课程设计---火灾报警器电路的设计

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1、火灾报警器电路的设计 第 1 页 摘要摘要 目前，火灾自动报警系统领域中网络化、自动化技术日臻完善，但火灾探测器还存 在着误报和漏报等问题。 火灾探测器探测火灾的准确性将直接影响整个自动报警系统的 性能。因此，火灾探测器技术己成为该领域的主要发展方向。该火灾报警器电路方案设 计原理框图如图 1 所示。主要包括惠更斯电桥，差分放大电路，单限电压比较器，发光 二极管和蜂鸣报警器报警电路几部分。根据信号的流通，所设计的电路可分为四部分， 惠更斯电桥根据电阻的变化转变为电压信号可以采集温度信号； 差分放大电路引入了负 反馈，构成了运算电路，对电信号进行放大；单限比较器没有引入负反馈，工作再开环 状态，

2、 组成了单限电压比较器； 发光二极管和蜂鸣报警电路及其驱动程序组成了分立元 件。 图 1 火灾报警电路原理框图 一、一、 设计目的设计目的 随着现代家庭用火、用电量的增加，家庭火灾发生的频率越来越高。家庭火灾一旦发 生，很容易出现扑救不及时、灭火器材缺乏及在场人惊慌失措、逃生迟缓等不利因素，最 终导致重大生命财产损失。消防部门的统计显示，在所有的火灾比例中，家庭火灾已经占 到了全国火灾的30%左右。家庭起火的原因有种种，可能在我们注意得到的地方，也可能就 隐藏在我们根本就注意不到的地方。 在现代城市家庭里，许多人因不懂家庭安全常识引起火灾事故，使好端端的幸福家庭 眼间毁于一旦,有的导致家破人亡

3、,而且一旦发生居民家庭火灾,处置不当、报警迟缓,是造 成人员伤亡的重要因素。所以说,人们应该积极了解家庭火灾的主要起因，还有预防火灾的 发生。这就是我们研究声光报警器的目的。 二、二、 设计要求设计要求 由负温度系数电阻特性的热敏电阻(NTC 元件)为一桥组成测温电桥，在正常情况下，测 温电桥的两个输出电压相等，声光报警电路部分不工作（发光二极管不发光，蜂鸣器不报 警） 。当有火情时，测温电桥的两个输出电压不相等，产生压差，当此压差增大到一定数值 差分放大电路 单限电压比较 器 声光报警电路 惠更斯电 桥 火灾报警器电路的设计 第 2 页 时，经过由集成运放组成的差分放大电路的放大以及单限比较

4、器的状态比较，最终驱动发 光二极管发光，蜂鸣器鸣叫报警。 三、三、 设计方案及原理框图设计方案及原理框图 图 2 设计方案及原理框图 四、单元电路设计及主要元器件参数计算四、单元电路设计及主要元器件参数计算 1.1.惠更斯电桥电路设计惠更斯电桥电路设计 惠更斯电桥电路如图 2 所示。 图 3 惠更斯电桥 工作原理： R2 代表的是热敏电阻，采集温度变化信号，使之转变为电信号。 2.差分放大电路设计差分放大电路设计 差分放大电路设计如图 4 所示。 惠 更 斯 电桥 差分放大 电路 单线电压比 较器 声 光 报 警 电 路 火灾报警器电路的设计 第 3 页 图 4 差分放大电路 工作原理： 由图 4 所示为火灾报警电路的第二部分差分放大电路。U1 为比例运算放大器，由 R1引入负反馈，构成差分比例运算电路。VCC 和 VEE 为比较电压值为12V。 2单限电压比较器电路的设计单限电压比较器电路的设计 单限电压比较器电路的设计如图 3 所示。 火灾报警器电路的设计 第 4 页 图 5 单限比较器 工作原理： 由图 5 所示为火灾报警电路的第三部分单限电压比