可燃气体报警器说明书

设计题目： 可燃气体报警器系 别：应用电子与通信技术班 级：成 绩： 2019年7月9日第第3页课程设计任务书课程设计题目 可燃气体报警器功能技术指标

5s之内声光报警。LE工作量工作计划指导教师评语

分析题目的功能要求，查找和分析参考资料。（0.5天（2天）3.购买器件(0.5天)依照电路图安装电路（2天）制作并且调试电路（6天）作品检查、评判、验收、撰写设计说明书（3天）7.准备答辩（1天）8.进行答辩、提交设计说明书（1天）201979日目录第1章绪论 1课题背景 1设计题目 2设计要求 2设计技术指标 2第2章电路的设计方案 3方案设计 3确定方案的设计 3第3章单元电路设计、参数计算 4可燃气体浓度检测电路的设计 4555多谐振荡电路 43.2.1NE555特点 53.2.2NE555引脚功能 53.4参数计算 7第4章整机电路的工作原理 7第5章电路的组装调试 85.1电路的组装 85.3电路调试 8结论 9收获和体会 9致谢 10参考文献 附录1 元器件清单 12第第14页1章绪论课题背景目前普遍企业关于安全生产比较重视，但是在抓安全的精细化管理上仍然不到位。有毒气体报警是一种安全的检测仪器，它只是检测空气中有毒有害气体的含量，如果有毒气体超出正常的空劝告人们即时的采取措施，避免事故发生。（蒸汽检测报警，是非常必要的。关于避免和控制事故具有重要的意义。燃气报警器作为预防燃气泄漏的有力武器，它的出现却似乎无论你的预防措施做得多好，但百密难免一疏，更何况关于消防安全不采取任何措施的家庭就越发危险。因此很有必要在家里准备一个燃气报警器，随时替主人守护着燃气用具，时刻警惕着燃气成为家庭安全的好管家，让家人使用燃气具时，用得安心放心。例如有很多的家庭煤气爆炸火灾，都是在不知道房间里充满了泄露出来的煤气，盲目动用电器开关而在瞬间发生的悲剧，如果有一个报警器，类似这样的悲剧就可以大大避免。在生活和生产中都存在着种种危险，虽然我们不能预知危险的发生，但是我们可以预防它的到来。危险一旦发生则将给我们的生活和工作带来巨大的危害和损失。可燃气体报警器给我们带来了希望，虽然它不能解除所存在的安全隐患，但是给了我们重本课题的主要任务就是设计出可燃气体报警器的电路图，并且关于其进行调试与测试，为了研究的方便性，我们所选的气体为生活中常见的气体甲烷。设计题目现实生活中，我们经常看到有人因煤气等有害可燃气体泄露造成中毒或者火灾而身亡，针关于这种情况我们要设计一个有害可燃气体检测、报警于一体的报警电路，要求应用气体传感器检测.设计一个可燃气体报警装置，用来燃气浓度是否超标等，以保证人们的生命财产安全。设计要求设计一个能自动检测有害气体浓度，且当有害气体浓度超标时，能自动发出声光报警的电路。当检测到有害气体意外排放超标时，发出警笛报警声和灯光间歇闪烁的光报警提示，以保证人们的生命财产安全。本课题主要完成以下几个部分的设计：①信号采集及处理电路：由气敏传感器及附属电路组成。传感器将空气中的燃气浓度变化转换为其本身阻值的变化，从而利于后面的电路处理。②声光报警电路：在燃气浓度超标时，电路产生相应的劝告信号。燃气浓度恢复正常值时，电路报警设置断开。设计技术指标5S之内声光报警；声光报警同时进行。2方案设计鉴于日常安全，结构简单，性能稳定，使用方便，设计一款报警器，当空气中可燃气体浓度上升到一定值时，可燃气体检测电路发出控制信号，驱动圣光报警，以免发生事故。其组成框图如图2-1所示。图2-1组成框图确定方案的设计9V330uF（LE绿。因气敏元件规则加5V78055VAB9VLM393上。并且在9V电源上届一滑动变阻器，接入比较其中，当气敏元件检测到气体时，接入到比较器的5552-2LE10uF断性。多谐振荡器输出脚接入三极管，放大输出信号，在集电极电流随基极电流的变化而变化，并且且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化。使输出的信号有能力驱动蜂鸣器和LE报警灯。图2-2多谐振荡器的震荡波形电路接通电源瞬间，由于电容CVc=0V1，输出Vo地断开，电源VccC而复始的产生周期性的输出脉冲。多谐振荡器两个咱问天的维持时间取决于RC充放电回路的参数。3章单元电路设计、参数计算可燃气体浓度检测电路的设计3-1浓度的现象，若气体浓度超标，则发光报警信号。图3-1气体浓度检测电路LM393LM393是双电压比较器集成电路。它是高增益,像大多数比较器一样，如果输出端到输入端有寄生电容而产生耦合，则很容易产生振荡。这种现象仅仅出现在当比较器改变状态PC板的设计关于减少输入—输出寄生电容耦合是有助的。减少10K反馈量(滞回1.0~10mV)能导致快速转换,使得不可能产生由于寄IC并且在引脚上加上电阻将引起输入—输出在很短的转换周期内振荡，如果输入输出负载电阻能衔接在可允许电源电压范围内的任何电源电压上，不受Vcc端电压值的限制.此输出能作为一个简单的关于地SPS开路(当不用负载电阻没被应用)，输出部分的陷电流被可能β值所限制.当达到极限电流(16mA)晶体管将退出而且输出电压将很快上升。输出饱和电压被输出晶60ohmγSAT,低失调电压(约1.0mV)允许输出箝位在零电平。555多谐振荡电路555多谐振荡电路如图3-2所示。图3-2多谐振荡器的电路形式NE555特点其延时范围极广，可由几微秒至几小时之久。TTCMOS也就是它的输出电平及输入触发电平，均能与这些系列逻辑电路的高、低电平匹配。其输出端的供给电流大，可直接推动多种自动控制的负载。它的计时精确度高、温度稳定度佳，且价格便宜。NE555引脚功能555集成电路内部结构如图3-3所示。图3-3555集成电路内部结构5553-43-5所示，各个引脚功能如下：Pin1(接地)-地线(或共通接地)，通常被连接到电路共通接地。Pin2(触发点)-NE555使其启动它的时间周2/3VCC1/3VCCPin3(输出)-555的输出输出脚位，移至比电源电压少1.7伏的高电位。周期的结束输出回到O伏左右的低200mA。Pin4(重置)-和使输出回到一个低电位。它通常被接到正电源或忽略不用。Pin5(控制)-这个接脚准许由外部电压改变触发和闸限电压。当计时器经营在稳定或振荡的运作方式下,这输入能用来改变或调整输出频率。Pin6(重置锁定)-Pin61/3VCC2/3VCC作。Pin7(放电)-ONLOWHIGH，关于地为高阻抗。Pin8(V+)-555IC压的范围是+4.5伏特(最小值)至+16伏特(最大值)。图3-4555集成电路引脚图及封装图图3-5555集成电路的实物图报警电路常用报警方式为声光报警，本设计报警功能主要由555多谐振荡电路，三极管S9013，驱动蜂鸣器和LE发光二极管，实现声光报警。报警电路如图3-5所示。换成信号的能量。当三极管的基极上加一个微小的电流时，在集电极电流随基极电流的变化而变化，并且且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化。换成信号的能量。当三极管的基极上加一个微小的电流时，在集电极电流随基极电流的变化而变化，并且且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化。图3-5报警电路参数计算电容充电时间T1：T1=0.7(R1+R2)C电容放电时间T2：T2=0.7*R2C电路振荡周期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输入。第4章整机电路的工作原理整机电路图如图4-1所示4-1整机电路图9V电源后，电源指示灯点亮，电流经过330uF电容滤波。电源接到LM78059V5V接到气敏元件的热丝上。接通电源的气敏元件，加热几秒钟后，当周围可燃气体浓度达到一定值时，气敏元件产生变化的电压，并且传给LM393中，此电压与电源电压接上滑动变阻器的电压比较。8脚时基集成电路，555多谐振荡电路接上三极管S9013变化的输出信号，使蜂鸣器产生嘀嘀嘀的连续响声，同时报警灯依照相同的频率闪烁。5电路的组装面上进行排列，促成最佳的方式，一遍达到美观性，然后用细线代替到先进性连线。然后再将元检查在多空板上，依照先前的模式进行排列，找清楚各个元件连接导线的引脚，用焊锡和导线将各个引脚焊接起来。整机的布线原则首先要考虑原件在多孔板上的排列方式，既要讲究在焊接电路时的方便和导线不交叉、优雅，组装后电路实物美观。在元器件的布局方面，应该把相互有关的元件尽快放得靠近一些。电容的引线不要太长，特别是高频旁路电容不能带引线。输入端与输出端的边线应避免相邻平行，以免产生反射干扰。在互不干扰的情况下，地线和电源线就近连接。电路调试接通9V电源预热，电源指示灯（绿色)亮，330uF起到滤波作用。9V电源经过7805三端稳压集成电路得到5V电压，接到可燃气体传感器的加热丝，预热。LM393555多谐振荡器。555多谐振荡电路产生振荡的信号，使蜂鸣器和报警灯间歇性响亮。结论随着人们生活水平的提高，燃气使用率不断增加，关于燃气泄漏的检测越来越引起大家的重视。座位一种安全装置，灵敏度要高，适用于检测低浓度气体。且要结构简单，制作方便，制造成本低。设计的可燃气体报警器由电源电路、燃气检测、信号比较判MQ-5将数字与模拟相接合减少了元器件的使用，提高电路的稳定性和可靠性，操作简单。收获和体会经过这次课程设计关于LM7805、LM393、NE555、9013三极管，有了深入学习了解。1.7805直流电压的稳压电源电路，当输出电流较大时，7805应配上散热板。LM393是双电压比较器集成电路，他有两个比较器，在这个电路里面只用到其中一个比较器，比较器的一切没有用的引脚必需接地。输出负载电阻能衔接在可允许电源电压范围内的任何电源电压上，不受VccSPS开路(当不用负载电阻没被应用)，输出部分的陷电流(16mA)时，输出晶体管将退出而且输出电压将很快上升。输出饱和电压60ohm,晶体管的低失调电压(1.0mV)允许输出箝位在零电平。NE555振荡器及无稳态多谐振荡器。只需简单的电阻器、电容器，即可完成特定的振荡延时作用。其延时范围极广，可由几微秒至几小时之久。其输出端的供给电流大，可直接推动多种自动控制的负载。是电子电路的核心元件。s9013NPN三极管主要用途：作为音频1W9013-发射极电压25V，集电极-基电压45V，射极-基极电压5V，集电极电0.5A。这次的课程设计进程中，经过多次电路修改、调试，很大提高了自己的动手能力，了解到了更多的元件，接合学过的理论知可以说这是一次非常有意义的课程设计。致谢书到用时方恨少，事非经过不知难。本设计是在丁老师的精心指导下完成的。从选题到完成的整个进程中，得到了老师的很多帮助，再次宝石深深的谢意和敬意。在老师的多次指导下，我知道怎样设计电路才合理，在调试电路进程中，老师耐心的教我检测电路。在设计进程中，基本掌握了所需器件的基本功能，并且关于气体报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。路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。小小拙作，敬请老师雅正。在这里再一次感谢老师关于我的帮助。参考文献余孟尝.数字电子