智能教學楼电子创新设计稿大赛专业论文.docVIP

信息学院第三届电子创新设计大赛 智能教学楼(论文) 班级 队名 成员 2013年月摘 要 针对国际能源短缺及高校教学楼浪费的现象, 目 录 1系统方案 1 1.1 XXXX的论证与选择 1 1.2 XXXX的论证与选择 1 1.3 控制系统的论证与选择 1 1.3 控制系统的论证与选择 1 2系统理论分析与计算 1 2.1 XXXX的分析 1 2.1.1 XXX 1 2.1.2 XXX 1 2.1.3 XXX 1 2.2 XXXX的计算 1 2.2.1 XXX 1 2.2.2 XXX 1 2.2.3 XXX 1 2.3 XXXX的计算 2 2.3.1 XXX 2 2.3.2 XXX 2 2.3.3 XXX 2 3电路与程序设计 2 3.1电路的设计 2 3.1.1系统总体框图 2 3.1.2 XXXX子系统框图与电路原理图 2 3.1.3 XXXX子系统框图与电路原理图 2 3.1.4电源 2 3.2程序的设计 2 3.2.1程序功能描述与设计思路 2 3.2.2程序流程图 3 4测试方案与测试结果 3 4.1测试方案 3 4.2 测试条件与仪器 3 4.3 测试结果及分析 3 4.3.1测试结果(数据) 3 4.3.2测试分析与结论 4 5总结 4 附录1：电路原理图 5 附录2：源程序 6 1系统方案 本系统主要由模块模块、电源模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。 的论证与选择综合以上方案，选择方案。 1.2的论证与选择 方案二：利用物理性质的烟雾传感器：如热导烟雾传感器、光干涉烟雾传 感器、红外传感器等。 方案三：利用电化学性质的烟雾传感器：如电流型烟雾传感器、电势型气 体传感器等。 烟雾传感器应满足的基本条件 一个烟雾传感器可以是单功能的，也可以是多功能的；可以是单一的实体，也可以是由多个不同功能传感器组成的阵列。但是，任何一个完整的烟雾传感器都必须具备以下条件： (a)能选择性地检测某种单一烟雾，而对共存的其它烟雾不响应或低 响应； (b)对被测烟雾具有较高的灵敏度，能有效地检测允许范围内的烟雾 浓度； (c)对检测信号响应速度快，重复性好； (d)长期工作稳定性好； (e)使用寿命长； (f)制造成本低，使用与维护方便。 MQ-2型烟雾传感器的工作原理 半导体烟雾传感器包括用氧化物半导体陶瓷材料作为敏感体制作的烟雾传感器以及用单晶半导体器件制作的烟雾传感器。按敏感机理分类，可分为电阻型和非电阻型。半导体气敏元件也有N型和P型之分。N型在检测时阻值随烟雾浓度的增大而减小；P型阻值随烟雾浓度的增大而增大。半导体气敏传感器的分类如表所示。 类型 所利用的特性 工作温度 代表性被检测气体 电阻型 电阻 表面电阻控制器 300～450°C 可燃性气体 体电阻控制器 300～450°C 700°C以上 乙醇、可燃性气体 非电阻型 二极管整流特性 室温～200°C H2、CO、乙醇 晶体管特性 150°C H2、H2S 本设计中采用的MQ-2型烟雾传感器属于二氧化锡半导体气敏材料，属于表面离子式N型半导体。当处于200~300°C温度时，二氧化锡吸附空气中的氧，形成氧的负离子吸附，使半导体中的电子密度减少， 从而使其电阻值增加。当与烟雾接触时，如果晶粒间界处的势垒受 到该烟雾的调制而变化，就会引起表而电导率的变化。利用这一点就可以 获得这种烟雾存在的信息。 遇到可燃烟雾（如CH4等）时，原来吸附的氧脱附，而由可燃烟雾以正离子状态吸附在二氧化锡半导体表面；氧脱附放出电子，烟雾以正离子状态吸附也要放出电子，从而使二氧化锡半导体导带电子密度增加，电阻值下降。而当空气中没有烟雾时，二氧化锡半导体又会自 动恢复氧的负离子吸附，使电阻值升高到初始状态。这就是MQ-2型燃性烟雾传感器检测可燃烟雾的基本原理。MQ-2型传感器的结构图如 图2.1所示，其外观如2.2所示。 图2.1MQ-2型传感器的结构图 图2.2 MQ-2型传感器的外观 MQ-2 气敏元件的结构和外形如图1 所示(结构A orB),由微型AL2O3 陶瓷管、SnO2 敏感层,测量电极和加热器构成的敏感元件固定在塑料或不锈钢制成的腔体内，加热器为气敏元件提供了必要的工作条件。封装好的气敏元件有６只针状管脚，其中４个用于信号取出，２个用于提供加热电流。 1.3 声光控制的论证与选择 方案一 图2.1 设计原理图 555定时器接成单稳态触发器，控制双向可控硅，当555定时器输出高电平，触发可控硅导通，灯泡亮，当