火災(zāi)報警電路的設(shè)計報告

第1章設(shè)計任務(wù)與要求1.1設(shè)計任務(wù)

在本火災(zāi)報警電路由負(fù)溫度系數(shù)電阻特性的熱敏電阻（NTC元件）為一臂組成測溫電橋，在正常情況下，測溫電橋的兩個輸出電壓相等，聲光報警電路部分不工作（發(fā)光二極管不發(fā)光，揚聲器不報警）。當(dāng)有火情時，測溫電橋的兩個輸出電壓不相等，產(chǎn)生壓差，當(dāng)此壓差增大到一定數(shù)值時，經(jīng)過由集成運放組成的差分放大電路的放大以及單限比較器的狀態(tài)比較，最終驅(qū)動發(fā)光二極管發(fā)光，揚聲器鳴叫報警。

第2章設(shè)計方案及論證差分比例運放實現(xiàn)差分放大差分比例運放實現(xiàn)差分放大單限電壓比較器聲光報警電路溫度控制電路圖2.1基本原理電路論證：1.溫度控制電路中，熱敏電阻的阻值隨溫度的變化而變化，從而控制比例運算電路的輸入電壓。差分比例放大電路實現(xiàn)電壓差的放大，使其達到比較器的門限電平。用單限比較器實現(xiàn)輸出的數(shù)字信號的跳轉(zhuǎn)。當(dāng)接入單線電壓比較器時：當(dāng)大于U,等于U輸出高電平，使發(fā)光二極管和晶體管截止。當(dāng)小于U,等于U輸出低電平，使發(fā)光二極管和晶體管導(dǎo)通4.不同的電壓使單限比較器輸出不同的電平，高電平使二極管和晶體管導(dǎo)通，控制報警電路。5.導(dǎo)通后二極管亮，揚聲器發(fā)聲報警。第3章單元電路設(shè)計3.1熱敏電阻圖3.1熱敏電阻原理當(dāng)發(fā)生溫度升高時時，熱敏電阻的電阻值變低，此時a、b兩點間產(chǎn)生電壓差，使得后面的電路有輸入信號。其中R11為熱敏電阻，其輸入差分比例放大電路中，此時Ub為反向輸入端，Ua為同向輸入端。3.2差分比例放大電路圖3.2差分比例放大電路若電路中有兩個輸入且參數(shù)對稱則可以實對差模信號的放大如圖（3）,電路圖中一級A1運放。當(dāng)熱敏電阻“R”發(fā)生改變時，增大，即二級運放中輸入的電壓增大。3.3單限電壓比較器如圖所示圖3.3單限電壓比較器電路當(dāng)接入單線電壓比較器時：當(dāng)大于U,等于U輸出高電平，使發(fā)光二極管和晶體管截止。當(dāng)小于U,等于U輸出低電平，使發(fā)光二極管和晶體管導(dǎo)通。3.4聲光報警部分電路圖3.4聲光報警電路第4章仿真與調(diào)試4.1電路仿真：仿真結(jié)果為下圖：當(dāng)在常溫時，即R為10KΩ，此時，發(fā)光二極管不亮，喇叭不響。圖4.1仿真結(jié)果電路圖當(dāng)超過90℃，即R為1000Ω，此時發(fā)光二極管亮燈，喇叭嗡鳴。4.2調(diào)試中可能出現(xiàn)故障的原因：1.實際電路與設(shè)計的原理圖不符；2.元器件使用不當(dāng)；3.設(shè)計的原理圖本身不滿足要求;4.誤操作等4.3查找故障的方法：把合適的信號或某個模塊的輸出信號引到其他模塊上，然后一次對每個模塊進行測量，直到找到故障模塊為止；通過儀器、儀表觀察到的讀數(shù)和波形，直接判斷故障發(fā)生的位置。第5章結(jié)論與心得根據(jù)熱敏電阻的特性來控制比例運算電路的反相端的電壓，從而使二級運放的輸入電壓增大而使其超過閾值電壓，單限比較器實現(xiàn)電壓的跳變，輸出高電平使發(fā)光二極管和晶體管導(dǎo)通，從而驅(qū)動聲光報警電路報警。此報警電路電路在火災(zāi)發(fā)生后，溫度升高到一定程度時，揚聲器鳴叫報警，若沒有達到該臨界溫度，則不報警。在這次小學(xué)期，我的設(shè)計題目是火警報警電路，通過這次設(shè)計，我了解到在電路設(shè)計中電路元件的參數(shù)選擇的重要性和必要性，在此試驗中培養(yǎng)了我們在電路設(shè)計中掌控大局的思維，提高了我們在模擬電路時需要的精雕細(xì)琢的手藝，讓我們親身經(jīng)歷了用理論來指導(dǎo)實踐，用實踐來驗證理論，在實踐中檢驗真理的過程。就如按照已知條件設(shè)計好自己的方案模擬的連接好電路后，通過仿真技術(shù)觀察輸出數(shù)據(jù)，對照理論值進行分析比較，找出設(shè)計電路中存在的漏洞，分析各元件產(chǎn)生的誤差。在這次實驗過程中，遇到了很多的問題。其中，在最初設(shè)計電路圖，電路中元件參數(shù)的計算和運用仿真技術(shù)的過程中造成很多困擾，通過自己的獨立思考了一段時間后終于想到一個比較可行的方案，接著和周圍的同學(xué)互相交流設(shè)計方案和在王老師的指導(dǎo)和幫助下，發(fā)現(xiàn)到自己再設(shè)計電路和計算參數(shù)中存在很多的不足。通過這次實驗，讓我更加體會到了嚴(yán)謹(jǐn)，認(rèn)真的重要性。我想，這將使我受益終生。參考文獻[1]楊素行.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程[M].高等教育出版社,2006[2]葛劍青.基礎(chǔ)電工控制應(yīng)用電路[M].