煙霧報(bào)警器的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)論文

3-16-摘要煙霧報(bào)警器就是通過(guò)監(jiān)測(cè)煙霧的濃度來(lái)實(shí)現(xiàn)火災(zāi)防范的，煙感器內(nèi)部采用離子式煙霧傳感，離子式煙霧傳感器是一種技術(shù)先進(jìn)，工作穩(wěn)定可靠的傳感器，被廣泛運(yùn)用到各種消防報(bào)警系統(tǒng)中，性能遠(yuǎn)優(yōu)于氣敏電阻類的火災(zāi)報(bào)警器。它在內(nèi)外電離室里面有放射源镅241，電離產(chǎn)生的正、負(fù)離子，在電場(chǎng)的作用下各自向正負(fù)電極移動(dòng)。在正常的情況下，內(nèi)外電離室的電流、電壓都是穩(wěn)定的。一旦有煙霧竄逃外電離室。干擾了帶電粒子的正常運(yùn)動(dòng)，電流，電壓就會(huì)有所改變，破壞了內(nèi)外電離室之間的平衡，于是無(wú)線發(fā)射器發(fā)出無(wú)線報(bào)警信號(hào)，通知遠(yuǎn)方的接收主機(jī)，將報(bào)警信息傳遞出去。本系統(tǒng)使用AT89C51單片機(jī)，選用集成溫度傳感器AD590和氣體傳感器TGS202作為敏感元件，利用多傳感器信息融合技術(shù)，開發(fā)了可用于小型單位火災(zāi)報(bào)警的語(yǔ)音數(shù)字聯(lián)網(wǎng)報(bào)警器。我國(guó)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)經(jīng)歷了從無(wú)到有、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的發(fā)展過(guò)程，其智能化程度也越來(lái)越高。目前國(guó)內(nèi)廠家多偏重用于大型倉(cāng)庫(kù)、商場(chǎng)、高級(jí)寫字樓、賓館等場(chǎng)所大型火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的研發(fā)關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；傳感器；信號(hào)處理；火災(zāi)報(bào)警器目錄1.設(shè)計(jì)目的 -1-2.課程設(shè)計(jì)題目描述和要求 -1-3.課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容 -1-3.1數(shù)據(jù)檢測(cè)模塊 -2-3.11紅外發(fā)射管LN62S的工作原理 -3-3.12光敏二極管2CU2A的工作原理 -3-3.2數(shù)據(jù)處理模塊 -4-3.3灑水模塊 -5-3.4聲音報(bào)警模塊 -5-3.5消防應(yīng)急燈模塊 -6-3.6輔助電源模塊 -6-3.7電網(wǎng)管理模塊 -7-4.誤差分析 -7-5.技術(shù)展望 -7-6.心得體會(huì) -8-參考書目 -8-器材元件表 -8-附錄1： -9-1.設(shè)計(jì)目的通過(guò)煙霧報(bào)警器的設(shè)計(jì)進(jìn)一步了解常用傳感器的原理、特性，初步掌握簡(jiǎn)單的分析方法、設(shè)計(jì)方法。理論聯(lián)系實(shí)際，運(yùn)用和鞏固在《傳感器應(yīng)用技術(shù)》課程和本專業(yè)的其他相關(guān)課程所學(xué)習(xí)的知識(shí)，培養(yǎng)獨(dú)立思考、分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，提高學(xué)習(xí)的積極性一設(shè)計(jì)目的通過(guò)這一課程設(shè)計(jì)，可以在如下方面得到鍛煉。（1）基本了解設(shè)計(jì)數(shù)字系統(tǒng)的一般方法。（2）進(jìn)一步熟悉常用數(shù)字器件的使用方法。（3）基本掌握通過(guò)邏輯分析查找數(shù)字電路故障的方法。（4）該產(chǎn)品能有效防止煤氣泄露事故的發(fā)生。（5）提高個(gè)人ProtelDXP繪圖能力二設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)并制作出一種用于控制煤氣排放量的自動(dòng)報(bào)警電路，它具有如下功能：（1）可以控制煤氣的排放量。（2）可以自動(dòng)產(chǎn)生空氣負(fù)離子和臭氧。（3）每過(guò)一段時(shí)間，使排放的過(guò)多的ＣＯ氣體與臭氧Ｏ３化合成對(duì)人體無(wú)毒害的ＣＯ２。（4）空氣成分變化的間隔時(shí)間可以自動(dòng)調(diào)節(jié)。（5）能自動(dòng)報(bào)警提醒使用者，以便采取應(yīng)對(duì)措施。三硬件設(shè)計(jì)3.1555定時(shí)器概述555定時(shí)器是電子工程領(lǐng)域中廣泛使用的一種中規(guī)模集成電路，它將模擬與邏輯功能巧妙地組合在一起，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用電壓范圍寬、工作速度快、定時(shí)精度高、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。555定時(shí)器配以外部元件，可以構(gòu)成多種實(shí)際應(yīng)用電路。廣泛應(yīng)用于產(chǎn)生多種波形的脈沖振蕩器、檢測(cè)電路、自動(dòng)控制電路、家用電器以及通信產(chǎn)品等電子設(shè)備中。2.課程設(shè)計(jì)題目描述和要求

我國(guó)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)經(jīng)歷了從無(wú)到有、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的發(fā)展過(guò)程，其智能化程度也越來(lái)越高?，F(xiàn)場(chǎng)煙霧報(bào)警器通過(guò)對(duì)傳感器火情信息的檢測(cè)，使用智能識(shí)別算法實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)的監(jiān)測(cè)。當(dāng)報(bào)警器監(jiān)測(cè)到煙霧、火情信息后，直接通過(guò)生聲光信號(hào)報(bào)警，并做出應(yīng)急的噴水開啟消防應(yīng)急燈。使消防對(duì)到達(dá)之前對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行自動(dòng)的初步處理，以所獲得最佳救火方案，使各種損失達(dá)到最小改革開放以來(lái)，我國(guó)電子信息在不同時(shí)期面臨不同的任務(wù)和發(fā)展條件，共進(jìn)行了四次不同內(nèi)容的重大戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型：第一次轉(zhuǎn)型(1978年-上世紀(jì)80年代中期)黨的十一屆三中全會(huì)以后，全黨全國(guó)的工作中心轉(zhuǎn)向經(jīng)濟(jì)建設(shè)，通過(guò)引進(jìn)技術(shù)和國(guó)際合作，發(fā)展各類電子信息產(chǎn)品，支撐國(guó)家重點(diǎn)工業(yè)發(fā)展，為以后的規(guī)?；l(fā)展奠定了基礎(chǔ)。第二次轉(zhuǎn)型(上世紀(jì)80年代中期-90年代初)1984年黨的十二屆三中全會(huì)召開，加快了經(jīng)濟(jì)體制的改革，在彩電國(guó)產(chǎn)化“一條龍”工程帶動(dòng)下，消費(fèi)類電子產(chǎn)品迅猛發(fā)展。同時(shí)，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)開始廣泛應(yīng)用國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，中國(guó)電子工業(yè)實(shí)現(xiàn)第一次騰飛。第三次轉(zhuǎn)型(上世紀(jì)90年代初-90年代末)黨的十四大提出把電子工業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，黨的十五大提出了推進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)社會(huì)信息化的戰(zhàn)略方針。電子工業(yè)向硬件制造、軟件生產(chǎn)應(yīng)用和信息服務(wù)業(yè)諸業(yè)并舉的現(xiàn)代電子信息產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)了歷史性的跨越。第四次轉(zhuǎn)型(上世紀(jì)90年代末-至今)黨的十六大提出了以信息化帶動(dòng)工業(yè)化，以工業(yè)化促進(jìn)信息化，走新型工業(yè)化的道路和方針。這一時(shí)間的發(fā)展為促進(jìn)信息產(chǎn)業(yè)與各行各業(yè)的融合奠定基礎(chǔ)，而且這種融合也正在相互深深地影響。。3.課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容圖1，煙霧報(bào)警器系統(tǒng)方框圖

硬件組成框圖如圖1所示，報(bào)警器硬件由煙霧信號(hào)檢測(cè)模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、噴水模塊、聲音報(bào)警模塊、消防應(yīng)急燈模塊、用戶電網(wǎng)控制模塊和輔助電源組成；總電路圖見附錄1。3.1數(shù)據(jù)檢測(cè)模塊圖3.1所示數(shù)據(jù)檢測(cè)模塊，光電傳感器是煙霧報(bào)警器的基礎(chǔ)部件，是一個(gè)暗盒，里面嵌入一個(gè)紅外發(fā)光管和一個(gè)紅外接受管。發(fā)射管選用LN62S，接收二極管選用2CU2A。正常無(wú)煙狀況下，發(fā)光管發(fā)出的紅外光是無(wú)法被接受管接受到的，但一旦有煙霧產(chǎn)生，當(dāng)煙霧進(jìn)入暗盒后，煙霧粒子會(huì)將部分紅外光散射到接受管上，從而產(chǎn)生電流。煙霧越濃，接受管接收到的紅外光越強(qiáng)，達(dá)到一定濃度后，接收管就會(huì)有一定的電動(dòng)勢(shì)，再由放大器進(jìn)行放大到一定倍數(shù)，使其能夠開啟晶閘管，向其他模塊傳送信號(hào)，放大器的倍數(shù)有人工調(diào)節(jié)，確定煙霧一定濃度時(shí)報(bào)警，確保減少誤錯(cuò)報(bào)警帶來(lái)的麻煩。圖3.1煙霧檢測(cè)暗盒原理圖3.11紅外發(fā)射管LN62S的工作原理紅外發(fā)射管LN62S材料是GaAlAs，工作電流一般在50mA左右，用于做紅外發(fā)射源，發(fā)射信號(hào)可超過(guò)10米，無(wú)干擾時(shí)可超過(guò)30米，它的PN結(jié)也具有單向?qū)щ娦?，因此，光敏二極管工作時(shí)應(yīng)加上正向電壓，當(dāng)電壓大于其開啟電壓時(shí)，激發(fā)特殊分子可得具有帶狀光譜的紅外線，從尖端能夠發(fā)出，如圖3.11圖3.11紅外發(fā)射管LN62S實(shí)物圖及工作原理3.12光敏二極管2CU2A的工作原理光敏二極管又稱光電二極管，它與普通半導(dǎo)體二極管在結(jié)構(gòu)上是相似的。如圖3.11是光敏二極管的結(jié)構(gòu)圖。在光敏二極管管殼上有一個(gè)能射入光線的玻璃透鏡，入射光通過(guò)透鏡正好照射在管芯上。它的PN結(jié)具有單向?qū)щ娦?，因此，光敏二極管工作時(shí)應(yīng)加上反向電壓，如圖所示。當(dāng)無(wú)光照時(shí)，電路中也有很小的反向飽和漏電流，一般為1×10-8--1X10-9A(稱為暗電流)，此時(shí)相當(dāng)于光敏二極管截止。當(dāng)有光照射時(shí)，PN結(jié)附近受光子的轟擊，半導(dǎo)體內(nèi)被束縛的價(jià)電子吸收光子能量而被擊發(fā)產(chǎn)生電子一空穴對(duì)，這些載流子的數(shù)目，對(duì)于多數(shù)載流子影響不大，但對(duì)P區(qū)和N區(qū)的少數(shù)載流子來(lái)說(shuō)，則會(huì)使少數(shù)載流子的濃度大大提高，在反向電壓作用下，反向飽和漏電流大大增加，形成光電勢(shì)，該光電勢(shì)隨入射光強(qiáng)度的變化而相應(yīng)變化，從而完成光電功能化。圖3.12光敏二極管3.2數(shù)據(jù)處理模塊數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)為報(bào)警器的核心部件，如圖3.2所示主要由晶閘管配合輔助電源工作，用戶可根據(jù)實(shí)際情況確定使用項(xiàng)目，具體使用可有數(shù)據(jù)處理模塊搬動(dòng)開關(guān)選擇，控制開關(guān)1選擇是否需入戶電網(wǎng)控制，控制開關(guān)2是否需噴水裝置，控制開關(guān)3是否需電鈴報(bào)警，控制開關(guān)4是否需應(yīng)急燈，隨意選擇模,6腳產(chǎn)生與中心頻率頻率相等的鋸齒波。2、NE555NE555定時(shí)器是一種數(shù)字電路與模擬電路相結(jié)合的中規(guī)模集成電路，該電路使用靈活、方便，只需要外接幾個(gè)電容電阻就能構(gòu)成定時(shí)器或多諧振蕩器因而廣泛用在信號(hào)發(fā)生、變換、控制與檢測(cè)中。NE555的特點(diǎn)有：a.只需簡(jiǎn)單的電阻器、電容器，即可完成特定的振蕩延時(shí)作用。其延時(shí)范圍極廣，可由幾微秒至幾小時(shí)之久。b.它的也就是它的輸出準(zhǔn)位及輸入觸發(fā)準(zhǔn)位，均能與這些邏輯系列的高、低態(tài)組合。c.其輸出端的供給電流大，可直接推動(dòng)多種自動(dòng)控制的負(fù)載。操作電源范圍極大，可與TTL，CMOS等邏輯閘配合，d.它的計(jì)時(shí)精確度高、溫度穩(wěn)定度佳，且價(jià)格便宜。圖3.2數(shù)據(jù)處理模塊3.3灑水模塊為了對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)做出有力的處理，設(shè)計(jì)了自動(dòng)給水系統(tǒng)，如圖3.3所示，管道與市供水或消防供水系統(tǒng)連接，總閥為電動(dòng)閥，由電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門連接起來(lái)，經(jīng)過(guò)安裝調(diào)試后成為電動(dòng)閥。電動(dòng)閥使用電能作為動(dòng)力來(lái)接通電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)閥門，實(shí)現(xiàn)閥門的開關(guān)、調(diào)節(jié)動(dòng)作。從而達(dá)到對(duì)管道介質(zhì)的開關(guān)或是調(diào)節(jié)目的。555定時(shí)器、QM-N5傳感器結(jié)合傳感器技術(shù)設(shè)計(jì)的一個(gè)煤氣報(bào)警器，該產(chǎn)品測(cè)量結(jié)果比較準(zhǔn)確，安全性高、成本低、靈敏度高、有一定的實(shí)用性和應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：555定時(shí)器、MQ-N5、傳感器引言家庭使用液化氣、煤氣作為燃料的越來(lái)越多但是這些氣體有害易爆炸隱患事故多如氣體泄露時(shí)不能即時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理會(huì)給家庭及鄰居帶來(lái)災(zāi)難性危害。煤氣：以煤氣原料加工制得含有可燃組分的氣體。根據(jù)加工方法、煤氣性質(zhì)和用途分為：煤氣化得到的是水煤氣、半水煤氣、空氣煤氣（或稱發(fā)生爐煤氣），這些煤氣的發(fā)熱值較低、故又統(tǒng)稱為低熱值煤氣：煤于餾法中焦化得到的氣體稱為焦?fàn)t煤氣，屬于中熱值煤氣，可供城市作民用燃料。一氧化碳（CO）氣體是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)刺激、無(wú)法用五官感知的有毒氣體，能抑制血液的攜氧能力。一氧化碳的毒性主要是影響氧氣的供給與利用，一氧化碳與血紅細(xì)胞的親和力比氧與血紅細(xì)胞的親和力大300倍以上，造成人體組織缺氧。當(dāng)吸入一氧化碳?xì)怏w后，一氧化碳進(jìn)入肺部搶先與血紅細(xì)胞結(jié)合，使血紅細(xì)胞沒有運(yùn)輸氧氣的能力，造成人體多個(gè)器官缺氧，導(dǎo)致組織受損甚至死亡。一般人在意外中毒時(shí)無(wú)法自我察覺，往往被發(fā)現(xiàn)時(shí)已進(jìn)入昏迷狀態(tài)，釀成重大傷害甚至死亡。因此稱之為家庭中的“隱形殺手”一點(diǎn)也不過(guò)分。一氧化碳的產(chǎn)生：一氧化碳是由燃料（如汽油、柴油、煤、木碳、煤氣、液化氣、燃油、煤炭的不完全燃燒；熱水器安裝不當(dāng)，廢氣回流；煙筒、排氣管堵塞；密封空間開著發(fā)動(dòng)機(jī)、生火取暖，如在車庫(kù)開著發(fā)動(dòng)機(jī)、冬天緊閉門窗生火取暖等等。在實(shí)際應(yīng)用中，常常需要一種能夠自動(dòng)發(fā)出報(bào)警的裝置，比如煤氣的安全報(bào)警的控制系統(tǒng)。電動(dòng)閥的控制線與輔助電源連接受數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)直接控制，從而自動(dòng)做出及時(shí)準(zhǔn)確有效的操作。圖3.3灑水模塊3.4聲音報(bào)警模塊圖3.4所示聲音報(bào)警模塊其實(shí)是一個(gè)普通電鈴，當(dāng)然根據(jù)用戶條件課以選配高檔的翁鳴器或語(yǔ)音系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)確定有一定濃度的煙霧時(shí)，立刻收到來(lái)自晶閘管的電信號(hào)，促使電鈴等報(bào)警系統(tǒng)工作，而且此設(shè)計(jì)為分離設(shè)計(jì)，電鈴等報(bào)警裝置可以隨意加線纜延長(zhǎng)，已達(dá)到應(yīng)有的效果。圖3.4聲音報(bào)警模塊3.5消防應(yīng)急燈考慮到火災(zāi)等緊急情況，特設(shè)消防應(yīng)急燈模塊，火災(zāi)發(fā)生時(shí)，確保電網(wǎng)的安全，又不影響現(xiàn)場(chǎng)的秩序，LED應(yīng)急照明模塊就會(huì)起到一定的作用，因?yàn)樗蒛PS不間斷電源供電。LED燈具電光轉(zhuǎn)化效率無(wú)人能敵，但由于造價(jià)限制，可以根據(jù)用戶自行選擇，如低價(jià)位的日光燈、節(jié)能燈等技術(shù)指標(biāo)：加熱電壓（Vh）AC或DC5±0.2V響應(yīng)時(shí)間≤10Strec回路電壓（Vc）最大DC24V恢復(fù)時(shí)間≤30Strec負(fù)載電陰（Rl）2KΩ元件功耗≤0.7W清潔空氣中電阻≤2000KΩ檢測(cè)范圍50—10000pp（Ra）m靈敏度≥4在使用壽命2年（SRa/Rdg）1000ppmC4H10中技術(shù)指標(biāo)：加熱電壓VHAC或DC5±0.5V回路電壓VC最大DC24V負(fù)載電阻RL2KΩ清潔空氣中電阻Ra≤4000KΩ靈敏度SRa/Rdg≥4在1000ppmC4H10中響應(yīng)時(shí)間tres≤10S恢復(fù)時(shí)間trec≤30S檢測(cè)范圍50-10000ppm基本測(cè)試電路：輸出VCRLVRL信號(hào)VH3.2.1氣敏探測(cè)電路由氣敏元件MQ-N5、電位器RP1、電阻R5和指示燈H組成。H起穩(wěn)定氣敏元件燈絲的電流作用，以使報(bào)警器工作穩(wěn)定、可靠。因?yàn)闊艚z電阻隨溫度（即通過(guò)的電流）而正比變化。溫度高，電阻大，致使流過(guò)燈絲的電流減?。环粗?，電流增大，從而確保燈絲電流的穩(wěn)定。分流電阻R5用以減少流過(guò)指示燈H的電流，避免燈絲達(dá)到正常的白熾化程度（白熾化時(shí)就失去穩(wěn)流作用）。氣敏元件預(yù)熱數(shù)分鐘后，在清潔的空氣中，測(cè)量極A-A與B-B之間的電阻為一個(gè)穩(wěn)定值，適當(dāng)調(diào)節(jié)電位器RP2，可使B-B端的電壓接近為零（即RP2為調(diào)零電位器），當(dāng)氣敏元件遇到煤氣后，A-A與B-B之間的電阻相繼下降，B-B端的電位則上升。利用B-B端的電位去控制電子開關(guān)電路（如圖1.6所示）。RP1100fMQ-N5ABfRP24.7KHR568氣敏探測(cè)電路特點(diǎn)：用于可燃性氣體的檢測(cè)（CH4、C4H10、H2、煙霧等）、靈敏度高、響應(yīng)速度快、輸出信號(hào)大、工作穩(wěn)定可靠，在較寬的濃度范圍內(nèi)對(duì)可燃?xì)怏w有良好的靈魂度，對(duì)丁烷、丙烷、甲烷的靈魂度較高。長(zhǎng)壽命、低成本、簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)電路即可。應(yīng)用：家庭用氣體泄露報(bào)警器；工業(yè)用可燃?xì)怏w報(bào)警器；便攜式氣體檢測(cè)器。3.2.2使用方法及注意事項(xiàng)1）元件開始通電工作時(shí)沒有接觸可燃性氣體其電導(dǎo)率也急劇增加1分鐘后達(dá)到穩(wěn)定這時(shí)方可正常使用這段變化在設(shè)計(jì)電路時(shí)可采用延時(shí)處理解決；2）加熱電壓的改變會(huì)直接影響元件的性能所以在規(guī)定的電壓范圍內(nèi)使用為佳；3）元件在接觸標(biāo)定氣體1000ppmC4H10后10秒以內(nèi)負(fù)載電阻兩端的電壓可達(dá)到Vdg-Va差值的80即響應(yīng)時(shí)間脫離標(biāo)定氣體1000ppmC4H1030秒鐘以內(nèi)負(fù)載電阻兩端的電壓下降到Vdg-Va差值的80即恢復(fù)時(shí)間；4）負(fù)載電阻可根據(jù)需要適當(dāng)改動(dòng)不影響元件靈敏度；5）使用條件:溫度-1535℃相對(duì)濕度4575RH大氣壓力80106Kpa；6）環(huán)境溫濕度的變化會(huì)給元件電阻帶來(lái)小的影響當(dāng)元件在精密儀器上使用時(shí)應(yīng)進(jìn)行溫濕度補(bǔ)償最簡(jiǎn)便的方法是采用熱敏電阻補(bǔ)償之；7）避免腐蝕性氣體及油污染長(zhǎng)期使用需防止灰塵堵塞防爆不銹鋼網(wǎng)；8）元件六腳位置可與電子管七角管座匹配使用.使用元件前請(qǐng)?jiān)敿?xì)參看本說(shuō)明。。圖3.5消防應(yīng)急燈3.6輔助電源由消防系統(tǒng)的特殊性電源的選擇至關(guān)重要，市電又不能直接應(yīng)用，電池組定期更換又不夠劃算，在煙霧報(bào)警器系統(tǒng)中電源使用UPS電源，這也是本設(shè)計(jì)的一大亮點(diǎn)，停電可以照常使用，UPS電源可在市場(chǎng)上直接買到，本電源由4部分組成：整流、儲(chǔ)能、變換和開關(guān)控制。在市電斷電時(shí)可以由儲(chǔ)能電池逆變電路自動(dòng)輸出交流電電路功能模塊的設(shè)計(jì)說(shuō)明1、紅外檢測(cè)在檢測(cè)是否有人非法進(jìn)入家中時(shí)，我使用了紅外對(duì)管來(lái)采集數(shù)據(jù)；由于紅外發(fā)射管每時(shí)每刻都在發(fā)送載有信號(hào)的紅外信號(hào)，當(dāng)有人非法闖入時(shí)，人體會(huì)遮擋住紅外信號(hào)，有部分的信號(hào)會(huì)反射到紅外接受管處，當(dāng)紅外接收管接收到信號(hào)在將信號(hào)創(chuàng)送給放大器。這樣紅外檢測(cè)部分的功能就實(shí)現(xiàn)了。其電路為2、放大部分放大部分主要是使用三極管來(lái)實(shí)現(xiàn)放大功能，由于紅外接受管接收到的信號(hào)很弱，很難用來(lái)做LM567的輸入信號(hào)，因此這個(gè)放大器的制作好壞可以直接影響紅外對(duì)管的檢測(cè)距離。電路圖如下：3、信號(hào)處理部分這部分主要是用LM567來(lái)實(shí)現(xiàn)紅外對(duì)管采集到的數(shù)據(jù)，主要過(guò)程是，LM567的5腳輸出與中心頻率相同的方波信號(hào)用來(lái)作為紅外發(fā)射管的發(fā)送信號(hào)，當(dāng)放大器將信號(hào)傳送給LM567的輸入腳時(shí)，如果是與中心頻率相同的信號(hào)，則8腳就會(huì)輸出一個(gè)低脈沖。在沒檢測(cè)到信號(hào)時(shí)，輸出為高脈沖。。原理圖如下：圖3.6UPS輔助電源原理圖3.7電網(wǎng)管理模塊本模塊的設(shè)計(jì)也是后來(lái)的突發(fā)想法，當(dāng)火災(zāi)來(lái)臨之時(shí)，我們第一件事是不是想到“千萬(wàn)別是電失火啊！”呵呵…電網(wǎng)管理模塊就可以幫你輕松搞定，當(dāng)檢測(cè)模塊發(fā)出信號(hào)，數(shù)據(jù)模塊開通晶閘管，接在入戶線端口的磁力開關(guān)就迅速做出反應(yīng)，確保電網(wǎng)的安全，即使消防隊(duì)到了，也減少了一些不必要的麻煩，降低人身財(cái)產(chǎn)的損失。本論文的設(shè)計(jì)與制作的電路具有這中功能。利用它能有效的減少煤氣泄露造成的事故，保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。一設(shè)計(jì)目的通過(guò)這一課程設(shè)計(jì)，可以在如下方面得到鍛煉。（1）基本了解設(shè)計(jì)數(shù)字系統(tǒng)的一般方法。（2）進(jìn)一步熟悉常用數(shù)字器件的使用方法。（3）基本掌握通過(guò)邏輯分析查找數(shù)字電路故障的方法。（4）該產(chǎn)品能有效防止煤氣泄露事故的發(fā)生。（5）提高個(gè)人ProtelDXP繪圖能力二設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)并制作出一種用于控制煤氣排放量的自動(dòng)報(bào)警電路，它具有如下功能：（1）可以控制煤氣的排放量。（2）可以自動(dòng)產(chǎn)生空氣負(fù)離子和臭氧。（3）每過(guò)一段時(shí)間，使排放的過(guò)多的ＣＯ氣體與臭氧Ｏ３化合成對(duì)人體無(wú)毒害的ＣＯ２。（4）空氣成分變化的間隔時(shí)間可以自動(dòng)調(diào)節(jié)。（5）能自動(dòng)報(bào)警提醒使用者，以便采取應(yīng)對(duì)措施。三硬件設(shè)計(jì)3.1555定時(shí)器概述555定時(shí)器是電子工程領(lǐng)域中廣泛使用的一種中規(guī)模集成電路，它將模擬與邏輯功能巧妙地組合在一起，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用電壓范圍寬、工作速度快、定時(shí)精度高、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。555定時(shí)器配以外部元件，可以構(gòu)成多種實(shí)際應(yīng)用電路。廣泛應(yīng)用于產(chǎn)生多種波形的脈沖振蕩器、檢測(cè)電路、自動(dòng)控制電路、家用電器以及通信產(chǎn)品等電子設(shè)備中。下圖是一個(gè)555定時(shí)器應(yīng)用實(shí)例：晶體管簡(jiǎn)易測(cè)試儀。將晶體管接入由555定時(shí)器及外接元件構(gòu)成的振蕩器，被測(cè)管放大輸入的振蕩信號(hào)將輸出送給揚(yáng)聲器。根據(jù)揚(yáng)聲器的發(fā)聲，可對(duì)被測(cè)管性能進(jìn)行定性的測(cè)試。若揚(yáng)聲器無(wú)聲，說(shuō)明管子已損壞；若揚(yáng)聲器聲音小，則說(shuō)明管子的β??；若揚(yáng)聲器聲音大，則說(shuō)明管子的β大磁力開關(guān)也就是俗說(shuō)的繼電器的改進(jìn)，市場(chǎng)上可以直接買到，具體型號(hào)根據(jù)用戶用電功率而定，原理圖如下，這里就不做詳細(xì)介紹了。圖3.7磁力開關(guān)原理圖4.誤差分析眾所周知煙霧報(bào)警器最可怕的就是謊報(bào)、誤報(bào)，造成人們的恐慌和不必要的麻煩，誤差主要是在數(shù)據(jù)處理模塊中，所以安裝時(shí)要必須對(duì)運(yùn)放進(jìn)行調(diào)節(jié)，以確保煙霧達(dá)到一定濃度時(shí)才發(fā)出報(bào)警信號(hào)、開啟個(gè)模塊功能電阻分壓器為比較器C1、C2提供參考電壓，比較器C1的參考電壓為2/3Vcc，加在同相輸入端，比較器C2的參考電壓為1/3Vcc，加在反相輸入端。比較器由兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的集成運(yùn)放C1、C2組成。高電平觸發(fā)信號(hào)加在C1的反相輸入端，與同相輸入端的參考電壓比較后，其結(jié)果作為基本RS觸發(fā)器R端的輸入信號(hào)；低電平觸發(fā)信號(hào)加在C2的同相輸入端，與反相輸入端的參考電壓比較后，其結(jié)果作為基本RS觸發(fā)器S端的輸入信號(hào)?；綬S觸發(fā)器的輸出狀態(tài)受比較器C1、C2的輸出端控制。3.1.2555定時(shí)器的電路組成5G555定時(shí)器內(nèi)部電路，（如圖1.3所示）一般由分壓器、比較器、觸發(fā)器和開關(guān)及輸出等四部分組成。8Vcc4.5v-18R1CA14復(fù)位閥值6控制5-RRR2輸3Q出CA2S級(jí)2-觸發(fā)7放電R3T接地1555定時(shí)器電路結(jié)構(gòu)圖1．分壓器分壓器由三個(gè)等值的電阻串聯(lián)而成，將電源電壓UDD分為三等份，作用是為比較器提供兩個(gè)參考電壓UR1、UR2，若控制端S懸空或通過(guò)電容接地，則：UR12/3UDDUR21/3VDD若控制端S外加控制電壓，則：UR1USUR2US/22.比較器比較器是由兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的集成運(yùn)放A1、A2構(gòu)成。A1用來(lái)比較參考電壓UR1和高電平觸發(fā)端電壓UTH：當(dāng)UTHgtUR1，集成運(yùn)放A1輸出Uo10；當(dāng)UTHltUR1，集成運(yùn)放A1輸出Uo11。A2用來(lái)比較參考電壓UR2和低電平觸發(fā)端電壓TRU：當(dāng)TRU＞UR2，集成運(yùn)放A2輸出Uo21當(dāng)TRU＜UR2，集成運(yùn)放A2輸出Uo20。3.基本RS觸發(fā)器當(dāng)RS01時(shí)，Q0，/Q1；當(dāng)RS10時(shí)，Q1，/Q0。4.開關(guān)及輸出放電開關(guān)由一個(gè)晶體三極管組成，稱其為放電管，其基極受基本RS觸發(fā)器輸出端/Q控制。當(dāng)/Q1時(shí)，放電管導(dǎo)通，放電端D通過(guò)導(dǎo)通的三極管為外電路提供放電的通路；當(dāng)/Q0，放電管截止，放電通路被截?cái)唷?.技術(shù)展望隨著人們生活水平的提高，我堅(jiān)信此設(shè)計(jì)在不久的將來(lái)，會(huì)大量普及的，傳感器、現(xiàn)代檢測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)注定它一路順風(fēng)，它通過(guò)微電子、光電子、信息處理等各種學(xué)科，各種新技術(shù)的互相滲透和綜合利用，靈敏度高、精確度高、響應(yīng)速度快、互換性好，能夠確保生產(chǎn)自動(dòng)化的可靠性，產(chǎn)品高度集成化和網(wǎng)絡(luò)化也是此傳感器閃光點(diǎn)。隨著用戶對(duì)使用設(shè)備的要求越來(lái)越多，基于新型敏感材料的發(fā)展，更新更先