火灾报警器课程设计.pdf

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1、火火 灾灾 报报 警警 器器 课课 程程 设设 计计(共共 1 1 3 3 页页)-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-内蒙古工业大学信息工程学院内蒙古工业大学信息工程学院课程学习报告课程学习报告课程名称：班级：姓名：同 组 人：成绩：指导教师：模拟电子技术基础基于基于 DHT11DHT11 的火灾信号放大及报警电路设计与实验的火灾信号放大及报警电路设计与实验目录目录一一、专专题题设设计计任任务务书书.2.2二、学习用仪器设备、器材或软件环境二、学习用仪器设备、器材或软件环境.3 3三、主要学习内容三、主要学习内容.3 3设计目的设计目的.3.3设计思

2、路设计思路.3.3设计流程图设计流程图.4.4火灾报警电路原理及电路分部分析火灾报警电路原理及电路分部分析.4.4电路整体分析电路整体分析.8.8四、学习体会及遇到的主要问题四、学习体会及遇到的主要问题.1 11 1、遇到的问题、遇到的问题.11.11、心得体会、心得体会.11.11五、主要参考文献五、主要参考文献.1 12 21一、内蒙古工业大学信息工程学院开放性专题设计任务书（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 1）课程名称：课程名称：模拟电子技术模拟电子技术 专业班级：专业班级：指导教师（签名）：指导教师（签名）：学生姓名（学号）：学生姓名（学号）：一、设计题目一、设

3、计题目火灾信号放大及报警电路设计与实验二、设计目的二、设计目的 掌握基本电子电路的分析和设计方法，培养学习专业知识能力。掌握基本电子电路故障识别与诊断基本方法，培养分析问题、解决问题能力。掌握学习总结报告和设计说明书的基本书写方法，培养技术交流能力。三、设计内容和要求三、设计内容和要求1设计内容（1）选用 1-2 种性价比高的温度传感器件来感知火情。（2）正常情况下，两个温度传感器所产生的电压信号相等，发光二极管不亮，扬声器（5V，）不响。（3）出现火情时，两个温度传感器所产生的电压信号不相等（实验中，可将一个安装在塑料板上，另一个安装在铁板上），出现差值电压，当差值电压达到一定值时，发光二极

4、管亮，同时扬声器报警。（4）设计应体现实用性好、成本低、功耗小特点。（5）测量精度可自行整定。2设计要求（1）查找资料，比较实现基本功能的几种设计方法（要求至少 2 种，主要根据器件选型不同来进行对比分析，例如，一种方案是实验室现有可提供器件；一种方案是查找资料得到的性价比更高的器件），理解原理，比较它们的优缺点，完成框架设计。要求从设计任务分析、设计方案选择、选取器件材料、设计制作、测试分析等方面归纳阐述并总结成文，列出参考文献目录清单。（2）确定电路设计方案，绘制原理框图或流程图，简述所选电路设计方案的工作原理；确定电路结构，给出具体参数。（3）搭建Multisim或其他仿真软件环境下的仿

5、真电路，完成所设计电路的仿真测试。（4）进行功能仿真，安装、调试实测电路，完成电路性能指标测试，记录并分析实验测试结果。完成实验报告。进入实验室之前向老师提交设计方案及测试所需器件清单。（5）得出结论（是否针对设计任务完成电路设计，通过什么方式验证设计的正确性，设计电路的性能如何，还可以在哪些方面做进一步改进等）。（6）写出设计说明和实验报告，分析说明实验过程中出现故障的原因及排除方法。（8）创意设计或自主扩展设计。想一想自己的设计作品具有哪些方面的市场竞争力，是否可以通过进一步拓展和深化，开展项目开发，参加创新性设计，怎样才能销售出去等。2主要参考文献主要参考文献1 童诗白，模拟电子技术基础

6、（第 4 版）高等教育出版社 20062 阎石，数字电子技术基础（第 5 版）高等教育出版社 20063 电子技术课程组，电子技术 内蒙古工业大学4 课程设计专栏，内蒙古工业大学“模拟电子技术”精品课程公共网站5 其它自查参考资料二、学习用仪器设备、器材或软件环境二、学习用仪器设备、器材或软件环境1.计算机2Multisim 软件3Windows7 环境三、主要学习内容三、主要学习内容设计目的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。设计思路设计思路D

7、HT11DHT11 介绍介绍用户 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.

8、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3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。设计思路设计思路“1 1”“0 0”“

9、1 1”（1 1）（2 2）上图即为 DHT11 的输出信号，将信号延时 28us80us，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。设计流程图设计流程图三态控制端4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火灾报警电路原理及电路分部分析（1 1）555555 延时器电路原理图延时器电路原理图 555 555 延时器电路分部分析延时器电路分部分析功能：55

10、5 延时器将波形整体向后延时 40us。当当 F=F=时时,tw=38%,tw=38%即“即“0 0”时”时5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。当当 F=F=时时,tw=62%,tw=62%即“即“1 1”时”时6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 2、移位寄存器电路原理图、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移位寄存器电路部分分析XSC17电平高低错落，符合设计原理XSC28前面没有出

11、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。电路整体分析电路整体分析电路原理图电路原理图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（电路分析（XFG1XFG1 未加入控制脉冲）未加入控制脉冲）一、当一、当 F=F=时时,tw=38%,tw=38%即“即“0 0”时”时XSC19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XSC310上升沿对应低电平，符合设计原理二、当二、当 F=F=时时,tw=62%,tw=62%即“即“1 1”时”时

12、XSC1全为高电平，符合设计原理XSC211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12四、学习体会及遇到的主要问题四、学习体会及遇到的主要问题、遇到的问题、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、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

13、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，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教他人或者认真仔细看书查找相关资料，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识，收获颇丰。五、主要参考文献五、主要参考文献数字电子技术基础（第五版 阎石主编）模拟电子技术基础（第四版童诗白 华成英主编）13