烟雾报警器的设计实现ppt.ppt

烟雾报警器的设计实现 设计选题三十五 设计背景 现在很多公共场合因为人们吸烟而导致空气质量不好，影响人们的身体健康。某些特定环境里对室内的烟雾浓度也有一定限制。本系统能够监测指定环境内的烟雾浓度，并显示烟雾浓度等级。系统根据烟雾浓度等级并自动开启排风机，改善室内空气质量或发出警报。 设计任务 能够检测制定环境内烟雾浓度并将烟雾浓度分为三级加以显示。 当浓度超过第二等级时系统自动开启风扇排风 当浓度超过最高等级时系统发出声音警报 当浓度超过最高等级时系统发出语音提示警报 设计提示 利用QM-N5将烟雾浓度转化为电压信号 将模拟电压信号转为数字信号，并进行等级划分，将烟雾浓度等级分为三级。 使用数码管将烟雾浓度等级进行显示。 烟雾浓度大于或等于二级时，控制风扇排风。 三级烟雾浓度时，控制蜂鸣器报警。 语音录放芯片录音，并在三级烟雾浓度时，控制其放音 设计思路 模拟、数字电路实现 单片机实现* 模拟、数字电路实现思路 系统框图 1、烟雾浓度采集 QM-N5型气敏元件是半导体气敏元件，当元件接触还原性气体时，其电导率随气体浓度的增加而迅速升高。 特点： 用于可燃性气体（CH4、C4H10、H2等）和烟雾的检测 灵敏度高 响应速度快 输出信号大 寿命长，工作稳定可靠 QM-N5 技术指标 加热电压(VH) AC或DC 5±0.5V 回路电压(VC) 最大DC 24V 负载电阻(RL) 2KΩ 清洁空气中电阻(Ra) ≤4000KΩ 灵敏度(S=Ra/Rdg) ≥4 (在1000ppmC4H10中) 响应时间(tres) ≤10S 恢复时间(trec) ≤30S 检测范围 50-10000ppm QM-N5 QM-N5 2、烟雾浓度分级/编码 比较器（运放） LM324 LM324 3、输出控制 实现译码功能 将不同等级的浓度对应到不同输出 模拟开关（CD4052BCM） 双4选1模拟开关 模拟开关（CD4052BCM） 模拟开关（CD4052BCM） 4、输出 显示电路 蜂鸣器 风扇 语音 显示电路 编码器（74HC147） 9个输入管脚（1~9）、4输出管脚（A、B、C、D） 将0-9十个数字变成BCD码（极性相反） 编码器（74HC147） 9个输入管脚全为高电平时输出BCD码0 建议想输出数字几的BCD码，就将相应的输入管脚输入低电平，其余管脚高电平 7段数码管译码器（74LS47） 将BCD码译码提供给7段数码管显示 A0~A3对应4位BCD码 a~g对应共阳极数码管 7段数码管译码器（74LS47） 74LS47输入的BCD码与74HC147输出的BCD码反向需要反向器 反向器（74LS04） 将74HC147输出的4位BCD码反向 数码管（共阳极） 由8段二极管组成（阳极连接在一起） a~g对应74LS74输出（低电平时发光） 管脚测量（万用表） 显示电路 输出 蜂鸣器 三极管或运放驱动 风扇 三极管+继电器或运放驱动 语音电路 语音电路 提供元器件 LM324 X 1 QM-N5 X 1 CD4052BCM X 1 PNP三极管 X 2 74HC147 X 1 74LS47 X 1 74LS04 X 1 蜂鸣器X 1 风扇X 1 共阳数码管X 1 注意 分模块调试 （一个模块调试成功后进行下一个模块的焊接） 不要损坏器件 注意插拔 注意管脚分布 芯片座拔掉芯片焊接 QM-N5和ISD1760数量有限，调试时借用 可以后焊接浓度采集模块 完成作品及时验收，验收后交还（芯片、继电器、MIC、蜂鸣器、扬声器），并拆掉电路板中其他器件（焊掉而不要剪掉） 完成试验后按照实验讲义要求认真完成实验报告，一周内将实验报告投放到相应柜子中。 每次实验时，先刷卡。 * * 1 1 0 1 0 0 b a ? 160 100 80 60 Rosc(kΩ) 120 75 60 40 录音时长(sec) 4 6.4 8 12 采样率(kHz) * ** 电容可选用4.7 μF 或10 μF （录放音操作见使用说明） 继电器 X 1 二极管 X 1 ISD1760 X 1 按键开关 X 7 MIC X 1 扬声器 X 1 发光二极管 X 1 电容 4.7μF X 6 0