会议室烟雾自动排气伴吸烟告诫电路Word文件下载.docx
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isoneofthem.Thepurposeofthiscircuitdesignisthedesignwithsmokeconcentrationtheautomaticalarmandopenplatoonfanautomaticsmokeexhaustcircuit.Thiscircuitconsistsofdcpowersupplycircuit（toeachparttoprovideastableandreliablesystemofdc）signalacquisitionandprocessingcircuit（willsmokeintheairconcentrationchangeintoitsownresistanceofvariety,thustothebackofthecircuitprocessing）triggercircuit（relayexecutivecircuit）,sound-lightalarmcircuit（controlsoundandredgreenlightscircuit）andexhaustventilationdevice.
Thistypeofcircuitcanmakeplatoonfan,electricnamelycanenterintoautomaticsurveillancestate,gassensorsdetectcigarettesmokeconcentrationoncebeyondacertainvalue,canmaketheexhaustfanautomaticallyopen,andissuedawarningsignal;
Cigarettesmokewhencleanlinethatcanautomaticallyshutofffan,stoptoreporttothepolice.Theroadalsoaresuitableforthetemperature,humidity,gas,andotheraspectsoftheautomaticcontrolequipment.
绪论
数字电子技术是一门技术基础课程。
在信息科学飞速发展的今天，数字电子技术的地位也显得越来越高。
数字电子技术的应用范围也十分广泛，在工业控制技术、现代计算机技术、通信技术、家用电子技术等许多领域都得到广泛的运用。
由于很多人又抽烟的习惯，在会议室里也会抽烟，因为会议室是密闭的，烟雾不会散去，会造成空气污染，其他人因此会成为二手烟的受害者，所以很有必要在会议室等地方安装一套自动排气装置。
排风扇从控制方式上分为手动和自动。
手动控制的排风扇要人为开启开关，电机转动带动风扇排风。
自动控制的排风扇具有自动检测的装置，当空气污浊指标超过规定值时则开启风扇排风。
当空气变的清新后，电机停止转动不再排风。
日常生活中，烟雾排风扇给我们带来了很大的帮助，以渐渐成为我们生活中不可缺少的一部分，因此设计出更为准确、灵敏、安全的自动烟雾排气扇具有很重要的意义。
本设计介绍了它的工作原理，并对电路的设计进行了介绍和分析
1设计方案………………………………………………………5
1.1总体设计分析………………………………………………5
1.2各部分电路功能的简单说明………………………………5
1.3设计技术要求………………………………………………8
2电路设计分析…………………………………………………9
2.1源电路………………………………………………………9
2.2信号采集及处理电路………………………………………10
2.3单片机………………………………………………………13
2.4声报警电路…………………………………………………18
2.5排气通风装置………………………………………………19
3整机电路图……………………………………………………20
3.1整体电路图及原理介绍……………………………………20
4心得体会………………………………………………………22
5参考资料………………………………………………………23
1设计方案
1.1总体设计分析
根据系统的设计要求和要实现的功能，本设计的系统设计主要包含直流电源电路、信号采集及处理电路、触发电路、光报警电路和排气通风装置。
其各部分关系如下图1所示：
图1系统方框图
1.2各部分电路功能的简单说明
1、气敏传感器的原理及特性
气敏传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器，是气敏体积分数将相应的转换成电信号。
气敏传感器具有稳定性，灵敏性，选择性，抗腐蚀性[2]。
2、直流电源部分
为系统各部分提供稳定、可靠的直流电，使输出的直流电压在电网电压或负载电流发生变化时保持稳定。
本实验的直流电源是由交流电通过lm7805稳压器转变过来的，他可提供稳定直流电源。
3、信号采集及处理电路
信号采集电路包括气体检测电路及对传感器输出信号的处理电路。
气体检测电路需要用气体传感器，将被检测对象中含的气体的浓度变为传感器的电信号输出，以利于后面的信号处理电路进行处理。
该电路由气敏传感器及附属电路组成。
传感器将空气中的烟雾浓度变化转换为其本身阻值的变化，从而利于后面的电路处理。
4、LM8905电路
LM89095内部图如下，它具有将交流电转化为稳定直流电的功能。
以下是他的各种参数。
这是LM7805的接入电路的接法。
这是LM7805与交流电路的接法。
图3
以下是LM7805的各种实验数据。
5、光报警电路
在有烟雾浓度超标时，电路产生相应的红色警告信号，同时驱动扬声器产生音频信号，在空气洁净时，电路应以不同的灯光提示，表明安全。
6、排气通风装置
在有烟雾浓度超标时，设计对应的电路驱动通风装置（如排气扇）工作，以迅速降低烟雾浓度。
在接通交流电源后，电机带动风扇高速转动,烟雾被迅速排出。
1.3设计技术要求
1）设计电路图；
2）接收装置有一定灵敏度，能检测出轻量的烟雾；
3）当接收装置接受烟雾信号后，风扇打开，并打开扬声器播放告诫语；
4）当烟雾浓度降到初设正常值时，此时风扇停止工作。
2电路设计分析
2.1电源电路
电源电路由电源变压器、桥式整流电路、滤波器、稳压电路等四个部分
组成[5]。
具体电路如图3.1所示：
图5直流电源原理图
本系统所需的是5V的直流电，因此要利用变压器将220V的交流电先降至合适的交流电压（本电路需先降至15V交流电压），然后再将变压器次级输出电压去整流、滤波和稳压，最后得到所需要的直流电压幅值。
桥式整流电路将正负交替的正弦交流电压整流成为单向脉动电压。
滤波电路由电容元件组成。
它的作用是尽可能地将单向脉动电压中交流成分滤掉，使输出电压成为比较平滑的直流电压。
稳压电路的作用是采取某些措施，使输出的直流电压在电网电压或负载电流发生变化时保持稳定。
电源稳压常采用三端集成稳压器，本设计可以采用三端集成稳压器LM7805，它具有体积小、可靠性高以及温度特性好等优点，而且使用灵活、价格低廉，只有三个引出端子，分别接输入端、输出端和公共端，基本上不需外接元件，而且内部有限流保护、过热保护和过压保护电路，使用方便、安全。
LM7805电路内部实际上包括了串联型直流稳压电路的各个组成部分，另外加上保护电路和启动电路。
2.2信号采集及处理电路
2.2.1气敏传感器
按构成气敏元件的材料划分为半导体和非半导体气敏元件两大类，而半导体型又分为电阻型和非电阻型两类。
电阻型半导体气敏元件是用氧化锡、氧化锌等金属氧化物材料制作而成，利用其阻值的变化来检测气体的浓度[7]。
非电阻式半导体气敏元件是根据气体的吸附和反应，使其某些有关特性变化对气体进行直接或间接检测。
MQ-2/MQ-2S气体传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡（SnO2）。
当传感器所处环境中存在可燃气体时，传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大。
使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。
MQ-2/MQ-2S气体传感器对液化气、丙烷、氢气的灵敏度高，对天然气和其它可燃蒸汽的检测也很理想。
这种传感器可检测多种可燃性气体，是一款适合多种应用的低成本传感器。
图6是传感器典型的灵敏度特性曲线。
图中纵坐标为传感器的电阻比（Rs/Ro），横坐标为气体浓度。
Rs表示传感器在不同浓度气体中的电阻值
Ro表示传感器在1000ppm氢气中的电阻值
图中所有测试都是在标准试验条件下完成的。
灵敏度特性：
图6
温/湿度的影响：
图7
图2是传感器典型的温度、湿度特性曲线。
图中纵坐标是传感器的电阻比（Rs/Ro）。
Rs表示在含1000ppm丙烷、不同温/湿度下传感器的电阻值
Ro表示在含1000ppm丙烷、20℃/65%RH环境条件下传感器的电阻值
基本测试回路：
图8
图是传感器的基本测试电路。
该传感器需要施加2个电压：
加热器电压（VH）和测试电压（VC）。
其中VH用于为传感器提供特定的工作温度。
VC则是用于测定与传感器串联的负载电阻（RL）上的电压（VRL）。
这种传感器具有轻微的极性，VC需用直流电源。
在满足传感器电性能要求的前提下，VC和VH可以共用同一个电源电路。
为更好利用传感器的性能，需要选择恰当的RL值。
2.2.2电压比较电路
电压比较电路用电压比较器实现。
电压比较器是由运算放大器发展而来的，比较器电路可以看
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