設(shè)計題目： 可燃?xì)怏w報警器系 別：應(yīng)用電子與通信技術(shù)班 級：成 績： 2019年7月9日第第3頁課程設(shè)計任務(wù)書課程設(shè)計題目 可燃?xì)怏w報警器功能技術(shù)指標(biāo)

5s之內(nèi)聲光報警。LE工作量工作計劃指導(dǎo)教師評語

分析題目的功能要求，查找和分析參考資料。（0.5天（2天）3.購買器件(0.5天)依照電路圖安裝電路（2天）制作并且調(diào)試電路（6天）作品檢查、評判、驗(yàn)收、撰寫設(shè)計說明書（3天）7.準(zhǔn)備答辯（1天）8.進(jìn)行答辯、提交設(shè)計說明書（1天）201979日目錄第1章緒論 1課題背景 1設(shè)計題目 2設(shè)計要求 2設(shè)計技術(shù)指標(biāo) 2第2章電路的設(shè)計方案 3方案設(shè)計 3確定方案的設(shè)計 3第3章單元電路設(shè)計、參數(shù)計算 4可燃?xì)怏w濃度檢測電路的設(shè)計 4555多諧振蕩電路 43.2.1NE555特點(diǎn) 53.2.2NE555引腳功能 53.4參數(shù)計算 7第4章整機(jī)電路的工作原理 7第5章電路的組裝調(diào)試 85.1電路的組裝 85.3電路調(diào)試 8結(jié)論 9收獲和體會 9致謝 10參考文獻(xiàn) 附錄1 元器件清單 12第第14頁1章緒論課題背景目前普遍企業(yè)關(guān)于安全生產(chǎn)比較重視，但是在抓安全的精細(xì)化管理上仍然不到位。有毒氣體報警是一種安全的檢測儀器，它只是檢測空氣中有毒有害氣體的含量，如果有毒氣體超出正常的空勸告人們即時的采取措施，避免事故發(fā)生。（蒸汽檢測報警，是非常必要的。關(guān)于避免和控制事故具有重要的意義。燃?xì)鈭缶髯鳛轭A(yù)防燃?xì)庑孤┑挠辛ξ淦鳎某霈F(xiàn)卻似乎無論你的預(yù)防措施做得多好，但百密難免一疏，更何況關(guān)于消防安全不采取任何措施的家庭就越發(fā)危險。因此很有必要在家里準(zhǔn)備一個燃?xì)鈭缶鳎S時替主人守護(hù)著燃?xì)庥镁?，時刻警惕著燃?xì)獬蔀榧彝グ踩暮霉芗?，讓家人使用燃?xì)饩邥r，用得安心放心。例如有很多的家庭煤氣爆炸火災(zāi)，都是在不知道房間里充滿了泄露出來的煤氣，盲目動用電器開關(guān)而在瞬間發(fā)生的悲劇，如果有一個報警器，類似這樣的悲劇就可以大大避免。在生活和生產(chǎn)中都存在著種種危險，雖然我們不能預(yù)知危險的發(fā)生，但是我們可以預(yù)防它的到來。危險一旦發(fā)生則將給我們的生活和工作帶來巨大的危害和損失?？扇?xì)怏w報警器給我們帶來了希望，雖然它不能解除所存在的安全隱患，但是給了我們重本課題的主要任務(wù)就是設(shè)計出可燃?xì)怏w報警器的電路圖，并且關(guān)于其進(jìn)行調(diào)試與測試，為了研究的方便性，我們所選的氣體為生活中常見的氣體甲烷。設(shè)計題目現(xiàn)實(shí)生活中，我們經(jīng)?？吹接腥艘蛎簹獾扔泻扇?xì)怏w泄露造成中毒或者火災(zāi)而身亡，針關(guān)于這種情況我們要設(shè)計一個有害可燃?xì)怏w檢測、報警于一體的報警電路，要求應(yīng)用氣體傳感器檢測.設(shè)計一個可燃?xì)怏w報警裝置，用來燃?xì)鉂舛仁欠癯瑯?biāo)等，以保證人們的生命財產(chǎn)安全。設(shè)計要求設(shè)計一個能自動檢測有害氣體濃度，且當(dāng)有害氣體濃度超標(biāo)時，能自動發(fā)出聲光報警的電路。當(dāng)檢測到有害氣體意外排放超標(biāo)時，發(fā)出警笛報警聲和燈光間歇閃爍的光報警提示，以保證人們的生命財產(chǎn)安全。本課題主要完成以下幾個部分的設(shè)計：①信號采集及處理電路：由氣敏傳感器及附屬電路組成。傳感器將空氣中的燃?xì)鉂舛茸兓D(zhuǎn)換為其本身阻值的變化，從而利于后面的電路處理。②聲光報警電路：在燃?xì)鉂舛瘸瑯?biāo)時，電路產(chǎn)生相應(yīng)的勸告信號。燃?xì)鉂舛然謴?fù)正常值時，電路報警設(shè)置斷開。設(shè)計技術(shù)指標(biāo)5S之內(nèi)聲光報警；聲光報警同時進(jìn)行。2方案設(shè)計鑒于日常安全，結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，使用方便，設(shè)計一款報警器，當(dāng)空氣中可燃?xì)怏w濃度上升到一定值時，可燃?xì)怏w檢測電路發(fā)出控制信號，驅(qū)動圣光報警，以免發(fā)生事故。其組成框圖如圖2-1所示。圖2-1組成框圖確定方案的設(shè)計9V330uF（LE綠。因氣敏元件規(guī)則加5V78055VAB9VLM393上。并且在9V電源上屆一滑動變阻器，接入比較其中，當(dāng)氣敏元件檢測到氣體時，接入到比較器的5552-2LE10uF斷性。多諧振蕩器輸出腳接入三極管，放大輸出信號，在集電極電流隨基極電流的變化而變化，并且且基極電流很小的變化可以引起集電極電流很大的變化。使輸出的信號有能力驅(qū)動蜂鳴器和LE報警燈。圖2-2多諧振蕩器的震蕩波形電路接通電源瞬間，由于電容CVc=0V1，輸出Vo地斷開，電源VccC而復(fù)始的產(chǎn)生周期性的輸出脈沖。多諧振蕩器兩個咱問天的維持時間取決于RC充放電回路的參數(shù)。3章單元電路設(shè)計、參數(shù)計算可燃?xì)怏w濃度檢測電路的設(shè)計3-1濃度的現(xiàn)象，若氣體濃度超標(biāo)，則發(fā)光報警信號。圖3-1氣體濃度檢測電路LM393LM393是雙電壓比較器集成電路。它是高增益,像大多數(shù)比較器一樣，如果輸出端到輸入端有寄生電容而產(chǎn)生耦合，則很容易產(chǎn)生振蕩。這種現(xiàn)象僅僅出現(xiàn)在當(dāng)比較器改變狀態(tài)PC板的設(shè)計關(guān)于減少輸入—輸出寄生電容耦合是有助的。減少10K反饋量(滯回1.0~10mV)能導(dǎo)致快速轉(zhuǎn)換,使得不可能產(chǎn)生由于寄IC并且在引腳上加上電阻將引起輸入—輸出在很短的轉(zhuǎn)換周期內(nèi)振蕩，如果輸入輸出負(fù)載電阻能銜接在可允許電源電壓范圍內(nèi)的任何電源電壓上，不受Vcc端電壓值的限制.此輸出能作為一個簡單的關(guān)于地SPS開路(當(dāng)不用負(fù)載電阻沒被應(yīng)用)，輸出部分的陷電流被可能β值所限制.當(dāng)達(dá)到極限電流(16mA)晶體管將退出而且輸出電壓將很快上升。輸出飽和電壓被輸出晶60ohmγSAT,低失調(diào)電壓(約1.0mV)允許輸出箝位在零電平。555多諧振蕩電路555多諧振蕩電路如圖3-2所示。圖3-2多諧振蕩器的電路形式NE555特點(diǎn)其延時范圍極廣，可由幾微秒至幾小時之久。TTCMOS也就是它的輸出電平及輸入觸發(fā)電平，均能與這些系列邏輯電路的高、低電平匹配。其輸出端的供給電流大，可直接推動多種自動控制的負(fù)載。它的計時精確度高、溫度穩(wěn)定度佳，且價格便宜。NE555引腳功能555集成電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3-3所示。圖3-3555集成電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)5553-43-5所示，各個引腳功能如下：Pin1(接地)-地線(或共通接地)，通常被連接到電路共通接地。Pin2(觸發(fā)點(diǎn))-NE555使其啟動它的時間周2/3VCC1/3VCCPin3(輸出)-555的輸出輸出腳位，移至比電源電壓少1.7伏的高電位。周期的結(jié)束輸出回到O伏左右的低200mA。Pin4(重置)-和使輸出回到一個低電位。它通常被接到正電源或忽略不用。Pin5(控制)-這個接腳準(zhǔn)許由外部電壓改變觸發(fā)和閘限電壓。當(dāng)計時器經(jīng)營在穩(wěn)定或振蕩的運(yùn)作方式下,這輸入能用來改變或調(diào)整輸出頻率。Pin6(重置鎖定)-Pin61/3VCC2/3VCC作。Pin7(放電)-ONLOWHIGH，關(guān)于地為高阻抗。Pin8(V+)-555IC壓的范圍是+4.5伏特(最小值)至+16伏特(最大值)。圖3-4555集成電路引腳圖及封裝圖圖3-5555集成電路的實(shí)物圖報警電路常用報警方式為聲光報警，本設(shè)計報警功能主要由555多諧振蕩電路，三極管S9013，驅(qū)動蜂鳴器和LE發(fā)光二極管，實(shí)現(xiàn)聲光報警。報警電路如圖3-5所示。換成信號的能量。當(dāng)三極管的基極上加一個微小的電流時，在集電極電流隨基極電流的變化而變化，并且且基極電流很小的變化可以引起集電極電流很大的變化。換成信號的能量。當(dāng)三極管的基極上加一個微小的電流時，在集電極電流隨基極電流的變化而變化，并且且基極電流很小的變化可以引起集電極電流很大的變化。圖3-5報警電路參數(shù)計算電容充電時間T1：T1=0.7(R1+R2)C電容放電時間T2：T2=0.7*R2C電路振蕩周期T：T=T1+T2=0.7*(R1+2R2)Cf:f=1/T≈1.43/（R1+R2）C】q:qT1/TR1R2)/(R12R2)2/3Vcc62/3vcc3672/3vcc72輸入。第4章整機(jī)電路的工作原理整機(jī)電路圖如圖4-1所示4-1整機(jī)電路圖9V電源后，電源指示燈點(diǎn)亮，電流經(jīng)過330uF電容濾波。電源接到LM78059V5V接到氣敏元件的熱絲上。接通電源的氣敏元件，加熱幾秒鐘后，當(dāng)周圍可燃?xì)怏w濃度達(dá)到一定值時，氣敏元件產(chǎn)生變化的電壓，并且傳給LM393中，此電壓與電源電壓接上滑動變阻器的電壓比較。8腳時基集成電路，555多諧振蕩電路接上三極管S9013變化的輸出信號，使蜂鳴器產(chǎn)生嘀嘀嘀的連續(xù)響聲，同時報警燈依照相同的頻率閃爍。5電路的組裝面上進(jìn)行排列，促成最佳的方式，一遍達(dá)到美觀性，然后用細(xì)線代替到先進(jìn)性連線。然后再將元檢查在多空板上，依照先前的模式進(jìn)行排列，找清楚各個元件連接導(dǎo)線的引腳，用焊錫和導(dǎo)線將各個引腳焊接起來。整機(jī)的布線原則首先要考慮原件在多孔板上的排列方式，既要講究在焊接電路時的方便和導(dǎo)線不交叉、優(yōu)雅，組裝后電路實(shí)物美觀。在元器件的布局方面，應(yīng)該把相互有關(guān)的元件盡快放得靠近一些。電容的引線不要太長，特別是高頻旁路電容不能帶引線。輸入端與輸出端的邊線應(yīng)避免相鄰平行，以免產(chǎn)生反射干擾。在互不干擾的情況下，地線和電源線就近連接。電路調(diào)試接通9V電源預(yù)熱，電源指示燈（綠色)亮，330uF起到濾波作用。9V電源經(jīng)過7805三端穩(wěn)壓集成電路得到5V電壓，接到可燃?xì)怏w傳感器的加熱絲，預(yù)熱。LM393555多諧振蕩器。555多諧振蕩電路產(chǎn)生振蕩的信號，使蜂鳴器和報警燈間歇性響亮。結(jié)論隨著人們生活水平的提高，燃?xì)馐褂寐什粩嘣黾?，關(guān)于燃?xì)庑孤┑臋z測越來越引起大家的重視。座位一種安全裝置，靈敏度要高，適用于檢測低濃度氣體。且要結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，制造成本低。設(shè)計的可燃?xì)怏w報警器由電源電路、燃?xì)鈾z測、信號比較判MQ-5將數(shù)字與模擬相接合減少了元器件的使用，提高電路的穩(wěn)定性和可靠性，操作簡單。收獲和體會經(jīng)過這次課程設(shè)計關(guān)于LM7805、LM393、NE555、9013三極管，有了深入學(xué)習(xí)了解。1.7805直流電壓的穩(wěn)壓電源電路，當(dāng)輸出電流較大時，7805應(yīng)配上散熱板。LM393是雙電壓比較器集成電路，他有兩個比較器，在這個電路里面只用到其中一個比較器，比較器的一切沒有用的引腳必需接地。輸出負(fù)載電阻能銜接在可允許電源電壓范圍內(nèi)的任何電源電壓上，不受VccSPS開路(當(dāng)不用負(fù)載電阻沒被應(yīng)用)，輸出部分的陷電流(16mA)時，輸出晶體管將退出而且輸出電壓將很快上升。輸出飽和電壓60ohm,晶體管的低失調(diào)電壓(1.0mV)允許輸出箝位在零電平。NE555振蕩器及無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器。只需簡單的電阻器、電容器，即可完成特定的振蕩延時作用。其延時范圍極廣，可由幾微秒至幾小時之久。其輸出端的供給電流大，可直接推動多種自動控制的負(fù)載。是電子電路的核心元件。s9013NPN三極管主要用途：作為音頻1W9013-發(fā)射極電壓25V，集電極-基電壓45V，射極-基極電壓5V，集電極電0.5A。這次的課程設(shè)計進(jìn)程中，經(jīng)過多次電路修改、調(diào)試，很大提高了自己的動手能力，了解到了更多的元件，接合學(xué)過的理論知可以說這是一次非常有意義的課程設(shè)計。致謝書到用時方恨少，事非經(jīng)過不知難。本設(shè)計是在丁老師的精心指導(dǎo)下完成的。從選題到完成的整個進(jìn)程中，得到了老師的很多幫助，再次寶石深深的謝意和敬意。在老師的多次指導(dǎo)下，我知道怎樣設(shè)計電路才合理，在調(diào)試電路進(jìn)程中，老師耐心的教我檢測電路。在設(shè)計進(jìn)程中，基本掌握了所需器件的基本功能，并且關(guān)于氣體報警器有了更深的了解，是自己的各方面能力得到了很大的提高。路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索。小小拙作，敬請老師雅正。在這里再一次感謝老師關(guān)于我的幫助。參考文獻(xiàn)余孟嘗.數(shù)字電子