烟雾报警器的设计实现课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,烟雾报警器的设计实现,设计选题三十四,烟雾报警器的设计实现设计选题三十四,1,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。,设计背景 现在很多公共场合因为人们吸烟而导,2,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,3,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,设计提示利用QM-N5将烟雾浓度转化为电压信号,4,模拟、数字电路实现思路,系统框图,模拟、数字电路实现思路系统框图,5,1、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,1、烟雾浓度采集 QM-N5型气敏元件是半导体气敏元件,6,QM-N5,技术指标,加热电压(VH)AC或DC 50.5V,回路电压(VC)最大DC 24V,负载电阻(RL)2K,清洁空气中电阻(Ra)4000K,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技术指标,7,QM-N5,QM-N5,8,QM-N5,QM-N5,9,2、烟雾浓度分级/编码,比较器（运放）,2、烟雾浓度分级/编码比较器（运放）,10,LM324,LM324,11,LM324,a,b,0,0,1,0,1,1,LM324ab001011,12,LM324,LM324,13,3、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,3、输出控制实现译码功能,14,模拟开关（CD4052BCM）,?,模拟开关（CD4052BCM）?,15,模拟开关（CD4052BCM）,模拟开关（CD4052BCM）,16,4、输出,显示电路,蜂鸣器,风扇,语音,4、输出显示电路,17,显示电路,显示电路,18,编码器（74HC147）,9个输入管脚（19）、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（19）、4输出管脚（,19,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,编码器（74HC147）9个输入管脚全为高电平时输出BCD码,20,7段数码管译码器（74LS47）,将BCD码译码提供给7段数码管显示,A0A3对应4位BCD码,ag对应共阳极数码管,7段数码管译码器（74LS47）将BCD码译码提供给7段数码,21,7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,7段数码管译码器（74LS47）74LS47输入的B,22,反向器（74LS04）,将74HC147输出的4位BCD码反向,反向器（74LS04）将74HC147输出的4位BCD码反向,23,数码管（共阳极）,由8段二极管组成（阳极连接在一起）,ag对应74LS74输出（低电平时发光）,管脚测量（万用表）,数码管（共阳极）由8段二极管组成（阳极连接在一起）,24,显示电路,显示电路,25,蜂鸣器,蜂鸣器,26,风扇,风扇,27,ISD1700语音芯片系列,ISD1700语音芯片系列,28,语音电路,语音电路,29,语音电路,采样率(kHz),12,8,6.4,4,录音时长(sec),40,60,75,120,Rosc(k,),60,80,100,160,*,*,电容可选用4.7,F,或10,F,（录放音操作见使用说明）,语音电路采样率(kHz)1286.44录音时长(sec)40,30,整体电路,整体电路,31,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,继电器 X 1,二极管 X 1,ISD1720 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 4.7,F X 6,0.1,F X 6,电阻（自己统计）,提供元器件LM324 X 1继电器 X 1,32,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。,注意分模块调试,33,注意,本实验上课为15周、17周。上完课之后开始预约，以回去之后的公告为准。请同学们安排好上课时间进行预约。,15周,17周,注意本实验上课为15周、17周。上完课之后开始预约，以回去之,34,