燃气泄露检测装置设计方案说明书.docVIP

燃气泄露检测装置设计说明书 学 院：机电工程学院 专业年级：07级电子科学与技术 学 号：071203027 学生姓名： 陈 义 指导老师： 王 琳 基 成绩评定： 燃气泄露检测装置设计说明书 燃气泄露检测及报警装置的工作原理： 检测电路工作原理： QM－N5型气敏元件是以金属氧化物SnO2为主体材料的N型半导体气敏元件。它利用化学、物理效应将有害气体（例如一氧化碳、煤气、液化石油气等）及其浓度的信息转换成电信号，经电路处理后进行监测、监控与报警。利用QM－N5构成的有害气体控制报警器典型电路如，当室内有害气体的浓度超过一定值时，该电路能自动发出声光报警信号，并及时，可避免因有害气体而引起的灾难和事故。它常用于有害气体泄漏报警、自动排气装置、有害气体检测等领域。 .其工作原理为：当所敏传感器QM-N5接触到燃气等有害气体时，其自身的电阻变小，从而引起U111的COM端口电压的变化，从而引起报警电路的下一步操作。 QM-N5特性曲线，检测回路的电压， 、 报警电路工作原理：图2为 其工作原理为： 当检测到气体发生泄漏时，即U111的com端口电压的变化，从而通过比较器比较电压来驱动电磁继电器给予单片机信号，从而使单片机给LED信号显示0、1、2、3来表示检测的酒精量多少。 设计要求：继电器都没闭合 0--------为不泄露 继电器1个闭合 1--------为微泄露 继电器2个闭合 2--------为小泄露 继电器都闭合 3--------为大泄露 相关电路的元器件选择计算： 检测电路的元器件选择计算： 根据图1电气原理图，对相关元器件选择计算如下： 5V×（1.8/(1.8+2.0)）=2.37V; T≈1.1RC=1.1*2*106*100*10-6=220s=3分40秒 报警电路的元器件选择计算： 根据图2电气原理图，对相关元器件选择计算如下： 单片机复位和晶振电路的电阻和电容是查资料所得。 有关的软件的编程： 软件编程环境是Keil，仿真环境是Protues。 有关程序是如下： //定义管脚 sbit k3=P1^0; sbit k2=P1^1; sbit k1=P1^2; //算法 if(k1==0k2==0k3==0) P0=0x3f; P2=0; if(k1==0k2==0k3==1) P0=0x06; P2=0; if(k1==0k2==1k3==1) P0=0x5b; P2=0; if(k1==1k2==1k3==1) P0=0x4f; P2=0; PCB板的设计：（（采用什么软件进行设计），设计的过程（建库及画图）最后结果图） 采用AltiumDesigner6.6设计PCB版图，设计时先画出原理图再导入到PCB板就可以将器件封装添加到PCB板上。如果某个元件在软件上没有封装可以上网查找到该元件的具体资料比如多少管脚、管脚大小、管脚之间的距离和排布情况以及各管脚的命名和用途，然后就可以自己通过软件画封装。（注意：画封装是要把封装画在原点附近，否则画好之后导入到PCB板上时选取这个元件移动时和困难且有时不能移动，元件选取时是选取到封装上的原点的，如果没把封装画在原点附近就不知道元件要移动到何处。）将所有需要的器件都导入到PCB板上，删除布局空间，使布局更方便，然后布局使器件之间的连线尽量短尽量没有交叉线，然后布线，尽量少出现跳线，布完后可以检查可以重新布局布线减少跳线和线的合理，布的线在30mil的宽度就可以了，整体布完后还可以改变一些器件的焊盘大小和形状使焊接更容易更方便，最后采取滴泪处理是线和焊盘之间的连接更加紧密合理，再绘制边框确定版图大小和形状。都布完整后在再布布局空间使整个布局的版图连成整体要移动时也是整体不容易移乱。最后可以重新设定板子的大小和形状，这就是整个过程。 最后结果图： 采购元器件制作装置的注意事项：（采购和制作的注意事项） 采购的注意事项：列出采购清单 采购前要明确到要采购多少的元器件和具体是什么型号，一些元器件可以多备几个比如电阻、电容、三极管等。具体清单如下： 4个1K电阻1个1.8k电阻1个2M电阻1个100uF电容1个10uF电容2个33pF电容4个50k可变电阻3个三极管3个二极管1个LED1个数码管1个89C52单片机1个12MHz晶振1个4.7K的排阻（9个脚）4个6V的继电器 1个NE555芯片1个LM324N芯片1个QM-N5气敏传感器LM324N比较器的应