣體。 天然氣與液化石油氣一樣，皆具無色、無味、無毒、易燃、 易爆之特性，同樣基於安全考量，瓦斯公司供應之天然氣 皆遵照政府之法令規定，添加臭味劑，以防止天然氣意外 洩漏而造成危險。 二、 一氧化碳 液化石油氣與天然氣完全燃燒時，均是產生無毒之二氧化碳， 不完全燃燒時則會產生有毒之一氧化碳。一氧化碳又稱為煤 氣，是一種無嗅、無味、無色且為劇毒的無機化合物氣體 ， 吸入過多會對人體導致昏迷甚至死亡。一氧化碳主要產生的 原因是在密閉或通氣不良的空間中，使用（瓦斯）熱水器或 瓦斯