摘要：在廚房中天然氣無色無味，人很難察覺。一些突發狀況如煤氣灶突然火焰熄滅漏氣，會使室內空氣中的氧氣相對稀薄，造成人員危害，遇到明火會立即爆炸，危及建筑物和他人生命財產安全。為了能夠及時知曉廚房空氣狀況，每家每戶需要一種經濟實惠、可靠性高的廚房氣體檢測系統。文章利用STC89C52RC(LQFP44)芯片使用C語言開發的本產品，能夠及時檢測廚房空氣狀況并自動排風保護，是用戶需要的一種經濟實惠、可靠性高、能夠自動排除有害氣體的報警器。

　　關鍵詞：STC89C52RC;廚房安全;報警器

　　人類生存離不開空氣，其一生約80%的時間在室內度過。無煙廚房普及，一些無聲無息的隱形殺手也隨之而來，各種電氣設備和人身安全問題的解決變得越來越迫切。室內有害氣體主要包括煤氣泄漏和天然氣泄漏兩類，煤氣的主要成分是一氧化碳和氫氣，一氧化碳中毒也是煤氣中毒。本產品利用STC89C52RC(LQFP44)芯片作為開發產品主芯片，是利用STC單片機為核心開發的廚房有害氣體濃度檢測系統，通過在廚房安置一氧化碳等有害氣體檢測傳感器，預先設定好各個傳感器的靈敏度和警戒閾值，如果有異常，便實施現場聲光報警。與此同時，系統自動通過STC89C52RC單片機發送信號給排風扇抽取廚房有害氣體。

　　相關論文投稿刊物：《單片機與嵌入式系統應用》為國家級期刊。本刊定位在單片機與嵌入式系統的基礎應用領域，突出單片機與嵌入式系統中的一些基本的軟硬件技術、集成開發環境、新產品、新技術等。既有別于對象專業期刊中的嵌入式系統的對象項目應用，也有別于一般電子類期刊中從電子技術應用、電子元器件角度介入嵌入式系統應用。

　　1功能介紹

　　1.1STC89C52RC芯片

　　隨著微處理器和大規模集成電路的發展，智能化已經成為自動化的發展方向，集成小型化將取代傳統的工藝。利用STC89C52RC(LQFP44)芯片作為開發產品主芯片，其與傳統DIP40封裝的芯片相比具有體積小、可靠性高、存儲量大等優點。

　　1.2一氧化碳傳感器

　　MQ-7一氧化碳傳感器用于氣體濃度的采集和獲取，在具體檢測中，該型號的氣體傳感器選取的介質—氣敏材料，是在純凈空氣中導電率較低的二氧化錫[1]。MQ-7一氧化碳檢測是利用半導體氣敏元件以及金屬氧化物的半導體材料，在特定溫度范圍內，隨著環境氣體成分的變化，導電率也相應變化，具有靈敏度較高、響應速度快速、重量輕、易于集成化、智能化等優點。

　　2工作原理

　　電路主要以STC89C52RC作為單片機控制芯片，電路模塊包括STC89C52RC單片機控制電路、MQ-7一氧化碳檢測電路、報警電路、有害氣體排風電路，廚房報警器結構框架。

　　2.1STC89C52RC單片機控制電路

　　本產品利用STC89C52RC(LQFP44)芯片作為開發產品主芯片，其比傳統芯片的體積小，外部的數據存儲和程序存儲器尋址范圍廣，還具有接口資源豐富、功能強大等優點。STC89C52RC外圍有時鐘電路和復位電路，單片機的時鐘電路由C2，C3，Y1構成，Y1為單片機提供11.0592MHz的時鐘振蕩器，本系統復位方式是按鍵復位，復位電路元件由C6，S2，R4組成。利用單片機P1.0口輸出控制聲光控報警電路信號，P1.2口輸出控制排風電路信號，P1.3口輸入檢測有害氣體情況信號。

　　2.2MQ-7傳感器檢測模塊

　　MQ-7是一氧化碳檢測傳感器以及LM358運放電路的組成，其作用是將煤氣、天然氣的泄漏與否的檢測裝換為有利于單片機識別的高電平[2]，將信號傳輸給單片機。MQ-7氣體傳感器對一氧化碳的靈敏度高，可檢測多種含一氧化碳的氣體，是一款適合多種應用的低成本傳感器。電路的基本思想是通過MQ-7一氧化碳傳感器元件對廚房進行指定氣體濃度檢測，當發現檢測的氣體濃度超過預設閥值時發出聲光報警，同時，報警電路將信息反饋給單片機，由單片機控制的風扇模塊電路開始運行，對有害氣體進行排除。

　　2.3聲光報警模塊

　　本電路由蜂鳴器和LED構成，當檢測到天然氣泄漏時，通過單片機發出聲光報警信號，提醒家人有天然氣泄漏危險，必須馬上采取相應措施。單片機P1.3口連接報警模塊OUT3端口，當模塊檢測到天然氣泄漏現象時，單片機編程控制P1.3輸出方波信號，此時產生聲光報警信號。

　　2.4有害氣體排風模塊

　　單片機P1.2引腳輸出低電平觸發OUT2段端口的三極管Q2導通，使繼電器線圈得電，使得電機工作。實際測量時，檢測到有天然氣泄漏時觸發風扇自動排風保護，根據廚房情況，可以連接控制廚房里的排風扇或者油煙機排風裝置。

　　3結語

　　本電路利用STC89C52RC(LQFP44)芯片作為開發產品主芯片。通過手機充電的USB端口進行電路供電，電源穩定、可靠、通用性高，利用MQ-7氣體傳感器測量廚房有害氣體，MQ-7氣體傳感器對一氧化碳的靈敏度高，可檢測多種含一氧化碳的氣體，是一款適合多種應用的低成本傳感器。

　　實物測試產品時只需放在廚房臺面上，如果沒有氣體泄漏，OUT1端為高電平，單片機控制OUT3端無輸出信號，繼續檢測OUT1端的狀態;如果檢測廚房氣體泄漏時，MQ-7氣體傳感器檢測出OUT1端由高電平變成低電平，單片機OUT3端輸出方波信號，驅動報警電路發出聲光報警信號。與此同時，在用戶沒有聽見或看見的情況下，單片機自動控制排風扇排除有害氣體。創新點是報警電路將信息反饋給單片機，由單片機控制的風扇模塊電路開始運行，對有害氣體進行排除，對用戶來說危害最小并且安全、可靠、效果好。電路整體結構簡單、可靠性高、成本低、抗干擾能力強、使用便攜方便。

　　[參考文獻]

　　[1]于博，歐陽宏基.基于STC89C52單片機的煙霧報警器軟件設計[J].軟件工程，2016(5)：14-16.

　　[2]周潤景，徐宏偉，丁莉.單片機電路設計、分析與制作[M].北京：機械工業出版社，2010.

　　作者：張楊齊