煙霧報警器的設(shè)計實現(xiàn)課件

煙霧報警器的設(shè)計實現(xiàn)設(shè)計選題三十四煙霧報警器的設(shè)計實現(xiàn)設(shè)計選題三十四1設(shè)計背景現(xiàn)在很多公共場合因為人們吸煙而導(dǎo)致空氣質(zhì)量不好，影響人們的身體健康。某些特定環(huán)境里對室內(nèi)的煙霧濃度也有一定限制。本系統(tǒng)能夠監(jiān)測指定環(huán)境內(nèi)的煙霧濃度，并顯示煙霧濃度等級。系統(tǒng)根據(jù)煙霧濃度等級并自動開啟排風(fēng)機，改善室內(nèi)空氣質(zhì)量或發(fā)出警報。設(shè)計背景現(xiàn)在很多公共場合因為人們吸煙而導(dǎo)2設(shè)計任務(wù)能夠檢測制定環(huán)境內(nèi)煙霧濃度并將煙霧濃度分為三級加以顯示。當(dāng)濃度超過第二等級時系統(tǒng)自動開啟風(fēng)扇排風(fēng)當(dāng)濃度超過最高等級時系統(tǒng)發(fā)出聲音警報當(dāng)濃度超過最高等級時系統(tǒng)發(fā)出語音提示警報設(shè)計任務(wù)能夠檢測制定環(huán)境內(nèi)煙霧濃度并將煙霧濃度分為三級加以顯3設(shè)計提示利用QM-N5將煙霧濃度轉(zhuǎn)化為電壓信號將模擬電壓信號轉(zhuǎn)為數(shù)字信號，并進(jìn)行等級劃分，將煙霧濃度等級分為三級。使用數(shù)碼管將煙霧濃度等級進(jìn)行顯示。煙霧濃度大于或等于二級時，控制風(fēng)扇排風(fēng)。三級煙霧濃度時，控制蜂鳴器報警。語音錄放芯片錄音，并在三級煙霧濃度時，控制其放音設(shè)計提示利用QM-N5將煙霧濃度轉(zhuǎn)化為電壓信號4模擬、數(shù)字電路實現(xiàn)思路系統(tǒng)框圖模擬、數(shù)字電路實現(xiàn)思路系統(tǒng)框圖51、煙霧濃度采集QM-N5型氣敏元件是半導(dǎo)體氣敏元件，當(dāng)元件接觸還原性氣體時，其電導(dǎo)率隨氣體濃度的增加而迅速升高。特點：用于可燃性氣體（CH4、C4H10、H2等）和煙霧的檢測靈敏度高響應(yīng)速度快輸出信號大壽命長，工作穩(wěn)定可靠1、煙霧濃度采集QM-N5型氣敏元件是半導(dǎo)體氣敏元件6QM-N5技術(shù)指標(biāo)加熱電壓(VH)AC或DC5±0.5V回路電壓(VC)最大DC24V負(fù)載電阻(RL)2KΩ清潔空氣中電阻(Ra)≤4000KΩ靈敏度(S=Ra/Rdg)≥4(在1000ppmC4H10中)響應(yīng)時間(tres)≤10S恢復(fù)時間(trec)≤30S檢測范圍50-10000ppmQM-N5技術(shù)指標(biāo)7QM-N5QM-N58QM-N5QM-N592、煙霧濃度分級/編碼比較器（運放）2、煙霧濃度分級/編碼比較器（運放）10LM324LM32411LM324ab001011LM324ab00101112LM324LM324133、輸出控制實現(xiàn)譯碼功能將不同等級的濃度對應(yīng)到不同輸出模擬開關(guān)（CD4052BCM）雙4選1模擬開關(guān)3、輸出控制實現(xiàn)譯碼功能14模擬開關(guān)（CD4052BCM）?模擬開關(guān)（CD4052BCM）?15模擬開關(guān)（CD4052BCM）模擬開關(guān)（CD4052BCM）164、輸出顯示電路蜂鳴器風(fēng)扇語音

4、輸出顯示電路17顯示電路顯示電路18編碼器（74HC147）9個輸入管腳（1~9）、4輸出管腳（A、B、C、D）將0-9十個數(shù)字變成BCD碼（極性相反）編碼器（74HC147）9個輸入管腳（1~9）、4輸出管腳（19編碼器（74HC147）9個輸入管腳全為高電平時輸出BCD碼0建議想輸出數(shù)字幾的BCD碼，就將相應(yīng)的輸入管腳輸入低電平，其余管腳高電平編碼器（74HC147）9個輸入管腳全為高電平時輸出BCD碼207段數(shù)碼管譯碼器（74LS47）將BCD碼譯碼提供給7段數(shù)碼管顯示A0~A3對應(yīng)4位BCD碼a~g對應(yīng)共陽極數(shù)碼管7段數(shù)碼管譯碼器（74LS47）將BCD碼譯碼提供給7段數(shù)碼217段數(shù)碼管譯碼器（74LS47）74LS47輸入的BCD碼與74HC147輸出的BCD碼反向需要反向器7段數(shù)碼管譯碼器（74LS47）74LS47輸入的B22反向器（74LS04）將74HC147輸出的4位BCD碼反向反向器（74LS04）將74HC147輸出的4位BCD碼反向23數(shù)碼管（共陽極）由8段二極管組成（陽極連接在一起）a~g對應(yīng)74LS74輸出（低電平時發(fā)光）管腳測量（萬用表）數(shù)碼管（共陽極）由8段二極管組成（陽極連接在一起）24顯示電路顯示電路25蜂鳴器

蜂鳴器26風(fēng)扇

風(fēng)扇27ISD1700語音芯片系列ISD1700語音芯片系列28語音電路語音電路29語音電路采樣率(kHz)1286.44錄音時長(sec)406075120Rosc(kΩ)6080100160***

電容可選用4.7μF

或10μF（錄放音操作見使用說明）語音電路采樣率(kHz)1286.44錄音時長(sec)4030整體電路整體電路31提供元器件LM324X1QM-N5X1CD4052BCMX1PNP三極管X274HC147X174LS47X174LS04X1蜂鳴器X1風(fēng)扇X1共陽數(shù)碼管X1繼電器X1二極管X1ISD1720X1按鍵開關(guān)X7MICX1揚聲器X1發(fā)光二極管X1電容4.7μFX60.1μFX6電阻（自己統(tǒng)計）提供元器件LM324X1繼電器X132注意分模塊調(diào)試（一個模塊調(diào)試成功后進(jìn)行下一個模塊的焊接）不要損壞器件注意插拔注意管腳分布芯片座拔掉芯片焊接QM-N5和ISD1760數(shù)量有限，調(diào)試時借用可以后焊接濃度采集模塊完成作品及時驗收，驗收后交還（芯片、繼電器、MIC、蜂鳴器、揚聲器），并拆掉電路板中其他器件（焊掉而不要剪掉）完成試驗后按照實驗講義要求認(rèn)真完成實驗報告，一周內(nèi)將實驗報告投放到相應(yīng)柜子中。每次實驗時，先刷卡。注意分模塊調(diào)試33注意本實驗上課為15周、17周。上完課之后開始預(yù)約，以回去之后的公告為準(zhǔn)。請同學(xué)們安排好上課時間進(jìn)行預(yù)約。15周17周注意本實驗上課為15周、17周。上完課之后開始預(yù)約，以回去之34煙霧報警器的設(shè)計實現(xiàn)設(shè)計選題三十四煙霧報警器的設(shè)計實現(xiàn)設(shè)計選題三十四35設(shè)計背景現(xiàn)在很多公共場合因為人們吸煙而導(dǎo)致空氣質(zhì)量不好，影響人們的身體健康。某些特定環(huán)境里對室內(nèi)的煙霧濃度也有一定限制。本系統(tǒng)能夠監(jiān)測指定環(huán)境內(nèi)的煙霧濃度，并顯示煙霧濃度等級。系統(tǒng)根據(jù)煙霧濃度等級并自動開啟排風(fēng)機，改善室內(nèi)空氣質(zhì)量或發(fā)出警報。設(shè)計背景現(xiàn)在很多公共場合因為人們吸煙而導(dǎo)36設(shè)計任務(wù)能夠檢測制定環(huán)境內(nèi)煙霧濃度并將煙霧濃度分為三級加以顯示。當(dāng)濃度超過第二等級時系統(tǒng)自動開啟風(fēng)扇排風(fēng)當(dāng)濃度超過最高等級時系統(tǒng)發(fā)出聲音警報當(dāng)濃度超過最高等級時系統(tǒng)發(fā)出語音提示警報設(shè)計任務(wù)能夠檢測制定環(huán)境內(nèi)煙霧濃度并將煙霧濃度分為三級加以顯37設(shè)計提示利用QM-N5將煙霧濃度轉(zhuǎn)化為電壓信號將模擬電壓信號轉(zhuǎn)為數(shù)字信號，并進(jìn)行等級劃分，將煙霧濃度等級分為三級。使用數(shù)碼管將煙霧濃度等級進(jìn)行顯示。煙霧濃度大于或等于二級時，控制風(fēng)扇排風(fēng)。三級煙霧濃度時，控制蜂鳴器報警。語音錄放芯片錄音，并在三級煙霧濃度時，控制其放音設(shè)計提示利用QM-N5將煙霧濃度轉(zhuǎn)化為電壓信號38模擬、數(shù)字電路實現(xiàn)思路系統(tǒng)框圖模擬、數(shù)字電路實現(xiàn)思路系統(tǒng)框圖391、煙霧濃度采集QM-N5型氣敏元件是半導(dǎo)體氣敏元件，當(dāng)元件接觸還原性氣體時，其電導(dǎo)率隨氣體濃度的增加而迅速升高。特點：用于可燃性氣體（CH4、C4H10、H2等）和煙霧的檢測靈敏度高響應(yīng)速度快輸出信號大壽命長，工作穩(wěn)定可靠1、煙霧濃度采集QM-N5型氣敏元件是半導(dǎo)體氣敏元件40QM-N5技術(shù)指標(biāo)加熱電壓(VH)AC或DC5±0.5V回路電壓(VC)最大DC24V負(fù)載電阻(RL)2KΩ清潔空氣中電阻(Ra)≤4000KΩ靈敏度(S=Ra/Rdg)≥4(在1000ppmC4H10中)響應(yīng)時間(tres)≤10S恢復(fù)時間(trec)≤30S檢測范圍50-10000ppmQM-N5技術(shù)指標(biāo)41QM-N5QM-N542QM-N5QM-N5432、煙霧濃度分級/編碼比較器（運放）2、煙霧濃度分級/編碼比較器（運放）44LM324LM32445LM324ab001011LM324ab00101146LM324LM324473、輸出控制實現(xiàn)譯碼功能將不同等級的濃度對應(yīng)到不同輸出模擬開關(guān)（CD4052BCM）雙4選1模擬開關(guān)3、輸出控制實現(xiàn)譯碼功能48模擬開關(guān)（CD4052BCM）?模擬開關(guān)（CD4052BCM）?49模擬開關(guān)（CD4052BCM）模擬開關(guān)（CD4052BCM）504、輸出顯示電路蜂鳴器風(fēng)扇語音

4、輸出顯示電路51顯示電路顯示電路52編碼器（74HC147）9個輸入管腳（1~9）、4輸出管腳（A、B、C、D）將0-9十個數(shù)字變成BCD碼（極性相反）編碼器（74HC147）9個輸入管腳（1~9）、4輸出管腳（53編碼器（74HC147）9個輸入管腳全為高電平時輸出BCD碼0建議想輸出數(shù)字幾的BCD碼，就將相應(yīng)的輸入管腳輸入低電平，其余管腳高電平編碼器（74HC147）9個輸入管腳全為高電平時輸出BCD碼547段數(shù)碼管譯碼器（74LS47）將BCD碼譯碼提供給7段數(shù)碼管顯示A0~A3對應(yīng)4位BCD碼a~g對應(yīng)共陽極數(shù)碼管7段數(shù)碼管譯碼器（74LS47）將BCD碼譯碼提供給7段數(shù)碼557段數(shù)碼管譯碼器（74LS47）74LS47輸入的BCD碼與74HC147輸出的BCD碼反向需要反向器7段數(shù)碼管譯碼器（74LS47）74LS47輸入的B56反向器（74LS04）將74HC147輸出的4位BCD碼反向反向器（74LS04）將74HC147輸出的4位BCD碼反向57數(shù)碼管（共陽極）由8段二極管組成（陽極連接在一起）a~g對應(yīng)74LS74輸出（低電平時發(fā)光）管腳測量（萬用表）數(shù)碼管（共陽極）由8段二極管組成（陽極連接在一起）58顯示電路顯示電路59蜂鳴器

蜂鳴器60風(fēng)扇

風(fēng)扇61ISD1700語音芯片系列ISD1700語音芯片系列62語音電路語音電路63語音電路采樣率(kHz)1286.44錄音時長(sec)406075120Rosc(kΩ)6080100160***

電容可選用4.7μF

或10μF（錄放音操作見使用說明）語音電路采樣率(kHz)1286.44錄音時長(sec)4064整體電路整體電路65提供元器件LM324X1QM-N5X1CD4052BCMX1PNP三極管X274HC147X174LS47X174LS04X1蜂鳴器X1風(fēng)扇X1共陽數(shù)碼管X1繼電器X1二極管X1ISD1720X1按鍵開關(guān)X7MICX1揚聲器X1發(fā)光二極管X1電容4.7μFX60.1μFX6電阻（自己統(tǒng)計）提供元器件LM324X1繼電器X166注意分模塊調(diào)試（一個模塊調(diào)試成功后進(jìn)行下一個模塊的焊接）不要損壞器件注意插拔注意