模电课程设计仿真火灾报警器
模拟简易火灾报警器的电路设计与制作
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模拟简易火灾报警器的电路设计与制作实验背景人们日常生活中离不开火,火灾很容易发生。
即使并不是直接使用火,我们使用各种电子产品和机械装置,也很容易失火,而对付火灾最好的方法就是预防。
当火灾及即将发生或刚发生时,如果能够产生报警时人们注意到,便能够有效地避免火灾带来的重大损失,具有重要意义。
我们科大就拥有国内最先进的活在监控及预防的国家级实验室。
实验原理火灾发生时,必然会伴随着烟雾、高温和火光的产生,探测器对此十分敏感。
当有烟雾、高温、火光产生的时候,它就改变平时的正常状态,引起电流、电压或机械部分发生变化或位移,再通过放大、传输等过程,发出报警声,有的还能同时发出灯光信号,并显示发生火灾的部位和地点。
火灾探测器主要分为感烟、感温、光辐射三大类。
鉴于实验器材与实际操作的限制,我们选择以热敏电阻为感应器的感温型探测器。
实验设计实验设计电路如图(1)所示:图(1)图下部为报警信号电路,上部为热敏感应电路。
闭合开关S后,正常状态下无反应。
当有火灾发生时,热敏电阻感应高温后温度上升,电阻急剧下降,电路电流通过三极管放大作用急速上升,当电流达到反应临界强度范围内时,继电器闭合,报警信号电路接通,警铃响起,警示灯明亮指示火灾位置。
注意:为使感应电路具有较高灵敏度与可靠性,必须使感应电路电流在一定温度范围内有较大的电流变化,可根据具体情况拓展热敏电阻部分,如串并联可变电阻或热敏电阻等。
实验器材可变30V直流电源两台,热敏温度传感器一台,NTC热敏电阻一支,连接线若干,伏特表、毫安表、变阻器、发光二极管、蜂鸣器、继电器各一个。
其中继电器、发光二极管和蜂鸣器具体性能待测。
实验过程1.热敏电阻的温阻曲线测定热敏电阻的温阻特性曲线是决定电路结构的重要根据之一。
使用温度传感器测量35至70摄氏度范围内的对应阻值,每隔5摄氏度记录一次。
测定电路如图(1)所示,即使用温度传感器自带的1mA恒流电源,测定电路如图(2)所示:图(2)测定所得数据列表如下:T/℃U/V R/Ω35 0.623 62340 0.501 50145 0.410 41050 0.355 35555 0.311 31160 0.267 26765 0.226 22670 0.193 193表(1)其中R=U/I,为计算所得;绘得T-R曲线如图(3)所示图(3)2.继电器、发光二极管和蜂鸣器具体性能测定由于实验室未配置实验可用的继电器、发光二极管和蜂鸣器,须购买并测定相应器件。
火灾报警器课程设计
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火灾报警器 课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解火灾报警器的原理和作用,掌握相关的基础知识。
2. 学生能描述火灾报警器的组成部分及其功能。
3. 学生能了解火灾报警器在安全防护中的重要性。
技能目标:1. 学生能够运用所学的知识,正确组装和测试简单的火灾报警器。
2. 学生能够通过实际操作,分析并解决火灾报警器的基本故障。
3. 学生能够运用科学方法,对火灾报警器的性能进行简单的评估。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对火灾安全防护的兴趣,提高安全意识。
2. 培养学生合作、探究的学习精神,增强解决问题的自信心。
3. 培养学生尊重科学、尊重生命的价值观,认识到火灾防护对个人和社会的重要性。
课程性质:本课程为科普实践课程,结合物理、化学等学科知识,通过实践操作,提高学生的科学素养和安全意识。
学生特点:六年级学生具备一定的科学基础和动手能力,好奇心强,善于观察和思考。
教学要求:注重理论与实践相结合,关注学生的个体差异,鼓励学生主动参与,培养其创新意识和实践能力。
教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 火灾报警器基础知识- 火灾报警器的定义、原理及分类- 火灾报警器的组成部分及其功能- 火灾报警器在生活中的应用案例2. 火灾报警器的组装与测试- 教材第四章第三节:传感器的工作原理- 实践操作:组装简单的火灾报警器- 测试火灾报警器的响应性能和可靠性3. 火灾报警器故障分析与解决- 教材第四章第四节:常见故障及其排除方法- 分析实例:火灾报警器常见故障原因- 实践操作:学生分组进行故障排查与解决4. 火灾报警器的性能评估- 教材第四章第五节:性能评估方法- 实践操作:对组装的火灾报警器进行性能评估- 分析评估结果,提出改进措施教学进度安排:第一课时:火灾报警器基础知识学习第二课时:火灾报警器的组装与测试第三课时:火灾报警器故障分析与解决第四课时:火灾报警器性能评估及总结教学内容与教材紧密关联,确保科学性和系统性。
模电课程设计仿真火灾报警器
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模电课程设计仿真火灾报警器(总6页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--电子科技大学《模拟电路基础》电子线路应用设计报告设计题目:学生姓名:学号:教师姓名:日期: 2017-1-6一仿真目的火灾报警器设计电路二指标要求通过两个温度传感器获得的电压差实现火灾自动报警。
•正常情况下,电压差为零,发光二极管不亮,蜂鸣器不响。
•当有火情时,电压差增大,发光二极管发光,蜂鸣器鸣叫。
三电路原理放大微弱电压信号----判断是否需要报警—报警指示放大微弱电压信号-----判断是否需要报警----------报警指示一,温度传感电路以二极管作为温度传感器,将温度变化转化为输出电压u i 。
•用恒定电流驱动二极管•输出电压u i 等于二极管的正向电压•温度上升时,二极管正向电压下降,输出电压下降。
二.电压放大电路发生火灾时,温度传感器的电压差可以迅速上升至几十到几百mV ,根据后级的比较电压(可选)确定放大倍数,通过差分放大器将电压放大到大于比较电压。
)(I1I2f O u u RR u -⋅=三.单限比较器差分电路输出的电压从A2的正向输入端输入,与单限电压比较器的阈值电压U T进行比较。
•u o1<U T时,u o2=U oL;•u o1>U T时,u o2=U oH。
CC TVRRRU⋅+=434运放输出端可以用稳压管限幅,根据稳定电压和稳定电流、负载电流可以计算限流电阻。
四.声光报警电路当A2输出为高电平时,发光二极管导通,发光。
根据稳定电压和发光二极管的导通电压()、工作电流(10-20mA)可以计算电阻R5。
放大电路当A2输出为高电平时,晶体管T导通,蜂鸣器鸣叫。
根据选择的基极电流(I B)和稳定电压计算基极电阻R6。
四.仿真电路及其结果五,实验结论利用上述电路可以完成火灾报警器的设计。
模电课设--火灾报警器
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河北科技大学课程设计报告学生姓名:黄争光学号:110801207 专业班级:电气工程及其自动化112班课程名称:模拟电子技术基础学年学期:2 012 —2 013 学年第一学期指导教师:王彦朋蔡明伟2 0 13 年 1 月目录1.设计任务 (2)2.电路原理图 (2)3.工作原理 (2)4.元件明细表 (6)5.调试中出现的问题及解决办法 (6)6.收获体会 (7)7.附录 (7)1.设计任务设计任务:设计一个简易的火灾报警电路。
2.电路原理图3工作原理此火灾报警电路的框图如下3.1温度控制电路有热敏电阻的水温度的的变化电阻减小而控制必列运算电路的输入电压。
3.2 比例运算实现电压差。
并用输出控制单限比较器。
3.3 不同的电压使单限比较器输出不同的电平。
使二极管和晶体管导通,控制报警电路。
3.4 导通后二极管亮,蜂鸣器发声报警。
3.5总体结构图此火灾报警电路中使用了热敏电阻元件以及比例运算电路以及声光报警电路。
火灾报警电路原理其中温度传感器(热敏电阻)随温度的变化阻值变小,因此分压减小。
有如图1有公式:2I U =2''''P CC R R R V +⋅ (1)1I U =1''P CC R R R V +⋅。
(2)热敏电阻R ’’和R ’变化时2I U 和1I U 变化。
R ’’接受高温,R ’在室温下时。
由于R ’’的减小,使2I U 减小。
与同向端1I U 形成压差。
双端输入的比列运算电路,如图(3)。
当R1//R2//Rf =R3//R4//R5时O U =(33R U I +44R U I −22R U I −11R U I ) ( 3)UI2UI1图(3)双端输入的比列运算电路 图(4) 差分比例运算电路若电路中有两个输入且参数对称如图(4)可以实现对差模信号的放大,电路图(1)中一级A1运放。
则输出结果为O U =13R R (1I U -2I U ) (4)即为本题中一级运放A1的输出结果。
模电课程设计报警
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模电课程设计报警一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握模拟电子技术中报警电路的设计与分析方法。
知识目标要求学生了解报警电路的工作原理、组成部分及其在实际应用中的作用。
技能目标则要求学生能够运用所学知识设计简单的报警电路,并分析其性能。
情感态度价值观目标在于培养学生的创新意识,提高他们解决实际问题的能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括报警电路的原理、设计与应用。
首先,介绍报警电路的基本原理,包括触发条件、信号处理过程等。
其次,分析报警电路的组成部分,如传感器、信号处理电路、报警器等,并了解它们在报警系统中的作用。
接着,结合实际案例,讲解报警电路在现实生活中的应用。
最后,通过实验环节,让学生动手设计并验证报警电路的性能。
三、教学方法为了提高教学效果,本节课采用多种教学方法相结合。
首先,运用讲授法,清晰地讲解报警电路的原理及其组成部分。
其次,采用案例分析法,结合实际案例让学生了解报警电路在现实生活中的应用。
此外,利用实验法,让学生亲自动手设计并验证报警电路,提高他们的实践能力。
最后,课堂讨论,鼓励学生提问、发表见解,激发他们的学习兴趣。
四、教学资源为了支持教学内容的实施,本节课准备了丰富的教学资源。
教材方面,选用我国公认的优秀教材,系统地讲解模拟电子技术中报警电路的相关知识。
参考书方面,推荐学生阅读相关领域的经典著作,以拓宽视野。
多媒体资料方面,制作了与课程内容相关的PPT、视频等,以便于生动、形象地展示报警电路的原理与应用。
实验设备方面,准备了报警电路实验套件,让学生能够亲自动手实践,提高他们的操作能力。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本节课采用多元化的评估方式。
平时表现方面,通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,了解他们的学习状态。
作业方面,布置与课程内容相关的练习题,要求学生在规定时间内完成,以此检验他们对知识的掌握程度。
考试方面,设置闭卷考试,涵盖报警电路的原理、设计与应用等方面的知识,全面考察学生的学习成果。
火灾报警器课程设计报告书
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工业大学信息工程学院课程学习报告课程名称:模拟电子技术基础班级:姓名:同组人:成绩:指导教师:基于DHT11的火灾信号放大及报警电路设计与实验目录一、专题设计任务书........................................................... .. (2)二、学习用仪器设备、器材或软件环境 (3)三、主要学习容 (3)3.1 设计目的 (3)3.2 设计思路 (3)3.3 设计流程图 (4)3.4 火灾报警电路原理及电路分部分析 (4)3.5电路整体分析 (8)四、学习体会及遇到的主要问题 (11)3.1、遇到的问题 (11)3.2、心得体会 (11)五、主要参考文献 (12)一、工业大学信息工程学院开放性专题设计任务书(1)课程名称:模拟电子技术专业班级:指导教师(签名):学生(学号):二、学习用仪器设备、器材或软件环境1.计算机2.Multisim软件3.Windows7环境三、主要学习容3.1 设计目的随着当代社会家庭用电量的增加,家庭火灾发生的几率越来越高,家庭一旦失火,很容易出现扑救不及时,造成很大的人身以及财产的损失。
所以设计火灾报警器就成为了我们日常生活中很重要的器件。
3.2 设计思路DHT11介绍用户MCU发送一次开始信号后,DHT11从低功耗模式转换到高速模式,等待主机开始信号结束后,DHT11发送响应信号,送出40bit的数据,并触发一次信号采集,用户可选择读取部分数据。
从此模式下,DHT11接收到开始信号触发一次温湿度采集,如果没有接收到主机发送开始信号,DHT11不会主动进行温湿度采集.采集数据后转换到低速模式。
总线空闲状态为高电平,主机把总线拉低等待DHT11响应,主机把总线拉低必须大于18毫秒,保证DHT11能检测到起始信号。
DHT11接收到主机的开始信号后,等待主机开始信号结束,然后发送80us低电平响应信号.主机发送开始信号结束后,延时等待20-40us后, 读取DHT11的响应信号,主机发送开始信号后,可以切换到输入模式,或者输出高电平均可, 总线由上拉电阻拉高。
课程设计报告(火灾报警器)
![课程设计报告(火灾报警器)](https://img.taocdn.com/s3/m/dfcbae42e518964bcf847c3c.png)
电子科技大学课程设计报告学生姓名:李星村学号:2013040203027 指导教师:张雅丽一、课程名称:模拟电路基础二、课程设计名称:火灾报警器电路三、课程设计目的:1.了解火灾报警器基本工作原理2.理解火灾报警器电路3.学习运用Multisim仿真软件对电路进行仿真四、课程设计内容:计算火灾报警器电路个原件参数并用Multisim进行电路仿真,观察报警器工作情况。
五、课程设计步骤:1. 查看资料书籍了解火灾报警器工作原理:正常情况下,即无火情时,两个温度传感器产生的电压相等,即u11=u12,发光二极管不亮,蜂鸣器不响;有火情时,u11不等于u12,即产生电压差,使得发光二极管发亮,蜂鸣器鸣叫报警。
故可用函数发生器产生0V信号表示正常情况,用有幅度的信号代表火灾发生时两输入端产生的电压差。
2.设计出总体框图以及电路图总体图3.设计各个部分电路具体参数:选取R1=200Ω,R2=400Ω,从而,通过一级运放后的输出电压U1=R2·(UI1-UI2)/R1第二级运放有门限电压UT=VCC·R4/(R3+R4)可以选R3=100Ω,R4=200Ω,从而UT=4V。
当U1'>UT时,UOH=UZ。
发光二极管UD=2.5V,ID≦20mA。
由ID=(UOH-UD)/R5,可以得出R5=1.2KΩ。
三极管的基极电流IB=(UOH-UBE)/R6,UBD=0.7V,IB约为几毫安,因此R6可以选1.8KΩ。
蜂鸣器电流即集电极电流IC=βIB电源为直流电源,加在运放上的为12V,具体位置参看电路图。
4.对电路进行初步测试并进行修改调试:在进行初步调试是发现LED两端电压过大,在实际情况中很容易烧坏二极管,故采用在其两端接入稳压二极管,是发光二极管正常工作。
最终得到实际电路如图.六、仿真数据及结果分析:1.当函数发生器输入峰值小于1V的交流信号时,发光二极管不发光,蜂鸣器不响,即还未达到报警器工作的电压差值。
模电课程设计火灾报警
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模电课程设计火灾报警一、教学目标本章节的教学目标是使学生掌握火灾报警系统的基本原理和设计方法,能够运用模拟电子技术设计简单的火灾报警电路。
1.了解火灾报警系统的工作原理和组成。
2.掌握模拟电子技术在火灾报警系统中的应用。
3.熟悉常用的火灾报警传感器和报警器的工作原理。
4.能够分析火灾报警系统的设计要求。
5.能够运用模拟电子技术设计简单的火灾报警电路。
6.具备调试和优化火灾报警电路的能力。
情感态度价值观目标:1.培养学生对生命安全的重视,增强火灾防范意识。
2.培养学生运用科技手段解决实际问题的兴趣和信心。
3.培养学生团队合作和沟通交流的能力。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括火灾报警系统的基本原理、设计方法和应用。
1.火灾报警系统的基本原理:介绍火灾报警系统的工作原理,包括火灾传感器的检测原理、报警器的触发机制等。
2.火灾报警系统的组成:介绍火灾报警系统的主要组成部分,包括火灾传感器、报警器、控制器等,并分析各部分的功能和作用。
3.模拟电子技术在火灾报警系统中的应用:讲解模拟电子技术在火灾报警系统中的关键作用,包括信号处理、放大、滤波等。
4.火灾报警电路的设计方法:介绍火灾报警电路的设计方法,包括选择合适的传感器、报警器等元件,以及电路的布局和连接方式。
5.火灾报警电路的调试和优化:讲解如何对设计的火灾报警电路进行调试和优化,以提高其可靠性和性能。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本章节将采用多种教学方法相结合的方式。
1.讲授法:通过讲解火灾报警系统的基本原理、设计方法和应用,使学生掌握相关知识。
2.案例分析法:分析具体的火灾报警电路设计案例,使学生能够将理论知识应用于实际问题。
3.实验法:安排实验室实践环节,让学生亲自动手设计、搭建和调试火灾报警电路,提高学生的实践能力。
4.讨论法:学生进行小组讨论,分享设计经验和心得,促进学生之间的交流与合作。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,将采用以下教学资源。
课程设计:火灾报警器设计与仿真
![课程设计:火灾报警器设计与仿真](https://img.taocdn.com/s3/m/cf3e35e19f3143323968011ca300a6c30c22f137.png)
一.设计任务通过两个温度传感器获得的电压差实现火灾自动报警电路正常情况下,电压差为零,发光二极管不亮,蜂鸣器不响当有火情时,电压差增大,发光二极管发光,蜂鸣器鸣叫二.电路原理图一火灾报警电路电路图这里用两个直流电源电压差代替两个温度传感器的电压差,然后进行放大,输入单限比较电压,若达到设定值之上则输出高电平,并通过对接稳压管稳定输出电压进行优化,发光二极管发光,蜂鸣器鸣叫报警。
图二火灾报警电路分块电路图从左到右各个部分电路原理为(1)差分放大电路(2)单限电压比较器(3)稳压电路(4)报警电路参数选择依据若假定温差大于50度时报警,单限电压比较器阈值为1v,温度传感器选择二极管,恒流条件下温度升高1度,电压下降2mv,因此集成运放U1放大倍数为U0/UI=R4/R3=10,可选R2=R3=1KΩ,R1=R4=10KΩ单线电压比较器阈值电压Ut=R6/(R5+R6)*Vcc=1v,可选R5=9KΩ,R6=1KΩR8限流可用100Ω,稳压管起稳幅作用发光二极管工作电压1.5-2v,电流10-20mA,限流电阻R7可选400Ω,R9限流可用10KΩ,蜂鸣器工作电压5v,频率200HZ.电源Vcc=10v三.电路仿真和结果图三温度传感器电路图四温度扫描图(温度变化范围0-70度,从上到下温度每升高1度,二极管两端电压下降2mv)稳压电路两端电压即节点9电压蜂鸣器两端电压仿真结论:当有火情时,在图中参数的情况下,阈值电压Ut=1v,因此当温度差大于50度时,发光二极管两端电压大于其开启电压,二极管发光,蜂鸣器两端电压大于其工作电压5v,蜂鸣器工作,发出警报。
四.总结电路设计过程中应该先确定电路中基本模块,然后添加一些模块对电路性能进行改进,根据电路的设计要求进行参数选择,并且电路设计应该考虑到实际电路测试及应用过程的方便,在这个设计中要求用两个二极管测温,但是实际电路的话就要有一个外置二极管测试温度,这样的话器件空间跨度较大,安装过程中可能会有问题,而且容易损坏。
火灾报警器的仿真设计-电子科技大学
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电子科技大学《模拟电路基础》应用设计报告设计题目:火灾报警器的仿真设计学生:解春阳学号: 16教师:朝海日期: 2015.12.08一、设计任务设计要求:通过两个温度传感器获得的电压差实现火灾自动报警。
•正常情况下,电压差为零,发光二极管不亮,蜂鸣器不响。
•当有火情时,电压差增大,发光二极管发光,蜂鸣器鸣叫。
设计指标:二、电路原理此火灾报警电路框图如下图1 原理框图1)温度传感电路常温下,硅管正向导通电压约为0.7V,当流过二极管的正向电流固定时,温度每上升1度,正向电压下降大约2mV。
所以可用1N4148型二极管作为实际温度传感器。
仿真时用电压源u i1,u i2模拟温度引起的电压变化。
2)差分放大电路发生火灾时,温度传感器的电压差可以迅速上升至几十到几百mV,根据后级的比较电压(可选)确定放大倍数,通过差分放大器将电压放大到大于比较电压。
图2 差分放大电路本次实验为使使电压差放大10倍,R,Rf 分别取1KΩ和10KΩ,运放采用UA741型集成运放,其结构图如下图3 UA741集成运放3)电压比较电路本实验采用单限比较器电路。
如图,差分电路输出的电压从A2 的正向输入端输入,与单限电压比较器的阈值电压UT进行比较。
实验中V CC 为10V ,查询稳压管参数可得U Z =5.1V.由设计指标,当U i2-U I1≧0.2V,即U O1≧2V 时,单限比较器输出高电平。
所以不妨令U T =1V ,此时R 3可选9K Ω,R 4可选1K Ω,即可满足要求。
为确保稳压管不被击穿,需要加限流电阻R 6,查询参数得稳压管工作电流为75.44mA,此时取R 6=100Ω即可。
4)声光报警电路当A2输出为高电平时,发光二极管导通,发光。
此时对于LED 支路,支路电压为5.1V ,查询LED 参数得工作电压1.66V,工作电流15-20mA ,由此可得R 5=200Ω。
查询蜂鸣器参数可知工作电压9V ,工作电流0.5A ,三极管放大倍数β>100,则基极电流I B <5mA ,由三、电路仿真和结果选取电子元件443T CC R U V R R =+, u o1<U T 时,u o2=U Ol ; u o1>U T 时,u o2=U OH 。
报警器电路模拟仿真
![报警器电路模拟仿真](https://img.taocdn.com/s3/m/ac7065650b1c59eef8c7b461.png)
课设1:报警器电路说明(该电路仅供参考,希望大家模仿并超越)
这里使用一个NE5555,接成单稳态触发电路(不明白的自己看下数电555的用法),
下面主要解释下电路中的器件:
先看到S1和S2是两个按键开关
S1是震动开关(由于我用的是Proteus仿真,震动开关是没有的,但是他的原理和按键差不多,这里就先用按键代替,后面买元件回来换上就行)。
S2是一个按键开关,功能是在报警的状态下实现手动停止报警。
RL1是个继电器(在中学应该学过这个,忘了就自己百度去,推举个型号给你百度:HK4100F-DC5V-SHG)。
Q1是9013三极管(忘了自己翻模电书)
D1和D2是发光二极管:
D1代表发动机电源指示灯,
D2是发出光报警(在仿真中没加声报警,在实际做板时加个蜂鸣器就可实现声光报警)。
这个电路延时8秒左右,通过调节R1的阻值可以改变延时时间(在实际做板最好用电位器代替,这样可以调节延时时间),装了Proteus的同学可以仿真下,我上传了一份该电路的仿真电路,如果有什么不明白的地方可以和我交流下(我一般都在1教506,或者QQ聊也行)。
模电实验仿真 火灾报警电路
![模电实验仿真 火灾报警电路](https://img.taocdn.com/s3/m/4056efac0029bd64783e2c97.png)
(3)最后输出直接驱动一个红色led,而蜂鸣器电流比较大,则加一个三极管驱动。
四、实验结果
用multisim仿真此电路,
开始仿真经过1s之后,led亮,并且蜂鸣器慢上升,大约在1s左右输出电压超过了运放2的基准电压,所以运放2输出立刻从0v上升到12v,led亮,蜂鸣器鸣叫。
三、实验内容
按照上图搭建电路:
(1)假设火灾发生时, 与 的电压差在1s内从0上升到20mv,所以用函数发生器发生带10mv的vp=10mv的三角波模拟实际情况。
(2)运放选择理想运放,电阻选择如图,第一个运放与电阻组成反相比例放大器,放大倍数为500倍;第二个运放开环使用,则为电压比较器,基准电压由两个电阻分压得到:2v。
模电实验仿真火灾报警电路
一、实验目的
1、学习运放的实际运用。
2、掌握运放运用时参数的选择。
二、实验原理
如下图为火灾报警电路, 和 分别来自于两个温度传感器,它们安在室内同一处,但是一个安装在金属板上,另一个安装在塑料壳内部。
在正常情况下,即无火情时,两个温度传感器所产生的电压相等,发光二极管不亮,蜂鸣器不响。有火情时,安装在金属板上的温度传感器因金属板导热而温度升高较快,而安装在塑料壳体内的温度传感器温度上升得较慢,使 与 产生差值电压。差值电压增大到一定数值时,发光二极管发光,蜂鸣器鸣叫,同时报警。
四、实验分析
1、第一个运放构成一个反相比例放大器,放大倍数由反馈电阻 确定,第二个运放构成一个电压比较器,运放工作在非线性区域,输入电压低于基准电压,则输出0v,输入电压高于基准电压,则输出电源电压。
2、led需要电流比较小,运放可以直接驱动,蜂鸣器则需要一个三极管驱动。
火灾报警电路的设计模电课程设计
![火灾报警电路的设计模电课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/b99b97393a3567ec102de2bd960590c69fc3d867.png)
模拟电子技术课程设计汇报书2011年 12 月16 日课题名称 火灾报警电路旳设计 姓 名学 号 院、系、部 通信与电子工程学院 专 业 电子信息工程专业指导教师※※※※※※※※※ ※※※※ ※※2023级电子信息工程模拟电子技术课程设计火灾报警电路旳设计1 设计目旳(1)通过运用模拟电子技术旳有关知识设计一种元件, 来到达熟悉有关知识件旳目旳。
(2)理解火灾报警器旳构成及工作原理。
(3)熟悉火灾报警器旳设计、制作, 与操作。
(4)理解protel2023或Multisim旳使用措施以及实现仿真。
2 设计思绪设计一种火灾报警器电路:(1)火灾发生前后, 通过变化电阻旳组织来实现声光报警电路旳发生, 然后, 运用发光二极管, 蜂鸣器等元件将报警成果体现出来。
(2)选择最具优势旳各部分电路, 如:直流稳压电路、惠更斯电桥、差分式放大电路、单门限电压比较电路等电路旳选择。
(3)将已经选择好旳各部分电路组合使之构成完整旳电路图。
3 设计过程3.1方案论证该火灾报警器是有惠更斯电桥, 差分放大电路, 单门限电压比较器, 声光报警电路构成, 其原理框图如图所示:图1火灾报警器原理框图它旳工作原理: 通过第一部分惠更斯电桥电路旳热敏电阻, 采集温度变化信号, 使之转变为电信号。
再到第二部分旳差分式放大电路旳比例运算放大器, 由电阻引入负反馈, 构成差分比例运算电路。
接着到第三部分单门限电压比较电路, 假如输出旳电压不小于单限电压比较器旳阈值电压, 则就可以通过单限电压比较器, 然后作用在发光二极管LED灯和蜂鸣器上。
但假如差分放大器输出旳电压不不小于阈值电压, 则电流不会通过单限电压比较器, 此时二极管工作在低电平状态, 就不会有任何警报。
最终到第四部分声光报警电路, 当输入电压到达发光二极管LED灯和三极管正常工作电压时, 二极管LED灯发光, 蜂鸣器发声, 实现报警, 否则, 不能实现报警。
3.2电路设计(1)直流稳压电源旳设计直流稳压电源旳设计如图2所示。
模电课程设计火灾报警器
![模电课程设计火灾报警器](https://img.taocdn.com/s3/m/5e2b3d335022aaea988f0f8f.png)
石家庄铁道大学电气与电子工程学院模拟电子技术课程设计题目火灾报警器班级姓名学号专业电气工程及自动化日期 2016.01。
01题目:火灾报警器摘要:生活中难免遇到火灾的发生,为了在火灾来临之前防患于未然,因此一个火灾报警器是十分必要的,因而我模拟设计了火灾报警电路。
它包括了温度传感器、放大器、电阻、模拟电路实验箱、发光二极管、蜂鸣器等等。
其中温度传感器是个热敏电阻,它通过感知温度的变化来改变电路中电流的大小,并影响电路中二极管和蜂鸣器中所通过的电流,使其产生变化。
而后通过Multisim10.0软件仿真的实现来使二极管发光以及使蜂鸣器报警,从而来实现预防火灾及减小火灾危害的作用。
目录1.摘要:..。
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原理框图:。
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43.火灾报警电路总体说明:.。
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. (4)4.火灾报警电路原理分析:。
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.4(1)温度传感器:.。
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..4(2)比例运算电路:.。
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5(3)单限电压比较器:..。
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(5)(4)声光电报警电路:。
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.55.主要元器件选择及参数计算:...。
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66.电路仿真:。
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火灾报警模电课程设计
![火灾报警模电课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/ea89d032a88271fe910ef12d2af90242a895ab8f.png)
火灾报警模电课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解火灾报警系统的基本原理,掌握模拟电路的设计与搭建方法。
2. 掌握火灾报警系统中传感器、信号处理、报警装置等组成部分的工作原理及相互关系。
3. 了解火灾报警系统的应用场景,掌握相关安全知识。
技能目标:1. 能够运用所学知识,设计并搭建简单的火灾报警模拟电路。
2. 能够分析并解决火灾报警模拟电路中可能出现的问题。
3. 能够熟练使用相关仪器设备,进行电路调试和优化。
情感态度价值观目标:1. 培养学生关注安全、珍爱生命的意识,增强安全防范能力。
2. 培养学生的团队协作精神,提高沟通与表达能力。
3. 激发学生对电子技术的兴趣,培养创新精神和实践能力。
课程性质:本课程为电子技术领域的一节实践性课程,结合学生年级特点,注重理论与实践相结合,提高学生的动手能力和实际问题解决能力。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础,具有较强的求知欲和动手操作能力,但安全意识相对薄弱。
教学要求:教师应注重引导学生自主学习,鼓励学生提出问题、解决问题,强调实践操作中的安全规范。
将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 火灾报警系统原理介绍:包括火灾报警系统的基本组成、工作原理及分类。
- 教材章节:第三章第二节“模拟电路及其应用”2. 传感器及其应用:介绍常用传感器(如烟雾传感器、温度传感器)的工作原理、特性及应用。
- 教材章节:第二章第五节“传感器及其应用”3. 信号处理电路设计:讲解信号处理电路的原理、设计方法及关键元件选用。
- 教材章节:第四章第三节“模拟信号处理电路”4. 报警装置及其控制:介绍报警装置的种类、工作原理及控制方法。
- 教材章节:第五章第一节“报警装置及其控制”5. 火灾报警模拟电路设计与搭建:结合前述知识点,设计并搭建简单的火灾报警模拟电路。
- 教材章节:实验指导书第四章“模拟电路设计与搭建”6. 电路调试与优化:教授电路调试方法,引导学生解决搭建过程中可能出现的问题。
火灾警报器课程设计
![火灾警报器课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/01b70955f02d2af90242a8956bec0975f465a4f4.png)
火灾警报器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解火灾警报器的基本原理和工作机制。
2. 学生能够掌握火灾警报器的组成部分及其功能。
3. 学生能够了解火灾警报器在生活中的应用及重要性。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析并设计简单的火灾警报器电路。
2. 学生能够运用实验工具,进行火灾警报器的组装和测试。
3. 学生能够通过实际操作,培养动手能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到火灾安全的重要性,提高防火意识。
2. 学生能够培养团队合作精神,学会与他人共同解决问题。
3. 学生能够增强对科学技术的兴趣,激发创新思维。
课程性质:本课程为小学五年级科学课的实践环节,通过火灾警报器的设计与制作,使学生将所学知识与实际应用紧密结合,提高学生的实践能力和科学素养。
学生特点:五年级学生具备一定的科学知识基础,好奇心强,动手能力强,但需要引导他们将理论知识应用到实际问题中。
教学要求:教师需关注学生的个体差异,提供适当的指导与帮助,确保学生在实践中掌握火灾警报器的相关知识,同时培养他们的团队合作精神和防火意识。
通过课程目标的分解与实现,为后续教学设计和评估提供明确的方向。
二、教学内容本课程依据课程目标,结合课本内容,制定以下教学大纲:1. 火灾警报器原理及组成部分- 课本章节:第三章《电与磁》- 内容:介绍火灾警报器的工作原理,包括声音的产生、电路的组成等。
2. 火灾警报器电路设计- 课本章节:第四章《电路》- 内容:引导学生运用所学电路知识,设计简单的火灾警报器电路。
3. 火灾警报器组装与测试- 课本章节:第五章《科学实验》- 内容:指导学生进行火灾警报器的组装,并进行实际测试,观察现象。
4. 火灾警报器在生活中的应用- 课本章节:第六章《科学技术与社会》- 内容:介绍火灾警报器在生活中的应用场景,强调其重要性。
5. 防火意识与安全教育- 课本章节:第七章《安全与防护》- 内容:结合火灾警报器,进行防火意识教育,提高学生的安全意识。
简易火灾报警器-课程设计报告
![简易火灾报警器-课程设计报告](https://img.taocdn.com/s3/m/3ad55f0010a6f524ccbf8552.png)
模拟电子技术基础课程设计简易火灾报警器学生姓名张义飞2014000201010指导老师何松柏英才实验学院简易火灾报警器张义飞 2014000201010课程设计说明火灾报警器在日常消防中被广泛使用,常见的火灾报警器集烟雾报警、温度报警于一体,且近些年随着物联网技术的发展,通过智能家居主控,可以实现更加精准的火灾报警。
此次课程设计旨在利用运放UA741搭建基于温度的火灾报警器,主要利用运放的放大作用来设计相关电路。
电路原理整个电路可分为温度传感器部分,信号处理部分以及火灾报警三个部分。
下面将详细介绍各个部分的原理。
温度传感器温度传感器主要利用二极管的温感特性来实现,本次实验采用1N733a型稳压二极管,在实际测试过程中,常温下二极管两端电压为600mv左右,利用电烙铁加热之后,两端电压逐渐降低至500mv,故设计电路如下:图一温度传感器原理图随着温度上升,Vout端输出的电压也会逐渐增大。
信号处理从温度传感器传来的信号比较微弱,只能提供大约0.1V的电压,为了使信号可用,需要对其进行放大,现使用UA741搭建放大电路,将信号放大10倍后与电压比较器对接。
由温度传感器设置可知,信号的最大变化范围为100mv,放大后为1V左右,故将电压比较器的阀值设置在4V和5V之间,现设置为4.5V。
电路原理图如下:图二信号处理电路由电路图可知,信号在5和6输入后,经过放大器放大十倍,在常温状态下,电压比较器正极输入端电压为4V,小于负极端接入的4.5V电压,故输出端输出低电平,仿真如下:图三常温状态模拟仿真结果升温后,信号输入端电压增大到0.5V,电压比较器正极输入端相应地达到了5V,大于负极端的4.5V,故输出高电平。
仿真如下:图四报警状态仿真结果此时的输出电压已经足够高,可以用来驱动报警电路实现报警。
报警电路主要通过LED发光二极管和蜂鸣器来实现报警,搭建电路如下所示:图五报警部分电路图为了防止电压过大击穿二极管,在报警电路中设置了由双稳压管组成的稳压模块,将电压稳定在5V左右,当火灾信号传来时,二极管发亮提示报警。
报警器模电课程设计
![报警器模电课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/48312ad5690203d8ce2f0066f5335a8103d26663.png)
报警器模电课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解模拟电子技术基本原理,掌握报警器电路的设计与搭建;2. 学习并掌握常用传感器的工作原理及其在报警器中的应用;3. 了解报警器系统的功能模块及其相互关系。
技能目标:1. 能够运用所学知识,设计并搭建一个简单的报警器电路;2. 学会使用万用表、示波器等工具进行电路调试与故障排查;3. 提高动手实践能力,培养团队协作和沟通能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对模拟电子技术的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验安全,养成良好的实验习惯;3. 增强学生的创新意识,培养敢于尝试、不断探索的精神。
课程性质:本课程为实践性较强的电子技术课程,结合学生年级特点,注重理论与实践相结合,培养学生的动手实践能力和创新意识。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础,具有较强的求知欲和动手能力,但缺乏实际项目经验。
教学要求:教师需引导学生将所学理论知识运用到实际项目中,鼓励学生动手实践,培养其分析问题、解决问题的能力。
通过小组合作,提高学生的团队协作能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,因材施教,确保每位学生都能达到课程目标。
二、教学内容1. 理论部分:(1)模拟电子技术基本原理复习;(2)报警器电路的组成、工作原理及分类;(3)常用传感器(如红外传感器、声音传感器等)的工作原理与应用;(4)报警器系统各功能模块的相互关系及作用。
2. 实践部分:(1)报警器电路设计与搭建;(2)电路调试与故障排查;(3)报警器功能测试与优化;(4)小组项目展示与评价。
教学大纲安排:第一周:理论复习,学习报警器电路的基本原理及分类;第二周:学习常用传感器工作原理,设计报警器电路;第三周:实践操作,搭建报警器电路,进行初步调试;第四周:优化电路,进行功能测试,小组项目展示与评价。
教材章节关联:《模拟电子技术》第三章:放大器电路;第四章:反馈电路;第五章:振荡器与信号发生器;《传感器与检测技术》第二章:传感器的工作原理及特性;第四章:传感器应用实例。
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电子科技大学
《模拟电路基础》电子线路应用设计报告
设计题目:
学生姓名:学号:
教师姓名:日期: 2017-1-6
一仿真目的
火灾报警器设计电路
二指标要求
通过两个温度传感器获得的电压差实现火灾自动报警。
•正常情况下,电压差为零,发光二极管不亮,蜂鸣器不响。
•当有火情时,电压差增大,发光二极管发光,蜂鸣器鸣叫。
三电路原理
放大微弱电压信号----判断是否需要报警—报警指示
放大微弱电压信号-----判断是否需要报警----------报警指示
一,温度传感电路
以二极管作为温度传感器,将温度变化转化为输出电压u i 。
• 用恒定电流驱动二极管
• 输出电压u i 等于二极管的正向电压
• 温度上升时,二极管正向电压下降,输出电压下降。
二.电压放大电路
发生火灾时,温度传感器的电压差可以迅速上升至几十到几百mV ,根据后级的比较电压(可选)确定放大倍数,通过差分放大器将电压放大到大于比较电压。
)(I1I2f O u u R R u -⋅=
三.单限比较器
差分电路输出的电压从A2的正向输入端输入,与单限电压比较器的阈值电压U T 进行比较。
• u o1<U T 时,u o2=U oL ; • u o1>U T 时,u o2=U oH 。
稳压管
运放输出端可以用稳压管限幅,根据稳定电压和稳定电流、负载电流
可以计算限流电阻。
四.声光报警电路
CC T V R R R U ⋅+=434
当A2输出为高电平时,发光二极管导通,发光。
根据稳定电压和发光二极管的导通电压()、工作电流(10-20mA)可以计算电阻R5。
放大电路
当A2输出为高电平时,晶体管T导通,蜂鸣器鸣叫。
根据选择的基极电流(I B)和稳定电压计算基极电阻R6。
四.仿真电路及其结果
五,实验结论
利用上述电路可以完成火灾报警器的设计。