1、 电子技术课程设计报告电子技术课程设计报告 课题：课题： 煤气泄漏报警控制器煤气泄漏报警控制器 班级班级 学号学号 学生姓名学生姓名 专业专业 电气工程及其自动化电气工程及其自动化 系别系别 电子与电气工程学院电子与电气工程学院 指导教师指导教师 电子技术课程设计指导小组电子技术课程设计指导小组 电子与电气工程学院电子与电气工程学院 2013 年年 12 月月 1 一、设计目的一、设计目的 电子技术课程设计是电子与电气工程学院四个专业的公共课程设计， 是模拟 电子技术、数字电子技术课程结束后进行的教学环节。其目的是： a）培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生 产实际知
2、识去分析和解决工程实际问题的能力。 b）学习较复杂的电子系统设计的一般方法，提高基于模拟、数字电路等知 识解决电子信息方面常见实际问题的能力，由学生自行设计、自行制作和自行调 试。 c）进行基本技能训练，如基本仪器仪表的使用，常用元器件的识别、测量、 熟练运用的能力，掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设 备进行调试和数据处理等。 d）培养学生的创新能力。 二、设计总体要求二、设计总体要求 1.电源+12v； 2.主要单元电路和元器件参数计算、选择； 3.画出总体电路图； 4.安装自己设计的电路， 按照自己设计的电路在通用板上焊接。 焊接完毕后， 应对照电路图仔细检查，看是否有
3、错接、漏接、虚焊的现象； 5.调试电路，能够实现声光报警； 6.电路性能指标测试； 7.根据现有实验条件， 对设计的电路进行设计， 制作与调试并撰写设计报告； 8.按要求撰写实验报告。 三、总体设计三、总体设计 1 1、电路设计总框图、电路设计总框图 2 气敏传感器气敏传感器 开关电路开关电路 报警电路报警电路 图 1 电路设计框图 2 2、各框图功能说明及其电路的选择、各框图功能说明及其电路的选择 （1）气体检测电路 气体检测电路主要用来检测空气中煤气的浓度是否符合要求，并把检测结 果反映到开关电路中。气体检测电路主要利用气敏传感器 MQ-2 检测空气中的煤 气浓度。 （2）开关电路 开关电
4、路根据前面的检测电路作出相应的打开或闭合，以控制报警电路。 如果煤气浓度超过要求，则开关电路闭合，否则开关电路打开。开关电路利用三 级管 9013 的开关作用（当三极管处于放大区或饱和区是开关导通，当三极管处 于截止区时开关断开）和 12V 直流继电器来实现。 （3）报警电路 声光报警电路根据开关的闭合来发出报警声音，来提醒人们及时处理，防 止危险发生。声光报警电路利用蜂鸣器、发光二极管构成。 3 3、电路原理图及其工作原理、电路原理图及其工作原理 （1）电路原理图 3 图 2 电路原理图 2）工作原理 如上图所示，刚加入 12v 的直流电源电压时，气敏原件 MQ-2 刚开始工作不 稳定，A,
5、B 两端的电阻不大，可能导致误报警。由 100u 电容器和 33k 的电阻构 成延时电路，防止了这种误报警的发生。气敏管正常工作后，无煤气时，A,B 两 端的电阻很大，从 10k 的电位器取出的电压很小，同相端 3 脚的电压小于反相端 2 脚的电压，6 脚输出为低电平。三极管截止，继电器处于释放状态，报警电路 不工作。如果有煤气泄漏，A,B 两端的电阻很小，从电位器取出的电压大于 2 脚 的标准电压，6 脚输出为高电平，三极管 9013 导通，继电器接通吸合，由蜂鸣 器发出报警信号，发光二极管发光。直至气体检测的煤气浓度低于设定值时，继 电器失电释放，报警器才会停止工作。 四、单元电路设计四、
6、单元电路设计 1 1、气体检测电路、气体检测电路 （1）电路组成和工作原理 气体检测电路由电阻、气敏管 MQ-2、10k 电位器、100u 电容器构成，其他 4 元件接法如图所示。电容器和 33k 电阻构成延时电路。以防止气敏元件在刚接通 电源时 A,B 间电阻不稳定而导致误报警。当没有煤气时，A、B 之间的电阻很大， 有煤气时 A,B 之间的电阻很小从而从电位器引出的电压不同。 （2）该电路元器件参数计算及其主要器件简介 1 1、参数计算、参数计算 MQ-2 的加热电阻约为 R=30，通过四个 200电阻并联分压得到加热 电压为 5V； A741 第二个引脚的电压经过 33K 和 160K 的电阻分压，得到电压约为 2V； 2 2、主要元、主要元器件简介器件简介 气敏传感器 MQ-2 MQ-2 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， 当元
