1、Protel 与与 EDA 技术技术 课程考查论文课程考查论文 题目： 基于汽车尾气检测系统的 Protel 设计与基于 EDA 技术 的彩灯控制电路设计 专业班级： 09 级自动化 2 班 学号： 姓名： 成绩： 基于汽车尾气检测系统的基于汽车尾气检测系统的 Protel 设计设计 摘要：摘要：运用 Protel 技术，采用集成运算放大器 LM324，MQY 一 109 型和 MQRl003 型气敏元件，实时模 拟计算芯片 AD538 对汽车尾气检测电路进行设计。 关键词：Protel；传感器；运算放大器；汽车尾气 0 引言引言：汽车排放的尾气，除空气中的氮和氧以及燃烧产物 CO： 、水蒸汽
2、为无害成份外，其余均为有 害成份。汽车发动机排放的尾气一部分毒性物质，多发生于燃料不完全燃烧或燃气温度较低时。开发尾气 探测仪是控制汽车排放过量有害气体的有效方法之一，目前实用化汽车尾气探测仪的发展方向向微小型、 集成化、智能化和多功能化转变，并且对长期使用稳定性、易维修性方面有广泛市场。汽车尾气的有害成 分主要有 CO 和 CH 化合物，本装置能探测 CO、CH 化合物，通过转换开关选择测量 CO 或 CH 的浓度。 此次实验本着电路简练，有效，携带方便地原则来设计。1 外部稳压电路的构建 11 +5V 直流电源的设 计因为气敏加热灯丝电压为 5V，探测仪的恒流电压源部分要求用+5V 提供，
3、可用 7805 来实现。被测气体 通过气敏元件后经测量电路，线性化电路和电压放大部分就可以测试到数值。见图 1 所示。 12 +12V 直流电源的设计 电压放大部分可用 7812 提供稳定放大的电压，数值显示部分可以用数字电压表头来代替。见图 2。 直流稳压电源一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成。电源变压器的作用是将电网 220V 的 交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压 K。变压器副边与原边的功率比为 P2P，=田，式中7 是变压器的效率。 整流滤波电路是将交流电压变换成脉动的直流电压。 再经滤波电路滤除较大的纹波成分， 输出纹波较小的直流电压。常用的整流滤波电路有全波整流
4、滤波、桥式整流滤波等。三端集成稳压器：常 用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器。 2 系统电路系统电路 21 恒流源 使用集成运算放大器 LM324N 以及外围电路来实现恒定的电流。本文使用集成在 LM324N 中的 2 个运放，将其中一个运放接成电压跟随器的形式。具体电路如图 3 所示。 其中，V o=K。=玛=K(电压跟随)，K；(虚短)，Rl=R2=R5=R6，WRl=(H 一屹)R2，K=2=2，(K 一 屹)R5=(匕一 K)R6，K=2 坞一 K=2EK，又=KV o 所以=K。即： ，=KR7。说明只要输入电压 保持不变，流过 R。 ：的电流就保持不变达到恒流的目的
5、。玛的电流恒定，这样就保证了流过电阻 R， ：(传 感器等效电阻)上的电流为恒定值。 22 差动放大电路 为了使得输出的信号能直观反映出汽车尾气的浓度以及后续工作的简化，想通过电路使在没有有害气体 时，输出也为零。基于以上想法，在电路中使用了差动放大电路以实现减法运算。使用 LM324N 中的其余 两个运放来实现。将其中一个运放接成电压跟随器的形式(放大器 567 脚)作为连接前后级电路的缓连 接。将另一个运放接成差动放大器。通过调整 JR。 。使。点的电压接近零。在电路中 选用 R。=R。 。=10k，当没有有害气体时。测得码=038V，据此，若调节可变电阻尺。3 使得基准电压 =038V，
6、即可使得4=0V。具体电路如图 4 所示。 将 K 点与 K 点连接，即可将检测出的值送到差动电路中进行处理。 上面只是一道选择题的测试过程， 在循环出题中要考虑到重复出题的现象。解决思路是可以设置一个数组，在 lctr=Random(1，reeordeount， 1)得到随机数之后，先判断 letr 是否在数组中，若不在，则可以抽题，并把 letr 存人数组中；若 letr 已在数 组中，表示该题目已出过了，则不能抽题。对于错题库，每个学生都可以在答题完成之后调出来，也可以 直接调用打印程序打印。 23 题库管理模块 当用户以管理员的身份进入题库系统时，系统将直接进入题库管理模块。题库管理模块就是实现数据结 构题库系统中试题的增加，删除，修改。笔者还是以选择题的增加，删除，修改为例。在程序分支上插 入 7 个 textbox 控件，用来接收输入试题的相关信息；插入一个 comboBox 控件，用来供管理者选择输入试 题
