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(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 專業(yè) 電氣工程及自動(dòng)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(lái)臨之前防患于未然，因此一個(gè)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(gè)熱敏電阻，它通過(guò)感知溫度的變化來(lái)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(guò)的電流，使其產(chǎn)生變化。而后通過(guò)Multisim10.0軟件仿真的實(shí)現(xiàn)來(lái)使二極管發(fā)光以及使蜂鳴器報(bào)警，從而來(lái)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(shuō)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(guò)程：.78. 結(jié)果分析：.79.課程設(shè)計(jì)評(píng)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(shuō)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(cè)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(cè)物體接觸進(jìn)行溫度測(cè)量，這是溫度測(cè)量的基本形式。而非接觸式是測(cè)量物體熱輻射而發(fā)出的紅外線從而測(cè)量物體的溫度，可進(jìn)行遙測(cè)，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(dòng)勢(shì)或電阻隨溫度變化的特性來(lái)測(cè)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(gè)輸入且參數(shù)對(duì)稱如圖，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)差模信號(hào)的放大,電路中一級(jí)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(méi)有引入反饋，并且工作在開(kāi)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(lái)的電壓大于閾值電壓的時(shí)候才會(huì)由電流從單限電壓比較器中流過(guò)。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(guò)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(huì)通過(guò)單限電壓比較器，此時(shí)二極管工作在低電平狀態(tài)，就不會(huì)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(shí)，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(shí)選擇R1=R1=10K，R2=R2=20K 從而，通過(guò)第一級(jí)運(yùn)放后的輸出電壓U=R2/R1·（U1-U2）=3.79V2. 第二級(jí)運(yùn)放有門(mén)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(guò)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(guò)程在購(gòu)買(mǎi)元件的過(guò)程中，我才發(fā)現(xiàn)這個(gè)行業(yè)真是“山外有山”，在學(xué)校所學(xué)的知識(shí)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(hào)。我第一次覺(jué)得電子產(chǎn)品數(shù)目的龐大，甚至萌生了以后去賣(mài)電子元件的想法.我在組裝過(guò)程中遇到了非常多的問(wèn)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(huà)了一遍，可是粗心的我忘了將第一級(jí)運(yùn)放的正輸入端接地，并且焊好后也沒(méi)有檢查出來(lái)，導(dǎo)致在通電后直接將741燒了。發(fā)現(xiàn)了該問(wèn)題后，我重新檢查并焊好了電路板?？墒沁€是發(fā)現(xiàn)有一個(gè)電阻在冒煙，用萬(wàn)用表測(cè)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(lái)經(jīng)過(guò)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(gè)電路對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō)相對(duì)復(fù)雜，我在焊接時(shí)發(fā)現(xiàn)，直接用元件的引腳將其連接既方便省事，又簡(jiǎn)潔美觀。而且，將等電位點(diǎn)焊在一起也會(huì)更加簡(jiǎn)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(shí)得到了多方面的鍛煉。一方面我對(duì)模擬電子技術(shù)專業(yè)知識(shí)

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(cè)試方法，了解常用電子器件的類型和特性，同時(shí)掌握如何合理選用電子器件的原則。應(yīng)用知識(shí)更為得新應(yīng)手，熟練自如。有了更多對(duì)模擬電子技術(shù)綜合性訓(xùn)練的機(jī)會(huì)。也通過(guò)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(wèn)題的能力。另一方面對(duì)于動(dòng)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(gè)電路首先要有合理的原理，再有合理的原理圖，對(duì)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(duì)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(duì)治學(xué)要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。8、 課程設(shè)計(jì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定項(xiàng)目評(píng)分成績(jī)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(cè)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(yǔ)言通順，有原理分析、參數(shù)計(jì)算無(wú)誤、仿真正確、實(shí)測(cè)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(gè)數(shù)（個(gè)）單價(jià)（元）集