成绩评定：
传感器技术
课程设计
题目超温报警电路
摘要
随着科学技术的发展，人类对自动控制线路的开发不断深入，对各种控制线路的保护意识也逐渐增强。其中的超温报警电路是在实际应用中相当广泛的安全保护电路。所有电路均按基本功能分类编排，包括车辆类报警、有害气体类报警、无线遥控类报警、定时提醒类报警、设备故障类报警、电话自动类报警、电源安全及其他类报警应用电路。这些电路既有简单易制的家用防盗报警器电路，也有电路复杂的多功能报警器电路。在现实生活中，常有一种工程技术，即自动温度补偿的设备，在规定温度内正常工作，设备温度一旦超出上限，便立即切断电源报警。本次设计主要运用基本的模拟电子技术基础和传感器原理的知识，从基本的元器件出发，实现了超温报警电路的设计。超温报警电路是采用LM324温度传感器设计的，报警温度超过设定温度时会发出光报警信号。本电路主要由低功耗四运算放大器LM324、热敏电阻、LED发光二极管等元器件组成，并利用热敏电阻的阻值随着温度的升高而增大这个原理改变四运算放大器LM324比较器的比较电压，使其输出产生变化，从而引起发光二极管发出可见光，从而起到温度指示的作用。在实际应用中，利用发光二极管的温度指示作用来判断环境温度的变化，从而减少不必要的损失。
关键词：超温报警、热敏电阻、自动控制。
目录
一、设计目的------------------------- 1
二、设计任务与要求--------------------- 1 设计任务---------------------------- 1 设计要求---------------------------- 1 三、设计步骤及原理分析 ----------------- 1 设计方法---------------------------- 1 设计步骤---------------------------- 1 设计原理分析------------------------- 2
四、课程设计小结与体会 ----------------- 4
五、参考文献-------------------------- 5
一、设计目的
温度测量与控制电路广泛应用于生产生活中的各个方面，特别是在工业生产中，温度自动控制已经成为一个相当成熟的技术。本次课程设计给我们创造了良好的学习机会：一是查阅资料将自己所学的数字电子技术，模拟电子技术，以及传感器的相关知识综合运用，二是系统了解温度监测的详细过程，为日后的学习和工作增长知识，积累经验。同时经过查资料、撰写设计报告等，加强在电子技术方面解决实际问题的能力，基本掌握常用模拟电子线路的相关知识，提高模拟电子线路的制作、调试和测试能力。
在确定课设题目，经仔细分析问题后，发现实现课题要求——温度控制的基本原理是采用简单芯片构成电路。在了解单元电路的基本构成后，我们总结出电路实现的基本原理，即通过将热敏电阻受温度影响所产生的输出电压送至LM324集成电路内部各级比较器，从而输出与温度相对应的显示值。通过电阻分压，做温度控制开关，从而达到控制温度的作用。本应用具有温度报警功能，当发热体靠经热敏电阻时，热敏电阻阻值变大，使得LM324同相输入大于发相输入，输出端输出高电平，LED发光二极管依次点亮达到温度指示和报警功能。
二、设计任务与要求
设计任务
本次设计的题目为超温报警电路的模拟系统设计，顾名思义就是运用温度传感器的温度特性从而达到超过一定设定的温度时的报警作用。
设计要求
1.利用温度传感器（热敏电阻）测量某环境的温度。
2.当温度超过设定的值时发出警报。
3.采用蜂鸣器报警，声音大小由环境温度与报警温度的差值决定。
4.了解由555定时器构成的报警电路及原理。
三、设计步骤及原理分析
设计方法
本实验首先通过一个由放大器LM358P U1A组成的电压跟随器，使该放大器的输出电压
稳定在左右，该电压刚好能满足测量电路的工作，R10处本应接一个热敏电阻，由于元器件的缺乏，此处用一个精密电位器代替，首先确定好一个阻值，相当于设定了一个特定的温度，当改变电位器R10的阻值时，放大器LM358P U1B的输入电压发生变化，通过放大电路使555定时器产生脉冲信号，从而蜂鸣器发出间歇的响声。
设计步骤
1.稳压源电路的设计
2.测量电路的设计
3.放大电路的设计
4.报警电路的设计
设计原理分析
1.稳压源电路设计
利用运放LM358构成电压跟随器，形成稳定的电压源供测量电路使用。其中D1采用左右的稳压管，调节R8使电压跟随器U1A的输出Uo1稳定在，为后面的测量电路提供可靠地电源供应，其电路原理图如图：
图稳压电源电路图
2.测量电路的设计
图测量电路
以热敏电阻作为温度传感器进行温度的测量，采用的热敏电阻为正温度系数，即随着温度的升高，阻值增大。该热敏电阻在常温时阻值约为680Ω（在电路图中以可变电阻R10代替），该部分电路原理图如图2，图中的V1可用图1中Uo1代替。
3.放大电路设计
利用运放LM358构成差动放大电路，如图，运放LM358对从5脚和6脚过来的电压进行相减放大。
图放大电路
（注：图中的V1可用图1中Uo1代替。R10等效为正温度系数热敏电阻）
4.报警电路设计
报警电路相对简单，5V的稳压二极管使蜂鸣器工作在正常状态，避免当温度过高时将蜂鸣器烧坏。该部分电路图如图：
图报警电路
5.整体电路
通过以上设计，得到该温度报警器的总体电路图（如图）。
图整体电路
（注：图中R10本为正温度系数热敏点电阻，但此处用精密电位器代替，R8和R9为电位器，Uo处接报警电路）
传感器的工作电流一般选择1mA以下，这样可避免电流产生的热影响测量精度，并要求电源电压稳定。D1为稳压管，并经R3和R8分压，调节R8使电压跟随器U1A输出的稳定电流。由R4、R5、R9、R10组成测量电路，其输出接U1B差动放大器，经放大后输出，相应输出电压为0～+5V，其输出灵敏度为50mV/℃。该电路中采用了运放LM358，其引脚图，及各
部分功能如下：在LM358中有两个单独的运放，在它的8个引脚中，如图引脚1～3为一个运放，5～7为第二个运放，其中1脚和7脚为输出端，2脚和6脚为反相输入端，3脚和5脚为同相输入端。相应的逻辑功能图如图:
图 LM358引脚图图的逻辑功能图
四、课程设计小结与体会
按照电路图连接好电路后，接通电源，蜂鸣器不能正常发声。调节R8，用万能表测量U1A的电压，使U1A的输出电压为,调节R9，使U1B的输出电压在0～+5V之内，避免电压过高烧坏555定时器。然后再调节R9，使R9的阻值从0开始逐渐增大，观察蜂鸣器的状态，在调节R9的过程中，发现蜂鸣器总是不响，因此只好检查电路是否连接正确。结果发现555芯片的6脚上有一根细铜丝搭在7脚上，造成短路，纠正电路后重新接通电源，调节R9，发现蜂鸣器还是没有声音。于是我又对各个模块进行检查和测量，却没有任何收获。无奈之下，只好请教于同学。同学也认为电路没有问题，于是用万用表测了一下蜂鸣器两端的电压，其电压为，蜂鸣器并没有接反，猜测是蜂鸣器坏了，换了一个，重新接通电源调试，调节R9时发现，当R9的阻值超过特定的值以后，蜂鸣器就能发声，当减小R9的阻值低于该特定值时，蜂鸣器停止发声。这种现象表明该电路能实现预期的效果，电路一切正常。
在本次的课程设计中通过认真选题，找材料，分析、设计等，也掌一些软件的操作方法，这为以后的学习做了铺垫。整个设计实现了从单一的理论学习到解决实际问题的转变。通过本次的课程设计，最大的收获就是提高了动手能力，培养了寻求解决问题的能力和团队精神，同时也增强了其它方面的能力。在设计中，充分应用以前所学的知识，例如：集成电路、三极管、二极管、定时器555等元件的应用。这次实践让人受益匪浅，在摸索该如何设计电路使之实现所需功能的过程中，特别有趣，既培养了设计思维，又增强了实际操作能力。
课程设计的自主设计、学习和研究过程中，通过写课程设计的总结报告，初步训练了书面表达能力，组织逻辑能力，这些技能应用性强，对将来就业和进一步发展帮助较大。同时也加强了对课本知识的理解，能够做到理论和实际相互联系，收获很大，并且深深地体会到自己所学知识的不足，激发了作者的自学能力和应对挑战的能力。为今后学习打下了良好的基础，也培养了严谨务实的作风。
五、参考文献
[1] 吉雷. Protel 99. 西安电子科技大学出版社，2000
[2] 王港元. 电工电子实践指导. 江西科学技术出版社，2005
[3] 郑步生.Multisim2001电路设计及防真入门与应用.电子工业出版社，2008
[4] 何社成. 实用报警电路图集. 中国电力出版社，2009
[5] 张新德、刘淑华. 看图学电子元器件选用、检测与查用100问[M].机械工业出版社，2009
火灾报警器工作原理 火灾报警器主要由探测器和二次仪表两部分组成。火灾发生时，必然会伴随着产生烟雾、高温和火光，探测器对这些都很敏感。当有烟雾、高温、火光产生的时候，探测器就改变平时的正常状态，引起电流、电压或机械部分发生变化或位移，再通过二次仪表放大、传输等过程，发出警报声，有的还能同时发出灯光信号，并显示发生火灾的部位、地点。 火灾探测器主要分感烟、感温、光辐射三大类，工作原理如下。 (1)感烟探测器工作原理 根据结构不同，感烟探测器可分为离子感烟探测器和光电感烟探测器。 ①离子感烟探测器工作原理 离子式感烟探测器是由两个内含Am241放射源的串联室、场效应管及开关电路组成的。内电离室即补偿室，是密封的，烟不易进入；外电离室即检测室，是开孔的，烟能够顺利进入。在串联两个电离室的两端直接接入24V直流电源。当火灾发生时，烟雾进入检测电离室，Am241产生的α射线被阻挡，使其电离能力降低，因而电离电流减少，检测电离室空**的等效阻抗增加，而补偿电离室因无烟进入，电离室的阻抗保持不变，因此，引起施加在两个电离室两端分压比的变化，在检测电离室两端的电压增加量达到一定值时，开关电路动作、发出报警信号。 ②光电感烟探测器工作原理 光电式感烟探测器由光源、光电元件和电子开关组成。利用光散射原理对火灾初期产生的烟雾进行探测，并及时发出报警信号。按照光源不同，可分为一般光电式、激光光电式、紫外光光电式和红外光光电式等4种，下面介绍一般光电式和激光光电式感烟探测器的工作原理。 a、一般光电式感烟探测器根据其结构特点可分为遮光型和散射型两种，工作原理如下。 遮光型光电感烟探测器由一个光源（灯泡或发光二极管）和一个光电元件对应装在小暗室内构成。在无烟情况下，光源发出的光通过透镜聚成光束，照射到光电元件上，并将其转换成电信号，使整个电路维持在正常状态，不发出报警。
汽车发动机超温报警器的工作原理及电路图 2008-10-07 10:27:23 来源:互联网 本例介绍的汽车发动机超温报警器具有保护功能，能在汽车发动机工作温度偏高、水箱温度超过9O℃时发出声光报警信号，同时自动切断点火电路的工作电源，使发动机熄火。 电路工作原理 该汽车发动机超温报警器电路由温度检测控制电路和声光报警电路组成，如图所示。
温度检测控制电路由电阻器Rl、R2、电容器C、可变电阻器RP、热敏电阻器RT(作为温度传感器)、控制集成电路ICl和继电器K组成。 接通汽车点火开关S后，该报警器电路进人温度检测状态，ICl输出低电平，K吸合，其常开触头接通点火线圈的工作电源。在水箱内水温低于gOC时，报警电路不工作，HL不亮，IC2不工作，HA不发声。 当水箱因严重缺水或其他原因导致水温超过gOt时，lCl输出高电平，K释放，其常开触头接通，使HL点亮，IC2工作，驱动HA发出报警声;同时K的常闭触头断开点火线圈的工作电源，使发动机熄火。 调节RP的阻值，可设定报警器动作温度。 元器件选择 R1和R2选用1/4W金属膜电阻器或碳膜电阻器。 Rp选用合成膜可变电阻器或实心可变电阻器。 RT选用测温型负温度系数的热敏电阻器(使用时将其密封在铜管内，从水箱迸水口附近插入水箱内的水中)，例如MF5l系列。 C选用耐压值为16V铝电解电容器。 lCl选用JEC-2B型多功能控制集成电路;lC2选用CHlO00型报警用蜂鸣器驱动集成电路。 HA选用带助声腔的压电式蜂鸣器。 HL选用l2V指示灯。 K选用JRX-l3F型l2V直流继电器，使用时将其两组常开触头并联使用。
1火灾自动报警系统的组成？ 答案：火灾自动报警系统是由触发器件、火灾报警装置、火灾警报装置以及具有其它辅助功能的装置组成的火灾报警系统。它能够在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量和光辐射等物理量，通过感温、感烟和感光等火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，并同时显示出火灾发生的部位，记录火灾发生的时间。 2火灾自动报警系统的基本形式？ 答案：根据现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》规定，火灾自动报系统的基本形式有三种，即：区域报警系统、集中报警系统和控制中心报警系统。 3什么是火灾报警装置和火灾警报装置？ 答案：①在火灾自动报警系统中，用以接收、显示和传递火灾报警信号，并能发出控制信号和具有其它辅助功能的控制指示设备称为火灾报警装置。 ②在火灾自动报警系统中，用以发出区别于环境声、光的火灾警报信号的装置称为火灾警报装置。它以声、光音响方式向报警区域发出火灾警报信号，以警示人们采取安全疏散、灭火救灾措施。4火灾自动报警设备一般常见故障有哪些？ 答案： (1)主电源故障。 (2)备用电源故障。 (3)探测回路故障。
(4)误报火警。 5消防监控员定期检查主要工作有哪些？ 答案： ①每日查报警控制器的功能，并填写系统运行和控制器日检登记表。 ②每季度应检测和试验报警系统的下列功能，并填写季检表。 ③每年对火灾自动报警系统的功能，应作下列检查和试验，并填写年检表。 ④探测器投入运行二年后，应每隔三年全部清洗一遍，并作响应阈值及其它必要的功能试验，合格的方可继续使用，不合格的严禁重新安装使用。 6消防系统的分类？ 答案： ①水消防系统 ②气体消防系统 ③泡沫灭火系统 7火灾自动报警系统的误报的种类？ 答案： 误报分为危险性误报和安全性误报两种，所谓危险性误报是指火灾发生时生产大量的烟、温而不能使系统发生报警信号者，又称不报。所谓安全性误报是指无火灾的情况下报警，又称虚报。 8火灾自动报警系统减少误报的方法？ 答案：
电子科技大学模电课程设计报告——火灾报警电路
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 2
电子科技大学 《模拟电路基础》应用设计报告 设计题目：火灾报警电路 学生姓名：学号： 教师姓名：日期： 一、设计任务 通过两个温度传感器获得的电压差实现火灾自动报警。 正常情况下，电压差为零，发光二极管不亮，蜂鸣器不响。 当有火情时，电压差增大，发光二极管发光，蜂鸣器鸣叫。 二、电路原理 根据设计要求，把设计的电路分成以下三个模块（图1）： 图1 电路方框图 电路详细构成如下： 放大微 弱电压信 号 判断是否 需要报警 报警指 示
1.二极管温度传感器 仿真时，可用电压源ui1、ui2模拟温度引起的电压变化，但可用二极管作为实际的温度传感器。常温下，硅二极管正向导通时的导通电压约为0.7V。 流过二极管的正向电流固定时，温度每上升1度，正向电压下降大约2mV。 图2 二极管温度传感器 2.差分电压放大电路 发生火灾时，温度传感器的电压差可以迅速上升至几十到几百mV，根据后级的比较电压确定放大倍数，通过差分放大器将电压放大到大于比较 电压。 因此选择图三这样的电路可将微弱的电信号放大10倍左右。 图3 差分电压放大电路 ) ( 1 2I I f O u u R R u- ? =
3.单限电压比较器 差分电路输出的电压从U2的正向输入端输入，与单限电压比较器的阈值电 压UT 进行比较。 图4 单限电压比较器 CC T oH o T o oL o T o V R R R U U u U u U u U u ?+= =>=<4 34 2121;;时，时，
南昌航空大学 科技学院 课程设计说明书 课程设计名称：电子专业课程设计 课程设计题目：超温报警电路的模拟系统设计 学院名称：南昌航空大学科技学院信息工程系专业：电子信息工程班级： 学号：姓名： 评分：教师： 20 年月日
摘要 随着科学技术的发展，人类对自动控制线路的开发不断深入，对各种控制线路的保护意识也逐渐增强。其中的超温报警电路是在实际应用中相当广泛的安全保护电路。所有电路均按基本功能分类编排，包括车辆类报警、有害气体类报警、无线遥控类报警、定时提醒类报警、设备故障类报警、电话自动类报警、电源安全及其他类报警应用电路。这些电路既有简单易制的家用防盗报警器电路，也有电路复杂的多功能报警器电路。在现实生活中，常有一种工程技术，即自动温度补偿的设备，在规定温度内正常工作，设备温度一旦超出上限，便立即切断电源报警。本次设计主要运用基本的模拟电子技术基础和传感器原理的知识，从基本的元器件出发，实现了超温报警电路的设计。超温报警电路是采用LM324温度传感器设计的，报警温度超过设定温度时会发出光报警信号。本电路主要由低功耗四运算放大器LM324、热敏电阻、LED发光二极管等元器件组成，并利用热敏电阻的阻值随着温度的升高而增大这个原理改变四运算放大器LM324比较器的比较电压，使其输出产生变化，从而引起发光二极管发出可见光，从而起到温度指示的作用。在实际应用中，利用发光二极管的温度指示作用来判断环境温度的变化，从而减少不必要的损失。 关键词：超温报警、热敏电阻、自动控制。
目录 前言 (1) 第一章设计要求与方案 (2) 第二章电路设计 (3) 2.1 主要包含的内容 (3) 2.2 稳压源电路设计 (3) 2.3 测量电路的设计 (4) 2.4 放大电路设计 (4) 2.5 报警电路设计 (5) 2.6 整体电路 (5) 第三章实验调试与分析 (7) 结论 (8) 参考文献 (9) 附录一元器件清单 (10)
火灾报警器的原理 探测器为什么能发现火灾现象呢? 火灾发生时，必然会伴随着产生烟雾、高温和火光，探测器对这些都很敏感。当有烟雾、高温、火光 产生的时候，它就改变平时的正常状态，引起电流、电压或机械部分发生变化或位移，再通过放大、传输 等过程，发出警报声，有的还能同时发出灯光信号，并显示发生火灾的部位、地点。 火灾探测器主要分感烟、感温、光辐射三大类： (1)感烟探测器。一种是离子感烟探测器，它在内外电离室里面有放射源镅241，电离产生的正、负离 子，在电场的作用下各向正负电极移动。在正常的情况下，内外电离室的电流、电压都是稳定的。一旦有 烟雾窜逃外电离室。千扰了带电粒子的正常运动，使电流，电压就有所改变，破坏了内外电离室之间的平 衡，于是就发出了信号。还有一种叫光电感应探测器，它有一个发光元件和一个光敏元件，平常光源发出 的光，通过透镜射到光敏元件上，电路维持正常，如果有烟雾从中阻隔，到达光敏元件上的光就显著减弱， 于是光敏元件就把光强的变化变成电的变化，通过放大电路向人们报警。还有一种叫管道抽吸式感烟探测 器，它的工作原理与光电感应探测器中另一种散射型相似，通过烟雾的反射或散射产生光敏电流，主要用 在船舶上。近年来还出现了激光感烟探测器，它也是利用光电感应原理，不同的是光源改用激光束。这种 探测器采用半导体器件，体积小、价格低、耐震动、寿命长，很有发展前途。 (2)感温探测器。一种是运用金属热胀冷缩的特性。正常的情况下，探测器的电路断开；当温度升到一 定值时，由于金属膨胀、延伸，导体接通，于是发出了信号。一种是利用某些金属易熔的特性，在探测器 里固定一块低熔点合金，当温度升到它的熔点(70~90℃)时，金属熔化，借助弹簧的作用力，使触头相碰， 电路接通，发出信号。这二种探测器都属定温型。即当外界温度超过某一限值时就报警;还有一类是差温型， 升温的速度超过特定值时，便会感应报警。如将两者结合起来，便成为差定温组合式。(3)光辐射探测器。一种是红外光辐射探测器。物质在燃烧时，由化学反应产生闪烁的红外光辐射使硫 化铅红外光敏元件感应，转变成电信号，经放大后，就能向人们报警。另一种是紫外光辐射探测器，则利 用有机化合物燃烧时，火光中的紫外光，使紫外光敏管的电极激发出离子，通过继电器等，就能打开开关 电路报警。 火灾报警器是重要的安全设备，一切重要的场所，如大型物资仓库、隧道、大型船舶、高层建筑都应 该安装。它还可以与自动灭火设备一起组成自动报警、自动灭火的“自动消防队”。
实践设计报告 （电子工程实践） 学院：电气工程与自动化学院 题目：超温报警控制电路的设计 专业班级：自动化131班 学号：2420132905 学生姓名：吴亚敏 指导老师：曾璐 2015年1月30日
目录 一、摘要 (3) 二、题目及其要求 (3) 三、工作原理说明 (4) 四、设计过程及其说明 (5) 4.1 电源电路 (5) 4.2 比较器电路 (6) 4.3 频率发生器电路 (7) 4.4 数码管译码与显示电路 (8) 五、元件组装与焊接 (9) 六、调试及其结果 (12) 七、心得与体会 (13)
一、摘要 本次设计主要运用基本的模拟电子技术基础和传感器原理的知识，从基本的元器件出发，设计超温报警电路。该电路分为四个模块：电源模块、比较器控制模块、频率发生器模块、数码管译码及显示模块。四个模块组成一个整体，实现超温报警并自动切断数码管译码及显示电路电源的功能。该电路实际上模仿了现实生活中电子设备的自我保护机制。 关键词：超温报警，自动控制。 二、题目及其要求 在现实生活中有一种工程技术，即带有自动温度补偿的设备，在规定温度内正常工作。但是为了设备安全，需要设定工作的上限温度，万一温控补偿失效，设备温度一旦超出上限温度时，便立即切断电源并报警。待设备修复之后，再投入使用。 为了在短时间内模拟上述过程，将题目适当修改，即用数码管显示电路代替工作件，当其接通市电后，数显电路会循环显示 0-1-2-4-8-0-8-4-2-1。用电烙铁代替发热件，当电烙铁靠近热敏元件约几秒钟后温度超过了上限温度，首先切断发热件电源，1秒钟后自动切断数显工作电源，数显电路停止工作，并不断发出di-di的报警声。当温度下降低于上限温度时，电路又正常工作。
福建农林大学金山学院 电子信息工程类 课程设计报告 课程名称：低频电子线路课程设计课程设计题目：火灾报警器电路 姓名：陈火灿 系：信息与机电工程系专业：电子信息工程 年级：2012级 学号：0126710047 指导教师：范群贞 职称：助教 2014 年 1 月10 日
福建农林大学金山学院电子信息工程类 课程设计结果评定 序号内容分值评分1 选题合理、目的明确，对设计任务理解透彻10 2 方案科学，设计合理，电路正确，现实可行， 具有创新性 30 3 得出正确的仿真结果20 4 撰写设计报告的规范化、参考文献充分（不 少于5篇） 10 5 能够按照要求完成课程设计演示，答辩思路 清晰，语言表达准确，概念清楚、正确 20 6 态度认真、学习刻苦、遵守纪律，能够按时 提交课程设计报告 10 成绩合计100 指导教师签字：范群贞 任务下达日期：2013年12月26 日 评定日期：年月日
目录 1、封面 (Ⅰ) 2、课程设计结果评定 (Ⅱ) 一、课程设计的目的、要求、以及内容简述 (1) （1）课程设计的目的 (1) （2）课程设计的要求 (1) （3）课程设计的内容 (1) 3.1 电路图 (1) 3.2 设计思路，设计方法和骤 (2) 3.3 仿真结果分析 (3) 二、设计电路的体会和总结 (7) 三、参考文献 (8)
课程设计题目名称火灾报警器电路 一、课程设计的目的、要求、以及内容简述 1.课程设计的目的 1．通过实际课题的设计提高学生综合运用所学知识能力。 2．学习电子工程师理想的设计工具Multisim电路仿真设计工具，熟悉Multisim软件基本操作，了解Multisim的电路仿真过程，学会绘制电路图，并能进行基本的仿真实验及性能分析。 2.课程设计的要求 测试两路温度传感器（安装在室内同一处，一路安装在塑料壳内，另一路安装在金属板上）的温度电压信号，在正常情况下两路温度传感器所产生的电压相等，指示灯－发光二极管不亮，报警器－蜂鸣器不响。当有火情时，安装在金属板上的温度传感器会因金属板导热快而温度上升速度快，相比较而言，安装在塑料壳内的温度传感器的温度上升速度要较慢，从而令两者产生的温度电压信号产生压差。当此压差增大到一定数值时，经过由集成运放构成的差分放大电路的放大以及单限比较器的状态比较，最终驱动发光二极管发光，蜂鸣器鸣叫报警。根据设计要求，火灾报警电路对应的结构框图如图： 3.课程设计报告内容 3.1 电路图
目录 一、前言 (4) 二、任务分析 (5) 三、设计原理 (6) 3.1 超温报警电器原理图 (6) 3.2 文字说明原理 (6) 3.3 555振荡器工作原理 (8) 3.4 CD4511工作原理 (9) 四、各元器件的概况 (10) 4.1 LM324芯片 (10) 4.2 热敏电阻 (11) 4.3 555振荡器 (12) 4.4 CD4511芯片 (12) 4.5 发光二极管 (14) 五、结语 (15) 六、参考文献 (15)
超温报警电路 【中文摘要】随着科学技术的发展，人类对自动控制线路的开发不断深入，对各种控制线路的保护意识也逐渐增强。其中的超温报警电路是在实际应用中相当广泛的安全保护电路。所有电路均按基本功能分类编排，包括车辆类报警、有害气体类报警、无线遥控类报警、定时提醒类报警、设备故障类报警、自动类报警、电源安全及其他类报警应用电路。这些电路既有简单易制的家用防盗报警器电路，也有电路复杂的多功能报警器电路。在现实生活中，常有一种工程技术，即自动温度补偿的设备，在规定温度正常工作，设备温度一旦超出上限，便立即切断电源报警。本次设计主要运用基本的模拟电子技术基础和传感器原理的知识，从基本的元器件出发，实现了超温报警电路的设计。超温报警电路是采用LM324温度传感器设计的，报警温度超过设定温度时会发出光报警信号。本电路主要由低功耗四运算放大器LM324、热敏电阻、LED发光二极管等元器件组成，并利用热敏电阻的阻值随着温度的升高而增大这个原理改变四运算放大器LM324比较器的比较电压，使其输出产生变化，从而引起发光二极管发出可见光，从而起到温度指示的作用。在实际应用中，利用发光二极管的温度指示作用来判断环境温度的变化，从而减少不必要的损失。 关键词：超温报警、热敏电阻、自动控制原理
毕业(设计) 论文题目：火灾报警电路 系部：电气工程与自动化系 专业：机电一体化 班级： 姓名： 指导教师： 山西职业技术学院
目录 摘要 (2) 1 绪论 (4) 1.1引言 (4) 1.2火灾自动探测报警技术的发展历史 (4) 1.3国内外火灾报警系统的现状及发展情况 (6) 1.4火灾报警系统的技术差距和发展趋势 (7) 2火灾报警控制系统的组成及工作原理 (9) 2.1火灾报警控制系统的组成 (9) 2.1.1火灾报警探测器 (9) 2.1.2火灾报警控制器 (10) 2.2火灾探测原理 (10) 2.3火灾报警控制系统的原理 (11) 2.4本章小结 (11) 3火灾报警系统的电路设计 (12) 3.1设计要求 (12) 3.2设计方案及原理框架图 (12) 3.3单元电路设计及主要元器件参数计算 (12) 3.4电路图 (13) 总结与展望 (14) 参考文献 (16)
摘要 火灾作为一种认为灾害，是指火源失去控制蔓延发展而给人民带来生命财产带来损失的一种灾害性燃烧现象。火灾还是一种终极型灾害，任何其他灾害最终都可导致火灾。火灾能燃烧掉人类经过辛勤劳动创造的物质财富，使工厂、仓库、城镇、乡村和大量生产生活物资化为灰烬，一定程度上影响这社会经济的发展和人们的正常生活。火灾还污染了大气，破坏了生态环境。火灾不仅使一些人陷于困境，它还涂炭生灵，夺去许多人的生命和健康，造成难以消除的身心痛苦。 据世界火灾统计中心及欧洲共同体研究测算，如火灾直接损失占国民经济生产总值的2‰，整个火灾的损失将占国民经济生产总值的10‰以上。现代社会空前发展，积累了巨大的社会财富。特别是在城市地区，社会人口相对集中，建筑设施鳞次栉比，一旦发生火灾，会严重危害人们的生命财产安全，造成惨重的损失。因此，我国政府高度重视消防安全工作。在我国，火灾危害之烈，损失之巨，不亚于地震和洪水的危害。近年来，我国城市火灾频频，深圳、广州、上海、长沙、石河子、吉林、浙江等地发生的特大火灾所造成的危害及后果，给人们留下了极其深刻的印象，火灾给国家和人民的生命财产造成了巨大的损失。 随着各类建筑的不断发展，建筑规模越来越大，层次越来越高，建筑的标准也越来越高。新建的各类大楼都具备人员密集、设备先进、功能多、装饰豪华等特点，因此，火灾自动报警和自动灭火系统已成为高层建筑不可缺少的重要组成部分。众所周知，建筑火灾给人类造成的损失是巨大的。火灾往往发生在人群稠密和物资集中的地方，扩展的速度较快，而这些地区的消防通道又常常拥堵，消防车难以进入，消防灭火工作难以展开，往往小的火灾却酿成大的灾祸。因此，我们必须按照“隐患险于明火，防患胜于救灾，责任重于泰山的概念，做好防范工作，只有严格按照消防规范的规定进行消防设计、施工，才能限制火灾蔓延的范围，及时发现和扑救火灾。随着电子技术和计算机技术的迅速发展，国际上已将该技术广泛地应用于消防报警系统和消防灭火系统。目前我国新建的建筑中也广泛地采用了消防自动报警系统，就是将着火时的烟、光、温度等环境参数的变化通过相应的探测器探测后传给中央处理主机，通过电脑的快速分析，判断是否着火并将着火情况快速地报警，同时启动消防自动灭火系统，控制火情；启动紧急广播系统和人群疏散指导系统，使建筑物内的人员快速
模拟电子技术课程设计报告书 课题名称 火灾报警电路的设计 姓 名 学 号 院、系、部 通信与电子工程学院 专 业 电子信息工程专业 指导教师 ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※※ ※※ ※ ※ ※※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ 2010级电子信息工程 模拟电子技术课程设计
2011年 12 月16 日
火灾报警电路的设计 1 设计目的 （1）通过运用模拟电子技术的相关知识设计一个元件，来达到熟悉相关知识件的目的。 （2）了解火灾报警器的组成及工作原理。 （3）熟悉火灾报警器的设计、制作，与操作。 （4）了解protel2004或Multisim的使用方法以及实现仿真。 2 设计思路 设计一个火灾报警器电路: （1）火灾发生前后，通过改变电阻的组织来实现声光报警电路的发生，然后，运用发光二极管，蜂鸣器等元件将报警结果表现出来。 （2）选择最具优势的各部分电路，如：直流稳压电路、惠更斯电桥、差分式放大电路、单门限电压比较电路等电路的选择。 （3）将已经选择好的各部分电路组合使之构成完整的电路图。 3 设计过程 3.1方案论证 该火灾报警器是有惠更斯电桥，差分放大电路，单门限电压比较器，声光报警电路组成，其原理框图如图所示：
图1火灾报警器原理框图 它的工作原理：通过第一部分惠更斯电桥电路的热敏电阻，采集温度变化信号，使之转变为电信号。再到第二部分的差分式放大电路的比例运算放大器，由电阻引入负反馈，构成差分比例运算电路。接着到第三部分单门限电压比较电路，如果输出的电压大于单限电压比较器的阈值电压，则就可以通过单限电压比较器，然后作用在发光二极管LED 灯和蜂鸣器上。但如果差分放大器输出的电压小于阈值电压，则电流不会通过单限电压比较器，此时二极管工作在低电平状态，就不会有任何警报。最后到第四部分声光报警电路，当输入电压达到发光二极管LED 灯和三极管正常工作电压时，二极管LED 灯发光，蜂鸣器发声，实现报警，否则，不能实现报警。 3.2电路设计 （1）直流稳压电源的设计 直流稳压电源的设计如图2所示。 工作原理：由图2所示为火灾报警电路的第一部分——直流稳压电源。它是由电源变压器、整流电路、芯片三部分组成的。电路中XMM1输出电压为5V ，XMM2输出电压为12V 。 图2直流稳压电源 （2）惠更斯电桥电路设计 惠更斯电桥电路如图3所示。
目录 一、前言 4 二、任务分析 5 三、设计原理 6 3.1超温报警电器原理图 (6) 3.2文字说明原理 (6) 3.3 555振荡器工作原理 (8) 3.4 CD4511工作原理 (9) 四、各元器件的概况 10 4.1 LM324 芯片 (10) 4.2 热敏电阻 (11) 4.3 555振荡器 (12) 4.4 CD4511 芯片 (12) 4.5发光二极管 (14) 五、............................................................... 结语15 六、参考文献 15
超温报警电路 【中文摘要】随着科学技术的发展，人类对自动控制线路的开发不断深入，对各种控制线路的保护意识也逐渐增强。其中的超温报警电路是在实际应用中相当广泛的安全保护电路。所有电路均按基本功能分类编排，包括车辆类报警、有害气体类报警、无线遥控类报警、定时提醒类报警、设备故障类报警、自动类报警、电源安全及其他类报警应用电路。这些电路既有简单易制的家用防盗报警器电路，也有电路复杂的多功能报警器电路。在现实生活中，常有一种工程技术，即自动温度补偿的设备，在规定温度正常工作，设备温度一旦超出上限，便立即切断电源报警。本次设计主要运用基本的模拟电子技术基础和传感器原理的知识，从基本的元器件出发，实现了超温报警电路的设计。超温报警电路是采用 LM324温度传感器设计的，报警温度超过设定温度时会发出光报警信号。本电路主要由低功耗四运算放大器LM324热敏电阻、LED发光二极管等元器件组成，并利用热敏电阻的阻值随着温度的升高而增大这个原理改变四运算放大器LM324比较器的比较电压，使其输出产生 变化，从而引起发光二极管发出可见光，从而起到温度指示的作用。在实际应用中，利用发光二极管的温度指示作用来判断环境温度的变化，从而减少不必要的损失。 关键词：超温报警、热敏电阻、自动控制原理
火灾报警及自动灭火装置管理制度示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
火灾报警及自动灭火装置管理制度示范 文本 使用指引：此管理制度资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 一、运行管理 1. 火灾报警及自动灭火装置运行管理由运行车间负 责，车间必须有详细的监控制度，将责任落实到人。 2. 在所有涉及消防装置上的工作必须填写工作票,对工 作票所列的安全措施必须严格审查,不合理的地方作详细的 补充。 3. 外委施工时要有技术交底并要求相关班组指定专门 的监护人。 4. 火灾报警及自动灭火装置在交接班时要进行认真的 检查确认电源及程序正常。 5. 每班对火灾报警及自动灭火装置及控制盘至少要进
行两次检查。 6. 发现火灾报警装置报警应首先确认是否为误发,否则立即确认报警区域,汇报值长并指定专人对报警区域进行详细的检查,确认火警情况,并进行相应的处理,根据火势，及时通知相应的检修班组，必要时及时通知消防队。 7. 若发现消防阀门的位置不正确,不得在未确认前盲目复位,派人核实消防阀门的实际位置后，按消防规程的有关规定进行处理,并且联系检修班组进行检查。 8. 火灾报警及自动灭火装置不得随意进行操作,防止消防门误开。 9. 全厂火灾报警及自动灭火装置每月上旬发电部负责对烟雾自动报警器做一次声、光显示检验。每年春、秋季做烟雾自动报警及自动灭火装置传动试验，传动前应做好安全防范措施，记好传动记录。进行定期传动或电气工作时(例如变压器滤油、加油等)要制定严格的技术措施，防止
双限温度报警器电路:双限温度报警器电路工作原理 该双限温度报警器电路由温度检测控制电路、温度指示电路和声音报警电路组成，如图1-35所示。 电路中，温度检测控制电路由温度传感控制集成电路ICi和电位器RP1、RP2组成；温度指示电路由电阻器R 1 -R4、电容器C、晶体管V1、V2、发光二极管VL1、VL2和稳压二极管VS组成；声音报警电路由音效集成电路IC2,电阻器R5、晶体管V3和扬声器BL组成。RP1用来设定报警温度的下限值，RP2用来设定报警温度的上限值。 IC1是智能型温度传感器集成电路，用来检测温度。当温度适宜（被测温度在报警温度的上限值和下限值之间）时，ICI的6脚输出低电平，7脚输出高电平，V1和V2均处于截止状态，VU和V L2均不发光，IC2和V3不工作，BL不发声。 当被测温度降至报警温度的下限值时，IC1的7脚由高电平变为低电平，使V2导通，V L2点亮，指示被测温度偏低；同时IC2通电工作，其输出的音效电信号经V3放大后，驱动BL发出报警声。当被测温度升高至报警温度的上限值时，IC1的6脚由低电平变为高电平，使V1导通，VL1点亮，指示被测温度偏高；同时IC2通电工作，BL发出报警声。 元器件选择 R1一R5选用1/4W金属膜电阻器或碳膜电阻器。 RPl和RP2均选用小型有机实心电位器。 C选用耐压值为lOV的铝电解电容器。 VLl和V L2均选用Φ3mm的高亮度发光二极管，VLl为红色，V L2为绿色。 VS选用1/2W、3V的硅稳压二极管。 V1和V3选用S9013或C8050型硅NPN晶体管；V2选用S9015或C8550型硅PNP晶体管。 IC1选用TC602型温度传感器集成电路；IC2选用KD9561型音效集成电路。 BL选用0. 25W、8 f的微型电动式扬声器。 S选用小型单极拨动式开关。 GB选用6V叠层电池。
火灾自动报警系统是人们为了早期发现通报火灾，并及时采取有效措施，控制和扑灭火灾，而设置在建筑物中或其它场所的一种自动消防设施，是人们同火灾作斗争的有力工具。 一、系统的组成 火灾自动报警系统是由触发器件、火灾报警装置、火灾警报装置以及具有其它辅助功能的装置组成的火灾报警系统。它能够在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量和光辐射等物理量，通过感温。感烟和感光等火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，并同时显示出火灾发生的部位，记录火灾发生的时间。一般火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统、室内消火栓系统、防排烟系统、通风系统、空调系统、防火门、防火卷帘、挡烟垂壁等相关设备联动，自动或手动发出指令、启动相应的装置。 (一)触发器件 在火灾自动报警系统中，自动或手动产生火灾报警信号的器件称为触发件，主要包括火灾探测器和手动火灾报警按钮。火灾探测器是能对火灾参数(如烟、温度、火焰辐射、气体浓度等)响应，并自动产生火灾报警信号的器件。按响应火灾参数的不同，火灾探测器分成感温火灾探测器、感烟火灾探测器、感光火灾探测器、可燃气体探测器和复合火灾探测器五种基本类型。不同类型的火灾探测器适用于不同类型的火灾和不同的场所。手动火灾报警按钮是手动方式产生火灾报警信号、启动火灾自动报警系统的器件，也是火灾自动报警系统中不可缺少的组成部分之一。 (二)火灾报警装置
在火灾自动报警系统中，用以接收、显示和传递火灾报警信号，并能发出控制信号和具有其它辅助功能的控制指示设备称为火灾报警装置。火灾报警控制器就是其中最基本的一种。火灾报警控制器担负着为火灾探测器提供稳定的工作电源；监视探测器及系统自身的工作状态；接收、转换、处理火灾探测器输出的报警信号；进行声光报警；指示报警的具体部位及时间；同时执行相应辅助控制等诸多任务。是火灾报警系统中的核心组成部分。 在火灾报警装置中，还有一些如中断器、区域显示器、火灾显示盘等功能能不完整的报警装置，它们可视为火灾报警控制器的演变或补充。在特定条件下应用，与火灾报警控制器同属火灾报警装置。 火灾报警控制器的基本功能主要有：主电、备电自动转换，备用电源充电功能，电源故障监测功能，电源工作状态指标功能，为探测器回路供电功能，控测器或系统故障声光报警，火灾声、光报警、火灾报警记忆功能，时钟单元功能，火灾报警优先报故障功能，声报警音响消音及再次声响报警功能。 (三)火灾警报装置 在火灾自动报警系统中，用以发出区别于环境声、光的火灾警报信号的装置称为火灾警报装置。它以声、光音响方式向报警区域发出火灾警报信号，以警示人们采取安全疏散、灭火救灾措施。
1 绪论 温度是一个十分重要的物理量，对它的测量与控制又十分重要的意义。随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高，让人们也迫切需要检测与控制温度。 温度报警器广泛应用于工农业生产以及日常生活中：环境温度检测，机房温度监测及报警，蔬菜大棚、花窖、鱼塘水温监测，工厂用的烘箱、电炉，汽车低温报警（提示司机路面结冰），实验室，冷库、仓库温度监测及报警等等，其研究具有一定的学术价值和广泛的市场前景。 1.1 温度报警器概述 现代社会是信息化的社会，随着安全化程度的日益提高，机房作为现代化的枢纽，其安全工作已成为重中之重，机房内一旦发生故障，将导致整个系统的瘫痪，造成巨大的损失和社会影响。 造成高温火灾有：电气线路短路、过载、接触电阻过大等引发高温或火灾；静电产生高温或火灾；雷电等强电侵入导致高温或火灾；最主要是机房内电脑、空调等用电设备长时间通电工作，导致设备老化，空调发生故障，而不能降温；因此机房内所属的电子产品发热快，在短时间内机房温度升高超出设备正常温度，导致系统瘫痪或产生火灾，这时超温报警系统就发挥应有的功能。 1.2 温度报警器技术状况 现代信息技术的三大基础是信息采集(即传感器技术) 、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域，数量高居各种传感器之首。因此传感器在此温度报警器的制作中起了重要的作用。 (1) 传统的分立式温度传感器(含敏感元件) ；主要是能够进行非电量和电量之间转换。 (2) 模拟集成温度传感器/控制器。 (3) 智能温度传感器。目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展。
火灾报警器种类及基本原理 火灾探测器的种类很多，大致有如下几种： （1）离子感烟探测器。 （2）光电感烟探测器。 （3）感温探测器（包括定温式和差温式）。 （4）气体式探测器。 （5）红外线式探测器。 （6）紫外线式探测器。 2）常用的火灾探测器基本原理 （1）感烟火灾探测器 火灾发展过程大致可以分为初期阶段、发展阶段和衰减熄灭阶段。感烟火灾探测器的功能在于：在初燃生烟阶段，能自动发出火灾报警信号，以期将火扑灭在未成灾害之前。根据结构不同，感烟探测器可分为离子感烟探测器和光电感烟探测器。 ①离子感烟探测器
离子式感烟探测器是由两个内含Am241放射源的串联室、场效应管及开关电路组成的。内电离室即补偿室，是密封的，烟不易进入；外电离室即检测室，是开孔的，烟能够顺利进入。在串联两个电离室的两端直接接入24V直流电源。当火灾发生时，烟雾进入检测电离室，Am241产生的α射线被阻挡，使其电离能力降低，因而电离电流减少，检测电离室空气的等效阻抗增加，而补偿电离室因无烟进入，电离室的阻抗保持不变，因此，引起施加在两个电离室两端分压比的变化，在检测电离室两端的电压增加量达到一定值时，开关电路动作、发出报警信号。 ②光电感烟探测器 光电式感烟探测器由光源、光电元件和电子开关组成。利用光散射原理对火灾初期产生的烟雾进行探测，并及时发出报警信号。按照光源不同，可分为一般光电式、激光光电式、紫外光光电式和红外光光电式等4种。 a、一般光电式感烟探测器根据其结构特点可分为遮光型和散射型两种。 遮光型光电感烟探测器由一个光源（灯泡或发光二极管）和一个光电元件对应装在小暗室内构成。在无烟情况下，光源发出的光通过透镜聚成光束，照射到光电元件上，并将其转换成电信号，使整个电路维持在正常状态，不发出报警。当火灾发生有烟雾进入探测器，
电子科技大学 《模拟电路基础》电子线路应用设计报告 设计题目： 学生姓名：学号： 教师姓名：日期： 2017-1-6
一仿真目的 火灾报警器设计电路 二指标要求 通过两个温度传感器获得的电压差实现火灾自动报警。 ?正常情况下，电压差为零，发光二极管不亮，蜂鸣器不响。 ?当有火情时，电压差增大，发光二极管发光，蜂鸣器鸣叫。 三电路原理 放大微弱电压信号----判断是否需要报警—报警指示 放大微弱电压信号-----判断是否需要报警----------报警指示
一，温度传感电路 以二极管作为温度传感器，将温度变化转化为输出电压u i 。 ? 用恒定电流驱动二极管 ? 输出电压u i 等于二极管的正向电压 ? 温度上升时，二极管正向电压下降，输出电压下降。 二．电压放大电路 发生火灾时，温度传感器的电压差可以迅速上升至几十到几百mV ，根据后级的比较电压（可选）确定放大倍数，通过差分放大器将电压放大到大于比较电压。 )(I1I2f O u u R R u -?=
三．单限比较器 差分电路输出的电压从A2的正向输入端输入，与单限电压比较器的阈值电压U T 进行比较。 ? u o1U T 时，u o2=U oH 。 稳压管 运放输出端可以用稳压管限幅，根据稳定电压和稳定电流、负载电流 可以计算限流电阻。 四．声光报警电路 CC T V R R R U ?+=434
当A2输出为高电平时，发光二极管导通，发光。 根据稳定电压和发光二极管的导通电压（）、工作电流（10-20mA）可以计算电阻R5。 放大电路 当A2输出为高电平时，晶体管T导通，蜂鸣器鸣叫。 根据选择的基极电流（I B）和稳定电压计算基极电阻R6。 四．仿真电路及其结果
电子技术课程设计 题目名称：大型商场火灾报警器姓名： 学号： 班级：机电101201班 指导教师： 太原科技大学机械工程学院
目录 一、摘要 (1) 二、关键字 (1) 三、设计题目 (1) 四、设计要求 (1) 五、题目分析 (2) 六、整体构思 (2) 七、具体实现 (2) 八、实现过程中遇到的问题及排除措施 (2) 九、设计心得体会 (7) 十、参考文献 (8)
一．摘要： 随着高层建筑、大型化建筑物的发展，火灾的危害性越来越大。一旦发生火灾，火灾蔓延迅速，人员疏散困难，如果仅靠消防人员人工灭火，由于受各种条件的限制，消防人员很难迅速靠近火区灭火。因此，火灾自动报警系统探测火灾隐患，担负着安全防范重任。火灾自动报警系统的设计首先必须符合GB50l16—98《火灾自动报警系统设计规范》的要求，在现代大型建筑内部均要求设置火灾自动报警及控制系统，同时也要适应建筑的特点，合理选配产品，做到安全适用、技术先进、经济合理。本文对本市一家家私商场消防报警系统设计进行探讨。 二.关键字： 火灾报警器大型商场温度传感器差分放大电路单限比较器声光报警电路 三．设计题目: 1.设计一个大型商场火灾报警系统 2.掌握模拟电子电路设计的方法 3.学习简单设计的一般步骤和方法 4.在已学知识的基础上，根据实际情况融会贯通 四．设计要求： 测试两路温度传感器（安装在室内同一处，一路安装在塑料壳内，另一路安装在金属板上）的温度电压信号，在正常情况下两路温度传感器所产生的电压相等，指示灯－发光二极管不亮，报警器－蜂鸣器不响。当有火情时，安装在金属板上的温度传感器会因金属板导热快而温度上升速度快，相比较而言，安装在塑料壳内的温度传感器的温度
. 实践设计报告 （电子工程实践） 学院：电气工程与自动化学院 题目：超温报警控制电路的设计 专业班级：自动化131班 学号：2420132905 学生：吴亚敏 指导老师：曾璐 2015年1月30日
目录 一、摘要 (3) 二、题目及其要求 (3) 三、工作原理说明 (4) 四、设计过程及其说明 (5) 4.1 电源电路 (5) 4.2 比较器电路 (6) 4.3 频率发生器电路 (7) 4.4 数码管译码与显示电路 (8) 五、元件组装与焊接 (9) 六、调试及其结果 (13) 七、心得与体会 (14)
一、摘要 本次设计主要运用基本的模拟电子技术基础和传感器原理的知识，从基本的元器件出发，设计超温报警电路。该电路分为四个模块：电源模块、比较器控制模块、频率发生器模块、数码管译码及显示模块。四个模块组成一个整体，实现超温报警并自动切断数码管译码及显示电路电源的功能。该电路实际上模仿了现实生活中电子设备的自我保护机制。 关键词：超温报警，自动控制。 二、题目及其要求 在现实生活中有一种工程技术，即带有自动温度补偿的设备，在规定温度正常工作。但是为了设备安全，需要设定工作的上限温度，万一温控补偿失效，设备温度一旦超出上限温度时，便立即切断电源并报警。待设备修复之后，再投入使用。 为了在短时间模拟上述过程，将题目适当修改，即用数码管显示电路代替工作件，当其接通市电后，数显电路会循环显示0-1-2-4-8-0-8-4-2-1。用电烙铁代替发热件，当电烙铁靠近热敏元件约几秒钟后温度超过了上限温度，首先切断发热件电源，1秒钟后自动切断数显工作电源，数显电路停止工作，并不断发出di-di的报警声。当温度下降低于上限温度时，电路又正常工
电子科技大学 《模拟电路基础》应用设计报告设计题目：火灾报警器的仿真设计 学生：解春阳学号： 16 教师：朝海日期： 2015.12.08
一、设计任务 设计要求：通过两个温度传感器获得的电压差实现火灾自动报警。 ?正常情况下，电压差为零，发光二极管不亮，蜂鸣器不响。 ?当有火情时，电压差增大，发光二极管发光，蜂鸣器鸣叫。 设计指标: 二、电路原理 此火灾报警电路框图如下 图1 原理框图 1）温度传感电路 常温下，硅管正向导通电压约为0.7V，当流过二极管的正向电流固定时，温度每上升1度，正向电压下降大约2mV。所以可用1N4148型二极管作为实际温度传感器。仿真时用电压源u i1，u i2模拟温度引起的电压变化。2）差分放大电路
发生火灾时，温度传感器的电压差可以迅速上升至几十到几百mV，根据后级的比较电压（可选）确定放大倍数，通过差分放大器将电压放大到大于比较电压。 图2 差分放大电路 本次实验为使使电压差放大10倍，R，Rf 分别取 1KΩ和10KΩ，运放采用 UA741型集成运放，其结构图如下 图3 UA741集成运放 3）电压比较电路 本实验采用单限比较器电路。如图，差分电路输出的电压从A2 的正向输入端输入，与单限电压比较器的阈值电压UT进行比较。
实验中V CC 为10V ，查询稳压管参数可得U Z =5.1V.由设计指标，当U i2-U I1≧0.2V,即U O1≧2V 时，单限比较器输出高电平。所以不妨令U T =1V ，此时R 3可选9K Ω，R 4可选1K Ω，即可满足要求。为确保稳压管不被击穿，需要加限流电阻R 6，查询参数得稳压管工作电流为75.44mA,此时取R 6=100Ω即可。 4)声光报警电路 当A2输出为高电平时，发光二极管导通，发光。 此时对于LED 支路，支路电压为5.1V ，查询 LED 参数得工作电压1.66V,工作电流15-20mA ， 由此可得R 5=200Ω。 查询蜂鸣器参数可知工作电压9V ，工作 电流0.5A ，三极管放大倍数β>100，则基极 电流I B <5mA ，由 三、电路仿真和结果 选取电子元件 443T CC R U V R R = +, u o1U T 时，u o2=U OH 。 6Z BE B U U I R -= ，UBE=0.7V,可得R6=1K Ω 图4 单限电压比较器 图5 声光报警电路