模電課程設(shè)計匯本火災(zāi)報警器

...wd......wd......wd...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)計題目火災(zāi)報警器班級姓名學(xué)號專業(yè)電氣工程及自動化日期2016.01.01題目：火災(zāi)報警器摘要：生活中難免遇到火災(zāi)的發(fā)生，為了在火災(zāi)降臨之前防患于未然，因此一個火災(zāi)報警器是十分必要的，因而我模擬設(shè)計了火災(zāi)報警電路。它包括了溫度傳感器、放大器、電阻、模擬電路實驗箱、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軟件仿真的實現(xiàn)來使二極管發(fā)光以及使蜂鳴器報警，從而來實現(xiàn)預(yù)防火災(zāi)及減小火災(zāi)危害的作用。目錄摘要：....................................................................22.原理框圖：................................................................43.火災(zāi)報警電路總體說明：....................................................4火災(zāi)報警電路原理分析：...................................................4〔1〕溫度傳感器：...........................................................4比例運算電路：........................................................5單限電壓比擬器：......................................................5〔4〕聲光電報警電路：.......................................................5主要元器件選擇及參數(shù)計算：...............................................6電路仿真：...............................................................6組裝調(diào)試過程：...........................................................7結(jié)果分析：...............................................................79.課程設(shè)計評分標(biāo)準(zhǔn)：.......................................................810.附件：..................................................................8一、原理框圖二、火災(zāi)報警電路總體說明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算電路的輸入電壓。2.比例運算實現(xiàn)電壓差。并用輸出控制單限比擬器。3.不同的電壓使單限比擬器輸出不同的電平。使二極管和晶體管導(dǎo)通，控制報警電路。4.導(dǎo)通后二極管亮，蜂鳴器發(fā)聲報警。三、火災(zāi)報警電路原理與分析火災(zāi)報警電路原理圖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)展溫度測量，這是溫度測量的根本形式。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)展遙測，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)計采用的是熱敏電阻這一接觸式溫度傳感器。2.比例運算電路假設(shè)電路中有兩個輸入且參數(shù)對稱如圖，可以實現(xiàn)對差模信號的放大,電路中一級A1運放。輸出電壓U=R2/R1·〔U1-U2〕3.單限電壓比擬器由于沒有引入反響，并且工作在開環(huán)狀態(tài)，故構(gòu)成單限電壓比擬器。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擬器中流過。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擬器的閾值電壓，則就可以通過單限電壓比擬器，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擬器，此時二極管工作在低電平狀態(tài)，就不會有任何警報。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止。4.聲光電報警電路當(dāng)輸入電壓到達(dá)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)計算熱敏電阻RT1=47Ω,RT2=10Ω,RP1=RP2=51Ω，所以，U1=VDD·RT1/〔RP1+RT1〕=2.88VU2=VDD·RT2/〔RP2+RT2〕=984mv同時選擇R1=R1’=10KΩ，R2=R2’=20KΩ從而，通過第一級運放后的輸出電壓U=R2/R1·〔U1-U2〕=3.79V第二級運放有門限電壓U-=VDD·R4/〔R3+R4〕，可以選R3=3KΩ，R4=2KΩ，從而U-=2.4V穩(wěn)壓二極管選用±6.2V發(fā)光二極管U：1.3V—2.5V，I≦25mA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3KΩ通過蜂鳴器的電流Ic=βIB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)試過程在購置元件的過程中，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，因為仿真圖中741的正輸入端實在負(fù)輸入端的上方，而實物里正輸入端實在負(fù)輸入端下方，為了焊接的方便，我在紙上按照實物的方向重新畫了一遍，可是粗心的我忘了將第一級運放的正輸入端接地，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。可是還是發(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，終于能成功報警了。其次，火災(zāi)報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，將等電位點焊在一起也會更加簡便。七、結(jié)果分析此次火災(zāi)報警電路課程設(shè)計讓我解和認(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)練的時機。也通過實用型模擬電子電路設(shè)計、安裝、調(diào)試等各環(huán)節(jié)，培養(yǎng)了我運用課程中所學(xué)的理論與實踐嚴(yán)密結(jié)合，獨立地解決實際問題的能力。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。課程設(shè)計評分標(biāo)準(zhǔn)評定工程評分成績1.設(shè)計正確，電路圖清晰，標(biāo)準(zhǔn)。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.有實測數(shù)據(jù)，設(shè)計結(jié)果到達(dá)題目要求〔40分〕4.設(shè)計報告標(biāo)準(zhǔn)化，語言通順，有原理分析、參數(shù)