1、烟雾报警器的设计实现设计选题一设计背景 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选择是否蜂鸣报警并开启排风机，改善室内空气质量或发出警报。 设计任务o 能够检测指定环境内烟雾浓度并将烟雾浓度分为三级加以显示。o 当浓度超过第二等级时系统自动开启风扇排风o 当浓度超过最高等级时系统发出声音警报o 当浓度超过最高等级时系统发出语音提示警报设计提示o 利用QM-N5将烟雾浓度转化为电压信号 o 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
2、为三级。 o 使用数码管将烟雾浓度等级进行显示。o 烟雾浓度大于或等于二级时，控制风扇排风。o 三级烟雾浓度时，控制蜂鸣器报警。o 语音录放芯片录音，并在三级烟雾浓度时，控制其放音模拟、数字电路实现思路o 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，其触还原性气体时，其电导率电导率随气体浓度的增加而迅随气体浓度的增加而迅速升高。速升高。特点：特点：o 用于可燃性气体（用于可燃性气体（CH4、C4H10、H2等）和烟等）和烟雾的检测雾的检测o 灵敏度高灵敏度高o 响应速度快响应速度快o 输出信号大输出信号大o 寿命长
3、，工作稳定可靠寿命长，工作稳定可靠QM-N5技术指标技术指标o 加热电压加热电压(VH) AC或或DC 50.5Vo 回路电压回路电压(VC) 最大最大DC 24Vo 负载电阻负载电阻(RL) 2Ko 清洁空气中电阻清洁空气中电阻(Ra) 4000Ko 灵敏度灵敏度(S=Ra/Rdg) 4 (在在1000ppmC4H10中中)o 响应时间响应时间(tres) 10So 恢复时间恢复时间(trec) 30So 检测范围检测范围 50-10000ppmQM-N52、烟雾浓度分级/编码o 比较器（运放）原理：同相反向，输出高电压同相反向，输出低电压LM324LM324LM324ab0010113、输
4、出控制o 信号分级电路，实现译码功能 根据运放a b不同的输出值来控制操作不同的模块模拟开关（CD4052BCM） 双4选1模拟开关模拟开关（CD4052BCM）?模拟开关（CD4052BCM）4、输出连接不同的通道来低电平驱动下面的输出模块o显示电路o蜂鸣器o风扇o语音 显示电路编码器（74HC147）o147是一个9段优先编码器。9个输入管脚（19）、4输出管脚（A、B、C、D）o将0-9十个数字变成BCD码（极性相反）编码器（74HC147）o 9个输入管脚全为高电平时输出BCD码0o 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，其余管脚高电平反向器（74LS04）o 将7
5、4HC147输出的4位BCD码反向o注意下电源管脚，VCC接5V电压，GND接地，集成芯片都需要在供电的情况下才能正常工作。7段数码管译码器（74LS47）o 将BCD码译码提供给7段数码管显示o A0A3对应4位BCD码o ag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码反向需要反向器数码管（共阳极）o 由8段二极管组成（阳极连接在一起）o ag对应74LS74输出（低电平时发光）o 管脚测量（万用表）显示电路编码 反相 译码 数码管 风扇 继电器o 5脚继电器蜂鸣器 ISD1700语音芯片系列语音电路语音电路采样率(kHz)12
6、86.44录音时长(sec)406075120Rosc(k)6080100160* 电容可选用4.7 F 或10 F（录放音操作见使用说明）整体电路元器件清单实验成绩o实验总成绩 = 实验动手操作+实验总结报告 100分满分 （占成绩60%） （占成绩40%）实验操作评分细则实验报告评分细则实验进度安排表实验课须知o实验时间地点：1.本实验选题分为两个班上，4系学生一个班，5、8系学生一个班。选题一选课学生如有特殊情况可以调整班次2.时间为周一到周五下午4：:09:00，中间半个小时吃饭时间3.上课地点为：21B458实验室o学生每天需要完成的工作1.上课：实验必须在实验室完成，不得无故旷课。
7、有课需要请假2.预约：预约周一的实验课即可，上下课需刷卡。3.实验日志，要求每天写。实验日志上记录当天完成的工作、测量的数据和实验故障等实验状况。实验日志在网上管理系统的资源网上管理系统的资源下载下载里。实验日志需要当天找老师签字之后交回。注意o自备烙铁架，万用表和吸锡器等工具 o分模块调试，器件按照模块分发；完成每个模块需要验收o注意插拔1.注意管脚分布2.芯片座拔掉芯片焊接oQM-N5和ISD1760数量有限，调试时借用o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）o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实验室3楼的电子电路综合实验“报告箱中。实验报告范例在网上管理系统的资源下载网上管理系统的资源下载里面o优秀等级采用个人申报+教师推荐的方式，想要申报的学生在实验课程结束之后将姓名学号联系方式留给老师，然后在15、16周左右进行笔试考试。实验日志参考
