设计题目：可燃气体报警器
系别：应用电子与通信技术系
班级：
学生姓名：
指导教师：
成绩：_______________________
2019年7月9 日
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课程设计任务书
2019年7月9日
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目录
第1章绪论 (1)
1.1 课题背景 (1)
1.2 设计题目 (2)
1.3 设计要求 (2)
1.4 设计技术指标 (2)
第2章电路的设计方案 (3)
2.1 方案设计 (3)
2.2确定方案的设计 (3)
第3章单元电路设计、参数计算 (4)
3.1 可燃气体浓度检测电路的设计 (4)
3.2 555多谐振荡电路 (4)
3.2.1 NE555特点 (5)
3.2.2 NE555引脚功能 (5)
3.4 参数计算 (7)
第4章整机电路的工作原理 (7)
第5章电路的组装调试 (8)
5.1 电路的组装 (8)
5.3 电路调试 (8)
结论 (9)
收获和体会 (9)
致谢 (10)
参考文献 (11)
附录1 元器件清单 (12)
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第1章绪论
1.1 课题背景
目前普遍企业对安全生产比较重视，但是在抓安全的精细化管理上仍然不到位。有毒气体报警是一种安全的检测仪器，它只是检测空气中有毒有害气体的含量，如果有毒气体超出正常的空气含量威胁到人身安全的时候，有毒气体报警器就会自动报警器，警告人们及时的采取措施，避免事故发生。
危险化学品要加强安全管理，完善安全措施、控制事故隐患。但是，不可能达到绝对安全，仍然会出现万有一失的情况。因此，事故隐患的检测报警，在危险化学品场所有害气体或液体（蒸汽）检测报警，是非常必要的。对避免和控制事故具有重要的意义。
燃气报警器作为预防燃气泄漏的有力武器，它的出现却似乎并没有引起人们应有的注意。居家过日子，谁都离不开使用煤气，无论你的预防措施做得多好，但百密难免一疏，更何况对消防安全不采取任何措施的家庭就更加危险。因此很有必要在家里准备一个燃气报警器，随时替主人守护着燃气用具，时刻警惕着燃气这个无形杀手悄悄溜出来，帮助主人将家庭隐患消灭在萌芽之际，成为家庭安全的好管家，让家人使用燃气具时，用得安心放心。例如有很多的家庭煤气爆炸火灾，都是在不知道房间里充满了泄露出来的煤气，盲目动用电器开关而在瞬间发生的悲剧，如果有一个报警器，类似这样的悲剧就可以大大避免。
在生活和生产中都存在着种种危险，虽然我们不能预知危险的发生，但是我们可以预防它的到来。危险一旦发生则将给我们的生活和工作带来巨大的危害和损失。可燃气体报警器给我们带来了希望，虽然它不能解除所存在的安全隐患，但是给了我们重要的提示。因此，我们有必要对可燃气体报警器进行深入的研究，本课题的主要任务就是设计出可燃气体报警器的电路图，并对其进行调试与测试，为了研究的方便性，我们所选的气体为生活中
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常见的气体甲烷。
1.2 设计题目
现实生活中，我们经常看到有人因煤气等有害可燃气体泄露造成中毒或者火灾而身亡，针对这种情况我们要设计一个有害可燃气体检测、报警于一体的报警电路，要求应用气体传感器检测到有害可燃气体意外排行时，能自动检测并报警.这里，我们将通过设计一个可燃气体报警装置，用来燃气浓度是否超标等，以保障人们的生命财产安全。
1.3 设计要求
设计一个能自动检测有害气体浓度，且当有害气体浓度超标时，能自动发出声光报警的电路。当检测到有害气体意外排放超标时，发出警笛报警声和灯光间歇闪烁的光报警提示，以保障人们的生命财产安全。
本课题主要完成以下几个部分的设计：
①信号采集及处理电路：由气敏传感器及附属电路组成。传感器将空气中的燃气浓度变化转换为其本身阻值的变化，从而利于后面的电路处理。
②声光报警电路：在燃气浓度超标时，电路产生相应的警告信号。燃气浓度恢复正常值时，电路报警设置断开。
1.4 设计技术指标
1.当可燃气体浓度超标时，要在5S之内声光报警；
2.声光报警同时进行。
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第2章电路的设计方案
2.1 方案设计
基于日常安全，结构简单，性能稳定，使用方便，设计一款报警器，当空气中可燃气体浓度上升到一定值时，可燃气体检测电路发出控制信号，驱动圣光报警，以免发生事故。其组成框图如图2-1所示。
图2-1 组成框图
2.2确定方案的设计
用9V电压输入，加330uF的电容滤波，消除电源中的杂波对电路的影响。加上电源指示灯（LED绿）。因气敏元件规定加热电压为5V，所以在电源中加入7805三端稳压集成电路，引出5V电压接在气敏元件热丝上。气敏元件另外A和B脚分别接到9V电源和电压比较器LM393上。并在9V电源上届一滑动变阻器，接入比较其中，当气敏元件检测到气体时，接入到比较器的电压产生变化，比较这两个电压，结果输入到555多谐振荡器中。多谐振荡器产生的振荡波形如图2-2所示。在比较器输出脚接红色LED检测气敏元件是否发生变化，当有变化时灯灭。在多谐振荡器中的二脚接10uF电容，产生脉冲信号，使输出的信号有间断性。多谐振荡器输出脚接入三极管，放大输出信号，在集电极上可以得到一个是注入电流β倍的电流，即集电极电流。集电极电流随基极电流的变化而变化，并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化。使输出的信号有能力驱动蜂鸣器和LED报警灯。
图2-2多谐振荡器的震荡波形
电路接通电源瞬间，由于电容C来不及充电，Vc=0V，所以555定时器状态为1，输出V o为高电平。同时，提电机输出端对地断开，电源Vcc对电容C充电，电路进入暂稳态。此后电路周而复始的产生周期性的输出脉冲。多谐振荡器两个咱问天的维持
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