烟雾报警电路设计剖析.doc

目　录 摘　要 1 第1章　绪论 2 1.1 论文研究背景、目的和意义 2 1.1.1 论文研究背景 2 1.1.2 论文研究目的和意义 2 1.2 国内外发展状况 2 第2章　方案论证 4 2.1 设计方案的介绍 4 2.1.1 方案一 4 2.1.2 方案二 5 2.2 设计方案的选定 5 第3章　单元电路设计 7 3.1 电源电路设计 7 3.1.1 变压器 7 3.1.2 桥式整流电路 8 3.1.3 滤波电路 8 3.1.4 三端集成稳压电路 9 3.2 烟雾检测电路设计 10 3.2.1 气体传感器的介绍 10 3.2.2 烟雾传感器的选定 10 3.2.3 半导体烟雾传感器简介 11 3.2.4 烟雾检测电路 13 3.3 555时基集成电路 14 3.3.1 555时基电路简介 14 3.3.2 555时基电路的工作原理 15 3.3.3 555时基电路的工作模式 16 3.4 声光报警电路 17 3.5 整机电路的工作原理 17 第4章　电路仿真与调试 19 第5章　印制板制作与整机装配调试 22 5.1 印制电路板设计 22 5.2 印刷板制作工艺流程 22 5.3 整机装配与调试 23 结　论 25 参考文献 26 附录1　整机电路原理图 27 附录2　元件明细表 28 摘　要 为了提前发现并阻止火灾的发生，提高人们的警觉性，防止和减少火灾引起的事故。设计出以模数电和传感器技术为设计方法，基于实用、广泛和典型的原则，由三端集成稳压电路、半导体电阻式烟雾传感器、555集成电路等元器件构成的烟雾报警电路，可实现烟雾检测和声光报警功能。并且运用电子仿真软件进行电路仿真、实物制作来实现设计的功能。电路选用半导体烟雾传感器MQ-2型，对烟雾进行检测。运用555集成电路实现声光报警，及时提醒用户。本设计是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、使用寿命长等优点的烟雾报警电路，且具有一定的实用性。 关键词　烟雾传感器；555集成电路；声光报警第1章　绪论 1.1 论文研究背景、目的和意义 1.1.1 论文研究背景 随着科技的发展，越来越多的安全隐患由工业生产和人们的日常生活而产生。为了更早发现和阻止火灾的发生，防止因火灾引起的燃烧、爆炸等事故，造成严重的经济损失，甚至危及人的生命安全。为了减少这类事故的发生，就必须对烟雾进行现场实时检测，采用先进可靠的安全检测电路，严密监测环境中烟雾的浓度，及早发现事故隐患，采取有效措施，避免事故发生，才能确保工业安全和家庭生活安全。也是科学技术和社会发展的必然要求。因此，研究烟雾的检测方法与烟雾报警器就成为传感器技术发展领域的一个重要方向。 1.1.2 论文研究目的和意义 为了提前发现和阻止火灾发生，防止和减少火灾引起的燃烧、爆炸等事故，造成社会严重的经济损失，甚至危及人的生命安全。 因此，研究烟雾的检测方法与烟雾报警器就成为传感器技术发展领域的一个重要课题。本设计中的烟雾报警电路是能够检测环境中的烟雾浓度并具有声光报警功能的电路。该报警电路是石油化学工业、有气体泄漏可能的生产工厂及家庭防火防爆必备的仪器。因此研究新型、性能稳定、准确监测可燃性气体，并符合国家相关规定的报警器具有极其重要得意义。 1.2 国内外发展状况 我国在70年代初期开始研制烟雾报警器，生产型号多样、品种较齐全，应用范围也由单一的炼油系统扩展到几乎所有危险作业环境的各种类型报警器，产品数量也在不断增加。但主要是在引进国外先进的传感器技术和先进的生产工艺基础上，进行研究与开发形成自己的特色。近年来，在烟雾选择性和产品稳定性上也有很大进步。 国外从20世纪30年代开始研究并开发烟雾传感器，且发展迅速，一方面是因为人们安全意识增强，对环境安全性和生活舒适性要求提高；另一方面是因为传感器市场增长受到政府安全法规的推动。据有关统计，美国1996年～2002年烟雾传感器年均增长率为27%～30%。随着传感器生产工艺水平逐步提高，传感器日益小型化、集成度不断增大，使得烟雾检测 仪器的体积也逐渐变小，提高了烟雾检测仪器的便携性，更加利于生产、运输及市场推广。 烟雾报警器可分为民用火灾烟雾报警器、工业用烟雾报警器、有毒有害烟雾报警器三大系列产品。 1.民用火灾烟雾报警器 民用火灾烟雾报警器为居民家庭用的火灾报警器,一般安装在厨房，遇到火灾产生的烟雾时，报警器可发出声光报警，或同时伴有数字显示，同时联动外部设备。有的报警器可自动开启排风扇，把烟雾排出室外。 2.工业用烟雾报警器及有毒有害烟雾报警器 工业用烟雾报警器及有毒有害烟雾报警器只是检测探头有差异，而在原理和应用中都很相近。工业用燃气报警器及有毒烟雾报警器根据检测环境的不同，也可分为检漏仪、控制器和探测器。 第2章　方案论证 2.1 设计方案的介绍