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文档简介

1、燃气泄露检测及报警装置设计实验说明书一,燃气泄露检测及报警装置的工作原理:QMN5型气敏元件是以金属氧化物SnO2为主体材料的N型半导体气敏元件。它利用化学、物理效应将有害气体(例如一氧化碳、煤气、液化石油气等)及其浓度的信息转换成电信号,经电路处理后进行监测、监控与报警。利用QMN5构成的有害气体控制报警器典型电路如下图,当室内有害气体的浓度超过一定值时,该电路能自动发出声光报警信号,并及时通过数码管显示不同的泄漏程度,可避免因有害气体而引起的灾难和事故。它常用于有害气体泄漏报警、自动排气装置、有害气体检测等领域。a. 检测电路工作原理:图1为 其工作原理为:当所敏传感器QM-N5接触到燃气

2、等有害气体时,其自身的电阻变小,从而引起R15上的发生变化,使得COM0端口产生出一个类似于下降沿的信号,从而引起报警电路的下一步操作。 QM-N5特性曲线,检测回路的电压, 、 b. 报警电路工作原理:图2为其工作原理为:当检测到气体发生泄漏时,即COM0产生了一个触发信号,从而经过52单片机的模数转换电路,经过处理产生相应程度的信号量输出,即PORTB的0xdf,0xef,0xff,从而根据相应的结果处理函数,在数码管上显示出0,1,2三种不同的数字编码,提醒用户做好相应的应对措施!二,相关电路的元器件选择计算:检测电路的元器件选择计算:根据图1电气原理图,对相关元器件选择计算如下:5V&

3、#215;(1.8/(1.8+2.0))=2.37V; 报警电路的元器件选择计算:根据图2电气原理图,对相关元器件选择计算如下:(5V-07V)/1000mA=4.7K;三,PCB板的设计:(采用什么软件进行设计),设计的过程(建库及画图)最后结果图)PC机上的操作:采用AltiumDesigner进行PCB板的设计与制作,先画出原理图,接着把没有封装的元件手动添加相应的元件库。接着,进行布局与布线的操作,进行相应层,相应导线的规则设定,最后用热转印纸打印出来。1 原理图:2 实物图四,采购元器件制作装置的注意事项:(采购和制作的注意事项) 采购的注意事项:列出采购清单注意型号的匹配,特别注意

4、物体大小与相应的额定功率; 酒精泄露检测及报警装置用到的器件是:4个1K电阻1个1.8k电阻1个2M电阻1个100uF电容1个10uF电容2个33pF电容4个50k可变电阻3个三极管3个二极管1个LED1个数码管1个89C52单片机1个12MHz晶振1个4.7K的排阻(9个脚)4个6V的继电器1个NE555芯片1个LM324N芯片1个QM-N5气敏传感器定义管脚:sbit k3=P10;sbit k2=P11;sbit k1=P12;算法:if(k1=0&&k2=0&&k3=0)P0=0x3f; P2=0; if(k1=0&&k2=0&&

5、amp;k3=1) P0=0x06; P2=0; if(k1=0&&k2=1&&k3=1)P0=0x5b; P2=0; if(k1=1&&k2=1&&k3=1)P0=0x4f; P2=0;相关制作工艺i. PCB板制作工艺实物PCB板的制作:将打印出来的PCB图纸,通过压版、三氯化铁的充分腐蚀,从而,完成PCB板的完成。ii. 元器件装配工艺将各个元器件,按照板上相应的位置安放上去,接着,使用电烙铁、焊锡把相应的管脚焊接上去。五,调试:1 模拟调试的方法通过PROTEUS等仿真软件进行相应的模拟调试。2 整机调试的方法由一位喝适量

6、酒精的同学进行实验,即根据不同饮酒的程度而吹出的气体,观察是否是从轻到重地显示0,1,2等相应数字,调试即完成。六,注意事项1、电烙铁注意事项(1) 新买的烙铁在使用之前必须先给它蘸上一层锡。通电加热升温,并将烙铁头蘸上一点松香,待松香冒烟时在上锡,使在烙铁头表面先镀上一层锡。(2) 电烙铁通电后温度高达250摄氏度以上,不用时应放在烙铁架上,但较长时间不用时应切断电源,防止高温“烧死”烙铁头(被氧化)。(3) 电烙铁及烙铁架单独放置,要防止烫伤人及烫坏其他元器件,尤其是电源线,若其绝缘层被烙铁烧坏而不注意便容易引发安全事故。(4) 不要把电烙铁猛力敲打,以免震断电烙铁内部电热丝或引线而产生故

7、障。 2、单片机使用注意事项 (1) 电源线加粗,合理走线、接地,三总线分开。使用完全光耦隔离方法来提高抗干扰能力,减少互感振荡,光耦应选择高速器件; (2) CPU、RAM、ROM等主芯片应在VCC和GND间接电解及瓷片电容,以去掉高低频干扰; (3) 应采用独立系统结构,并减少接插件与连线,以提高可靠性,减少故障率; (4) 在外部供电的输入口应加二极管桥抑制电路,以防止逆向电流的出现,同时也使得内外电路的地线隔离,从而起到抗干扰作用; (5) 加复位电压检测电路可防止复位不充分从而CPU就工作的现象,尤其在有EEPROM器件时,复位不充分会改变EEPROM的内容; (6) 在单片机空单元写上00H,并在最后放跳转指令到ORG 0000H,可防止程序跑飞。 予足够的重视。 七,总结与展望: 在做设计之前,我以为不会难做,就像以前做化学实验一样,做完实验然后两下子就将实验报告做完。直到做完设计时。我才知道其实并不容易做,但学到的知识与难度成正比,使我受益匪浅.。 在做设计前,一定要将课本上的知识再翻一翻,因为这是做设计的基础,否则,胡乱摸索,会浪费做设计的宝贵时间。做设计时,一定要亲力亲为,务必要将每个步骤,每

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