模電課程設(shè)計(jì)火災(zāi)報(bào)警器

1、石家莊鐵道大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)題目 火災(zāi)報(bào)警器 班級 姓名 學(xué)號 專業(yè) 電氣工程及自動化 日期 題目：火災(zāi)報(bào)警器摘要：生活中難免遇到火災(zāi)的發(fā)生，為了在火災(zāi)來臨之前防患于未然，因此一個火災(zāi)報(bào)警器是十分必要的，因而我模擬設(shè)計(jì)了火災(zāi)報(bào)警電路。它包括了溫度傳感器、放大器、電阻、模擬電路實(shí)驗(yàn)箱、發(fā)光二極管、蜂鳴器等等。其中溫度傳感器是個熱敏電阻，它通過感知溫度的變化來改變電路中電流的大小，并影響電路中二極管和蜂鳴器中所通過的電流，使其產(chǎn)生變化。而后通過Multisim10.0軟件仿真的實(shí)現(xiàn)來使二極管發(fā)光以及使蜂鳴器報(bào)警，從而來實(shí)現(xiàn)預(yù)防火災(zāi)及減小火災(zāi)危害的作用。目錄1. 摘要：.22

2、.原理框圖：.43.火災(zāi)報(bào)警電路總體說明：.44. 火災(zāi)報(bào)警電路原理分析：.4（1）溫度傳感器：.4（2） 比例運(yùn)算電路：.5（3） 單限電壓比較器：.5（4）聲光電報(bào)警電路：.55. 主要元器件選擇及參數(shù)計(jì)算：.66. 電路仿真：.67. 組裝調(diào)試過程：.78. 結(jié)果分析：.79.課程設(shè)計(jì)評分標(biāo)準(zhǔn)：.810.附件：.8一、原理框圖二、火災(zāi)報(bào)警電路總體說明 1.溫度控制電路有熱敏電阻的水溫度的的變化電阻減小而控制必列運(yùn)算電路的輸入電壓。  2.比例運(yùn)算實(shí)現(xiàn)電壓差。并用輸出控制單限比較器。  3.不同的電壓使單限比較器輸出不同的電平。使二極管和晶體管導(dǎo)通，控制報(bào)警電路。

3、60; 4.導(dǎo)通后二極管亮，蜂鳴器發(fā)聲報(bào)警。三、火災(zāi)報(bào)警電路原理與分析火災(zāi)報(bào)警電路原理圖1. 溫度傳感器溫度傳感器是檢測溫度的器件，溫度傳感器一般分為接觸式和非接觸式兩大類。所謂接觸式就是傳感器直接與被測物體接觸進(jìn)行溫度測量，這是溫度測量的基本形式。而非接觸式是測量物體熱輻射而發(fā)出的紅外線從而測量物體的溫度，可進(jìn)行遙測，這是接觸方式所做不到的。接觸式溫度傳感器有熱電偶、熱敏電阻以及鉑電阻等，利用其產(chǎn)生的熱電動勢或電阻隨溫度變化的特性來測量物體的溫度。此次設(shè)計(jì)采用的是熱敏電阻這一接觸式溫度傳感器。2.比例運(yùn)算電路 若電路中有兩個輸入且參數(shù)對稱如圖，可以實(shí)現(xiàn)對差模信號的放大,電路中一級A1運(yùn)放。輸

4、出電壓U=R2/R1·（U1-U2）3.單限電壓比較器由于沒有引入反饋，并且工作在開環(huán)狀態(tài)，故構(gòu)成單限電壓比較器。當(dāng)從差分放大電路出來的電壓大于閾值電壓的時候才會由電流從單限電壓比較器中流過。輸出的直流電壓作用于輸入端1，如果輸出的電壓大于單限電壓比較器的閾值電壓，則就可以通過單限電壓比較器，然后作用在發(fā)光二極管LED燈和蜂鳴器上。但如果差分放大器輸出的電壓小于閾值電壓，則電流不會通過單限電壓比較器，此時二極管工作在低電平狀態(tài)，就不會有任何警報(bào)。當(dāng)U1>UT,U2=UOH，輸出高電平，使發(fā)光二極管和晶體管導(dǎo)通。當(dāng)U1<UT,U2=UOL，輸出低電平，使發(fā)光二極管和晶體管截

5、止。4.聲光電報(bào)警電路當(dāng)輸入電壓達(dá)到發(fā)光二極管LED燈和三極管正常工作電壓時，二極管LED燈發(fā)光，蜂鳴器發(fā)聲。四、主要元器件選擇及參數(shù)計(jì)算1. 熱敏電阻RT1=47,RT2=10,RP1=RP2=51， 所以，U1=VDD·RT1/（RP1+RT1）=2.88V U2=VDD·RT2/（RP2+RT2）=984mv 同時選擇R1=R1=10K，R2=R2=20K 從而，通過第一級運(yùn)放后的輸出電壓U=R2/R1·（U1-U2）=3.79V2. 第二級運(yùn)放有門限電壓U-=VDD·R4/（R3+R4），可以選R3=3K，R4=2K，從而U-=2.4V3. 穩(wěn)壓

6、二極管選用±6.2V4. 發(fā)光二極管U：1.3V2.5V，I25mA5. 要使三極管工作在放大區(qū)，則基極電流IB約為幾毫安，則R6可選3K6. 通過蜂鳴器的電流Ic=IB7. 直流電源VCC=12V，VEE=-12V，VDD=6V五、電路仿真仿真結(jié)果圖發(fā)光二極管兩端電壓蜂鳴器兩端電壓六、組裝調(diào)試過程在購買元件的過程中，我才發(fā)現(xiàn)這個行業(yè)真是“山外有山”，在學(xué)校所學(xué)的知識真是只是接觸了一些皮毛。各式各樣的元件，多種多樣的型號。我第一次覺得電子產(chǎn)品數(shù)目的龐大，甚至萌生了以后去賣電子元件的想法.我在組裝過程中遇到了非常多的問題。首先，因?yàn)榉抡鎴D中741的正輸入端實(shí)在負(fù)輸入端的上方，而實(shí)物里正

7、輸入端實(shí)在負(fù)輸入端下方，為了焊接的方便，我在紙上按照實(shí)物的方向重新畫了一遍，可是粗心的我忘了將第一級運(yùn)放的正輸入端接地，并且焊好后也沒有檢查出來，導(dǎo)致在通電后直接將741燒了。發(fā)現(xiàn)了該問題后，我重新檢查并焊好了電路板?？墒沁€是發(fā)現(xiàn)有一個電阻在冒煙，用萬用表測其兩段電壓后發(fā)現(xiàn)顯示為“1”，再仔細(xì)一檢查才發(fā)現(xiàn)是虛接了。后來經(jīng)過幾次的調(diào)試，終于能成功報(bào)警了。其次，火災(zāi)報(bào)警器這個電路對初學(xué)者來說相對復(fù)雜，我在焊接時發(fā)現(xiàn)，直接用元件的引腳將其連接既方便省事，又簡潔美觀。而且，將等電位點(diǎn)焊在一起也會更加簡便。七、結(jié)果分析此次火災(zāi)報(bào)警電路課程設(shè)計(jì)讓我解和認(rèn)識得到了多方面的鍛煉。一方面我對模擬電子技術(shù)專業(yè)知識

8、有了進(jìn)一步的掌握并熟悉了更多電子儀器的使用方法，掌握電子電路的測試方法，了解常用電子器件的類型和特性，同時掌握如何合理選用電子器件的原則。應(yīng)用知識更為得新應(yīng)手，熟練自如。有了更多對模擬電子技術(shù)綜合性訓(xùn)練的機(jī)會。也通過實(shí)用型模擬電子電路設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試等各環(huán)節(jié)，培養(yǎng)了我運(yùn)用課程中所學(xué)的理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，獨(dú)立地解決實(shí)際問題的能力。另一方面對于動手能力的培養(yǎng)和敏捷思維方式的形成起到很大的作用。設(shè)計(jì)一個電路首先要有合理的原理，再有合理的原理圖，對于大型的電路還要注意分層分塊的完成然后系統(tǒng)連接。在以后的工作中對于我們的實(shí)踐訓(xùn)練這是很重要的。再一方面電子電路的安裝與調(diào)試技能培養(yǎng)了我的創(chuàng)新能力和對治學(xué)要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。8、 課程設(shè)計(jì)評分標(biāo)準(zhǔn)評定項(xiàng)目評分成績1.設(shè)計(jì)正確，電路圖清晰，規(guī)范。具有可行性、一定的創(chuàng)新性（20分）2. 布線美觀、焊接良好（10分）3.有實(shí)測數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)結(jié)果達(dá)到題目要求（40分）4.設(shè)計(jì)報(bào)告規(guī)范化，語言通順，有原理分析、參數(shù)計(jì)算無誤、仿真正確、實(shí)測數(shù)據(jù)和理論分析基本一致（30分）總分(100分)九、附錄1. 元件清單電子元件個數(shù)（個）單價(jià)（元）集