燃气泄露检测和报警装置设计.doc

燃气泄露检测及报警装置设计实验说明书 一，燃气泄露检测及报警装置的工作原理：　　QM－N5型气敏元件是以金属氧化物SnO2为主体材料的N型半导体气敏元件。它利用化学、物理效应将有害气体（例如一氧化碳、煤气、液化石油气等）及其浓度的信息转换成电信号，经电路处理后进行监测、监控与报警。利用QM－N5构成的有害气体控制报警器典型电路如下图，当室内有害气体的浓度超过一定值时，该电路能自动发出声光报警信号，并及时通过数码管显示不同的泄漏程度，可避免因有害气体而引起的灾难和事故。它常用于有害气体泄漏报警、自动排气装置、有害气体检测等领域。　　 检测电路工作原理：图1为 其工作原理为：当所敏传感器QM-N5接触到燃气等有害气体时，其自身的电阻变小，从而引起R15上的发生变化，使得COM0端口产生出一个类似于下降沿的信号，从而引起报警电路的下一步操作。 QM-N5特性曲线，检测回路的电压， 、 报警电路工作原理：图2为其工作原理为：当检测到气体发生泄漏时，即COM0产生了一个触发信号，从而经过52单片机的模数转换电路，经过处理产生相应程度的信号量输出，即PORTB的0xdf，0xef，0xff，从而根据相应的结果处理函数，在数码管上显示出0,1,2三种不同的数字编码，提醒用户做好相应的应对措施！ 二，相关电路的元器件选择计算： 检测电路的元器件选择计算： 根据图1电气原理图，对相关元器件选择计算如下：　 5V×（1.8/(1.8+2.0)）=2.37V; 报警电路的元器件选择计算： 根据图2电气原理图，对相关元器件选择计算如下： 　 （5V-0．7V）/1000mA=4.7K; 三，PCB板的设计：（（采用什么软件进行设计），设计的过程（建库及画图）最后结果图） PC机上的操作：采用AltiumDesigner进行PCB板的设计与制作，先画出原理图，接着把没有封装的元件手动添加相应的元件库。接着，进行布局与布线的操作，进行相应层，相应导线的规则设定，最后用热转印纸打印出来。 原理图： 实物图 四，采购元器件制作装置的注意事项：（采购和制作的注意事项） 采购的注意事项：列出采购清单注意型号的匹配，特别注意物体大小与相应的额定功率； 酒精泄露检测及报警装置用到的器件是： 4个1K电阻 1个1.8k电阻 1个2M电阻 1个100uF电容 1个10uF电容 2个33pF电容 4个50k可变电阻 3个三极管 3个二极管 1个LED 1个数码管 1个89C52单片机 1个12MHz晶振 1个4.7K的排阻（9个脚） 4个6V的继电器 1个NE555芯片 1个LM324N芯片 1个QM-N5气敏传感器 定义管脚：sbit k3=P1^0;sbit k2=P1^1;sbit k1=P1^2;算法：if(k1==0k2==0k3==0)P0=0x3f; P2=0; if(k1==0k2==0k3==1) P0=0x06; P2=0; if(k1==0k2==1k3==1)P0=0x5b;  P2=0; if(k1==1k2==1k3==1)P0=0x4f;  P2=0; 相关制作工艺 PCB板制作工艺实物PCB板的制作：将打印出来的PCB图纸，通过压版、三氯化铁的充分腐蚀，从而，完成PCB板的完成。 元器件装配工艺将各个元器件，按照板上相应的位置安放上去，接着，使用电烙铁、焊锡把相应的管脚焊接上去。 五，调试： 模拟调试的方法通过PROTEUS等仿真软件进行相应的模拟调试。 整机调试的方法由一位喝适量酒精的同学进行实验，即根据不同饮酒的程度而吹出的气体，观察是否是从轻到重地显示0,1,2等相应数字，调试即完成。 六，注意事项 1、电烙铁注意事项 (1) 新买的烙铁在使用之前必须先给它蘸上一层锡。通电加热升温，并将烙铁头蘸上一点松香，待松香冒烟时在上锡，使在烙铁头表面先镀上一层锡。 (2) 电烙铁通电后温度高达250摄氏度以上，不用时应放在烙铁架上，但较长时间不用时应切断电源，防止高温“烧死”烙铁头（被氧化）。 (3) 电烙铁及烙铁架单独放置，要防止烫伤人及烫坏其他元器件，尤其是电源线，若其绝缘层被烙铁烧坏而不注意便容易引发安全事故。 (4) 不要把电烙铁猛力敲打，以免震断电烙铁内部电热丝或引线而产生故障。 2、单片机使用注意事项 (1) 电源线加粗，合理走线、接地，三总线分开。使用完全光耦隔离方法来提高抗干扰能力，减少互感振荡，光耦应选择高速器件；  (2) CPU、RAM、ROM等主芯片应在VCC和GND间接电解及瓷片电容，以去掉高低频干扰；  (3) 应采用独立系统结构，并减少接