心构成的报警电路。整个电路分为电源、检测、定时报警输出三部分。电路结构较为简单。其核心元件是烟雾传感器和LM324集成电路。电源部分是由变压器、电桥、CW7805集成电路、CW7805集成电路几部分构成的。电路检测部分是由烟雾传感器和一个电位器组成,报警电路是由LM324集成块、三极管及扬声器组成。在此方案中烟感元件采用HQ2气敏管,在电路加点的瞬间,气敏管可能会导通一下,但如果长时间搁置时再使用时,没有遇到烟雾时电阻也可能会变小,所以需要预热10分钟的初始稳定时间后才能正常工作。因此,此电路的稳定性不是很高,灵敏度不是很高,很容易出现错误报警动作。使用的范围有一定的局限性。
优点:电路原理结构简单。缺点:稳定性太差灵敏度也不高难以确定实验的准确性。
方案二:MQ2烟雾传感器,在可燃气体或烟雾中MQ2烟雾传感器的电阻会有相应的变化。MQ2气敏元件由微型AL2O3陶瓷管、S
O2敏感层测量电极和加热器构成的敏感元件固定在塑料或不锈钢制成的腔体内,加热器为气敏元件提供了必要的工作条件。封装好的气敏元件有6只针状管脚,其中4个用于信号取出,2个用于提供加热电流。
优点:灵敏度高,性能稳定,对烟雾固体小颗粒灵敏度高,价格较低。而且驱动电路简单。
缺点:管脚较多有6个,需要电流提前加热功能才更好。
综上所述,我们选择方案二为最佳方案。
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f4设计框图
根据设计原理设计出如下框图:
图41烟雾报警器框图
5工作原理
本论文中的烟雾报警器以C51单片机为控制核心,采用MQ2型式半导体传感器采集烟雾信息。
首先,传感器送来的烟雾浓度对应的微小的电压信号经过放大,转化成较大的电压信号送入C51单片机,然后在C51单片机内进行AD转换,浓度的比较,对数据进行线性化处理,将数字化电压信号转化成为对应的十进制浓度值,最后,将实际可燃性气体浓度送入液晶,并判断浓度值是否超出预制浓度阀值,当浓度处于正常状态绿灯常亮,当烟雾浓度超出设定的限定阀值时,蜂鸣器发声报警,红灯亮,另外由于烟雾传感器需要在加热的状态工作,温度越高,反应越快,相应时间和恢复时间越快,为提高响应时间,保证传感器准确的,稳定的工作,报警器需要向烟雾传感器持续稳定的输出一个5V的电压。为了保证其可靠性,在输出5V的电压的同时,进行故障检测,当传感器加热丝或电缆线和传感器断线或接触不良时,进行故障报警,发出声光报警信号。
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f图51原理图左半部分
图52原理图右半部分
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f6设计总结
烟雾检测报警器r