低频电子线路火灾报警电路课程设计

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1、低频电子线路课程设计低频电子线路课程设计书一、设计目的12低频电子线路课程设计1、通过解决某一实际问题，加深和巩固课程所学理论知识和实践技能，掌握模拟电子线路的一般设计方法。2、了解火灾报警器的组成及工作原理。熟悉火灾报警器的设计、制作，与操作。3，当环境温度的差值大于1℃时，电路产生声、光报警信号。4，学会使用Protel绘制原理图和电路板。二、设计思路1、火灾发生前后，通过改变电阻的阻值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、差分式放大电路、单门限电压

2、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。4、画出电路原理图生成电路板。三、设计过程1、设计方案该电路主要由差分放大电路、电压比较器、声光报警电路组成。基本框图如下图所示：执行机构信号源信号放大和变换电路12低频电子线路课程设计正常时两温度传感器所产生的输出电压几乎相等，电路不发出报警信号。有火情时，安装在金属板上的传感器因金属导热快而温度升高快，安装在塑料壳体内的传感器温度上升较慢，使得两个传感器的输出信号之间产生电压差。当电压差值增大到一定数值，电路动作发出报警信号。没有火情时，(ui1－ui2)数值小，

3、差分放大电路的输出电压小于电压比较器的阀值电压uo1＜UT，电压比较器输出低电平uo2=UOL，电路不报警。声光报警器电压比较器差分放大电路Ui1Ui2Uo1Uo12、基本电路和工作原理基本电路如图所示：Ur-Vcc-Vcc工作原理：ui1、ui2为温度传感器输出信号。N1、R1、R2、R3、R4构成差分比例运算放大器。N2、R5、R6构成单值电压比较器，其阀值电压UT由R5、R6的分压确定。正常情况时ui1、ui2两个信号的差值很小，放大器输出uo1＜UT，故uo2＜0，电路不报警。发生火灾时(ui1－ui2)的差值增大，放大器输出uo1＞

4、UT，故uo2＞0，VD和VT导通，电路报警.12低频电子线路课程设计四、电路的设计与计算1，设计电路（1）放大器的选择选择LM358放大器，从网上查得其基本参数如下：直流电压增益高(约100dB) 。单位增益频带宽(约1MHz) 。电源电压范围宽：单电源(3—30V)；双电源(±1.5±15V) 。低功耗电流，适合于电池供电。低输入偏流。低输入失调电压和失调电流。共模输入电压范围宽，包括接地。差模输入电压范围宽，等于电源电压范围。输出电压摆幅大（0至Vcc-1.5V）选择LM324放大器，从网上查得其基本参数如下：12低频电子线路课程设计运

5、放类型：低功率带宽:1.2MHz针脚数:14工作温度范围:0°C to +70°C封装类型:SOIC3dB带宽增益乘积:1.2MHz变化斜率:0.5V/μs 器件标号:324 器件标记:LM324AD增益带宽:1.2MHz工作温度最低:0°C工作温度最高:70°C放大器类型:低功耗温度范围:商用电源电压最大:32V电源电压最小:3V芯片标号:324表面安装器件:表面安装输入偏移电压最大:7mV12低频电子线路课程设计则可确定其工作电压为正负15V。（2）发光二极管的选择12低频电子线路课程设计上网查询可选择BT301发光二极管，其基本参数如下

6、所示：参数型号最大耗散功率/W最大工作电流/mA正向电压/v反向电压/V反向电流/uA波长/nm发光颜色材料封装结构BT3010.09120≤2≥5≤200650红GaAsPΦ=7.8mm当温度偏差1℃时，Vo2=+VccVd可由最大限制电流Idmax和最大导通工作电流IdminVd则有：可取R8=800（3）蜂鸣器的选择上网查得型号分别为HY12-1P、HY12-2P、HY12-3P蜂鸣器的参数：TypeUnitHY12-1PHY12-2PHY12-3PRatedVoltageV1.535OperatingVoltageV1-33-63-8

7、*RatedCurrent(MAX)mA301510*MinSoundOutputatdB85858012低频电子线路课程设计10cmCoilResistanceΩ16±442±650±7.5*ResonantFrequencyHz2048OperatingTemperature℃-20～+70StorageTemperature℃-30～+80HousingMaterial NORYLWeightg2.0则可选择HY12-1P型的蜂鸣器，RL=16根据Ic=Vcc/RL计算出Ic的值Ic=0.94A（3）BJT的选择三极管是作为开关管用，其

8、集电极电流就是负载电流，负载是蜂鸣器。三极管导通时要保证有足够的电流使得蜂鸣器可靠鸣叫，可考虑选择功率晶体管。不报警时应使得晶体管基极电位低于PN结压降；报警时应有