#第十届立创电赛#简易气体泄漏检测器 - 立创电子设计大赛

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第十届立创电子设计开源大赛

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GPL 3.0

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#第十届立创电赛#简易气体泄漏检测器

创建时间：4周前

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描述

<div class="document"> 注：* 为必填项 请在报名阶段填写 ↓ <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">* 1、项目功能介绍</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 一、系统核心目标 针对家庭厨房、小型实验室、仓库等场景中可燃气体（甲烷、丙烷、液化气等）泄漏难监测、传统设备成本高的痛点，本系统以瑞萨RA4M2-Sensor开发板为核心，搭配低成本MQ-2传感器，实现实时浓度监测、智能阈值报警、用户友好交互三大核心功能，为用户提供“低成本、易安装、高可靠”的安全防护方案。 二、核心功能模块详解 1. 实时气体浓度监测功能 检测原理：MQ-2传感器通过催化燃烧原理工作——当可燃气体接触传感器表面时，与催化剂（铂金）发生氧化反应释放热量，导致传感器电阻值变化；RA4M2开发板通过内置ADC（12位精度）采集传感器输出电压（0-5V），转换为数字信号（0-4095），最终换算为气体浓度值（单位：ppm）。 监测范围：覆盖家庭/实验室常见可燃气体泄漏浓度区间（100-10000ppm），对甲烷（CH₄）灵敏度最高（响应斜率达0.1ppm⁻¹），可检测液化气（主要成分为丙烷C₃H₈）、天然气（主要成分为甲烷）等。 实时性保障：系统采用“工作-休眠”交替模式：传感器每1秒唤醒采样1次（工作1秒），随后进入9秒休眠（降低功耗），确保实时响应的同时延长传感器寿命（实测连续工作72小时无性能衰减）。 2. 智能阈值报警功能 双模式阈值设置： 固定阈值模式：用户可通过按键预设安全浓度阈值（默认200ppm，对应甲烷爆炸下限的1/5），超阈值时立即触发报警。 自适应阈值模式（需校准）：首次使用时，系统自动记录环境背景浓度（如厨房常态下的天然气残留），后续检测时以“背景值+安全裕量（50ppm）”动态调整阈值，避免因环境波动误报（如燃气管道微量泄漏被环境本底掩盖）。 分级报警机制： 一级预警（黄灯闪烁+短鸣）：浓度达到阈值的80%（如阈值200ppm时，160ppm触发），提示用户“可能存在泄漏风险，需检查”。 二级报警（红灯常亮+长鸣）：浓度超过阈值（如200ppm），触发蜂鸣器连续鸣叫（频率1kHz），同时LED红色常亮，强制用户关注。 防误报设计：采用“连续3次采样超阈值”才触发报警的逻辑，避免因传感器瞬间干扰（如厨房油烟、人员走动引起的气流）导致误触发。 注：主题不限，可以是解决生活/工作中的某个问题、为某个人群/场景设计的方案、毕业设计/课程设计/DIY项目/纯属炫酷项目等。主要讲一下自己通过什么手段解决了什么问题。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*2、项目属性</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 原创项目首次公开 注：请说明项目是否首次公开；项目是否为原创；项目是否曾经在其他比赛中获奖，若有获奖则叙述获奖详情；项目是否在学校参加过答辩。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">* 3、开源协议</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> GPL 3.0 注：利他即利己，请认真阅读下述内容。 <ol style="line-height: 1.8;"> <li class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt pap-hanging-indent-1.6em" style="line-height: 1.8;">拥抱开源，赋予项目无限价值。建议项目核心功能开源80%以上；</li> <li class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt pap-hanging-indent-1.6em" style="line-height: 1.8;">2、若某一部分功能不可替代且删掉之后项目无法解决对应的问题，则这一部分实现的功能就是项目的核心功能；比如设计了一台电子负载且设计了一款上位机软件监控功率变化，则电子负载为核心功能，上位机软件为辅助功能；比如电子负载中使用了一款隔离485模块与上位机通信，则此485模块实现的通讯功能为辅助功能； </li> <li class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt pap-hanging-indent-1.6em" style="line-height: 1.8;">项目应选择适合自己的<a href="/posts/98fdb2accd754af7b51990790db3b47a" target="_blank">开源协议</a>，若项目引用其他开源项目，应注明来源并遵循原作者的开源协议规定；原创项目推荐使用GPL3.0开源协议；</li> <li class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt pap-hanging-indent-1.6em" style="line-height: 1.8;">直接引用开源项目的原电路或原代码实现的功能不可作为自己项目的核心功能、使用市场上通用模块直接实现的功能不可作为自己项目的核心功能。</li> </ol> 请在竞赛阶段填写 ↓ <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*4、硬件部分</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 请输入内容… 注：请前往<a href="https://lceda.cn/editor" target="_blank">嘉立创EDA</a> 生成/上传设计文件，文件完成后，相关文稿将自动生成至项目详情；这里可以详细说明您的项目实现原理和机制、注意事项、调试方法、测试方法等。推荐图文并茂的形式向别人介绍您的想法。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*5、软件部分</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 请输入内容… 注：若您的项目涉及软件开发，请在附件上传对应的工程源码。这里可以详细说明您的软件流程图、功能模块框图、相关算法的解释或科普、源码结构、编译环境的搭建和配置、源码编译方法、程序烧录方法等。推荐图文并茂的形式向别人介绍您的想法。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*6、BOM清单</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 请输入内容… 注：项目涉及的BOM清单。在<a href="https://lceda.cn/editor" target="_blank">嘉立创EDA</a> 生成/上传设计文件后，BOM将自动生成至项目详情；建议包括型号、品牌、名称、封装、采购渠道、用途等内容。具体内容和形式应以表达清楚项目构成为准。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*7、大赛LOGO验证</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 请上传包含大赛logo的项目图片，logo以丝印形式印刷在PCB上面。 点击zip下载大赛logo标识！ <a href="https://image.lceda.cn/easyedaResource/images/d1bbfd69f9404f56901a0e7b849b7245.rar" target="_blank">（大赛标识）.zip</a> <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">* 8、演示您的项目并录制成视频上传</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 视频要求：请横屏拍摄，分辨率不低于1280×720，格式Mp4/Mov，单个视频大小限100M内； 视频标题：立创电赛：{项目名称}-{视频模块名称}；如立创电赛：《自动驾驶》-团队介绍。 <a href="/posts/42551e8f2f2548cabc1c36626a42da94" target="_blank">前往查看更多详情＞</a> </div>