火灾报警器课程设计

内蒙古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、专题设计任书.................................................................. . (2)

二、学习用仪器设备、器材或软件环境 (3)

三、主要学习内容 (3)

设计目的 (3)

设计思路 (3)

设计流程图 (4)

火灾报警电路原理及电路分部分析 (4)

电路整体分析 (8)

四、学习体会及遇到的主要问题 (11)

、遇到的问题 (11)

、心得体会 (11)

五、主要参考文献 (12)

一、内蒙古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）：

学生姓名（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、主要学习内容

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。

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。

总线为低电平,说明DHT11发送响应信号,DHT11发送响应信号后,再把总线拉高80us,准备发送数据,每一bit数据都以50us低电平时隙开始,高电平的长短定了数据位是0还是1.格式见下面图示.如果读取响应信号为高电平,则DHT11没有响应,请检查线路是否连接正常.当最后一bit数据传送完毕后，DHT11拉低总线50us,随后总线由上拉电阻拉高进入空闲状态。

设计思路

“1”“0”“1”

（1）

（2）

上图即为DHT11的输出信号，将信号延时28us—80us，然后以此为Clk信号控制移位寄存器控

制移位存储器数据，以此将dht11以高电平持续时间长短的输出数据表示成以高低电平表示，以方便后期数据的处理；将传感器的信号移位至移位寄存器，然后与已预订初值(火灾温度表征，例如60℃)的数值比较器作比较，若大于等于初值，作出预报。

设计流程图

连接蜂鸣器及发光二极管

火灾报警电路原理及电路分部分析（1）555延时器电路原理图

三态控制端

555延时器电路分部分析

功能：555延时器将波形整体向后延时40us。

当F=时,tw=38% 即“0”时

上升沿为有效控制沿，上升沿时刻，输入脉冲都处于低电平，符合设计原理。

当F=时,tw=62% 即“1”时

上升沿为有效控制沿，上升沿时刻，输入脉冲都处于高电平，符合设计原理。

2、移位寄存器电路原理图

XFG1控制脉冲F=2khz XFG2输入脉冲F=1khz XSC1寄存器U4脉冲监视 XSC2寄存器U5脉冲监视

移位寄存器电路部分分析

XSC1

电平高低错落，符合设计原理

XSC2

前面没有出现移位脉冲，寄存器串行输入，并行输出，移位需要时间，符合设计原理。

电路整体分析

电路原理图

XFG1脉冲发生器 XFG2三态控制脉冲发生器，XSC1监视移位寄存器U4以及脉冲发生器，XFG2监视移位寄存器U5

电路分析（XFG1未加入控制脉冲）

一、当F=时,tw=38% 即“0”时

XSC1

脉冲为低电平，符合设计原理

XFG2

移位脉冲全为低电平，符合设计原理(蓝线上移，紫线下移XSC3

上升沿对应低电平，符合设计原理

二、当F=时,tw=62% 即“1”时

XSC1

全为高电平，符合设计原理

XSC2

全为高电平，符合设计原理（蓝线上移，紫线下移）XSC3

上升沿对应高电平，符合设计原理

四、学习体会及遇到的主要问题

、遇到的问题

Multisim 软件的使用，延时器设计电路，波形的控制等

、心得体会

通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了相关理论知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。

在设计过程中中，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，我学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在实验结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。

从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时