室內(nèi)氣體檢測系統(tǒng)總體設(shè)計報告(編輯修改稿)
2025-02-17 15:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 (3) 單個排風(fēng)口尺寸的大?。?(4) 總排風(fēng)口大?。?2=為確保箱體有足夠進(jìn)風(fēng)量，在箱體一側(cè)開有進(jìn)風(fēng)口，其尺寸大小為：107*94=，+=圖5 風(fēng)扇開口效果圖 風(fēng)扇的選擇 根據(jù)公式P=Q*P(壓力)/60*1000*風(fēng)機(jī)效率*傳動效率可得到風(fēng)扇功率，進(jìn)而選擇合適的風(fēng)扇。 假設(shè)風(fēng)扇風(fēng)量為21CFM，由1CMM=60CMH==1000LM可得。該風(fēng)扇的風(fēng)量可換算為：1000/*=。將箱體內(nèi)氣體排出的時間為：t=70L/*60s=, 風(fēng)扇出風(fēng)口的風(fēng)速計算公式：V=Q/F (31)(V為風(fēng)扇的風(fēng)速，Q為風(fēng)扇的風(fēng)量，F(xiàn)為箱體的橫截面積，代入數(shù)據(jù)可得，V=)綜上選擇XFAN80型風(fēng)扇，該風(fēng)扇為電壓12V，轉(zhuǎn)速為1800npm,。兩個風(fēng)扇同時工作可在7s將箱體內(nèi)氣體更換，考慮開口及其他影響時間或許有出入，但滿足預(yù)期設(shè)計要求。本系統(tǒng)的電源選用S7512型開關(guān)電源。開關(guān)電源功耗小，效率高；體積小，重量輕；穩(wěn)壓范圍寬。(1) 需要供電的器件為：負(fù)載風(fēng)扇12v，繼電器、傳感器以及STM32單片機(jī)各5V，所以電源電路供電分為以下三部分：1) 風(fēng)扇部分：本系統(tǒng)使用外部220V交流供電，利用S7512型開關(guān)電源將220V交流電壓轉(zhuǎn)換為風(fēng)扇工作的連續(xù)直流12V電壓。2) 三極管部分：經(jīng)過L7805CV三端穩(wěn)壓集成電路將12V電壓轉(zhuǎn)換為5V電壓以供C9013型三極管放大電路工作使用。3) 傳感器部分：經(jīng)過L7805CV三端穩(wěn)壓集成電路將12V電壓轉(zhuǎn)換為5V電壓同時供MQ2型煙霧傳感器工作使用。(2) 開關(guān)電源對器件的供電方式開關(guān)電源可以對風(fēng)扇進(jìn)行直接供電,對于繼電器、傳感器以及STM32單片機(jī)所需要的5v電壓可通過芯片7805將其轉(zhuǎn)換成5v。這里繼電器由相應(yīng)的三極管來驅(qū)動，開機(jī)時，單片機(jī)初始化后的端口為高電平，＋5伏電源通過電阻使三極管導(dǎo)通，所以開機(jī)后繼電器始終處于吸合狀態(tài)，如果我們在程序中給單片機(jī)一條：CLRPn或者CLRPn的指令的話，相應(yīng)三極管的基極就會被拉低到零伏左右，使相應(yīng)的三極管截至，繼電器就會斷電釋放，每個繼電器都有一個常開轉(zhuǎn)常閉的接點，便于在其他電路中使用，繼電器線圈兩端反相并聯(lián)的二極管是起到吸收反向電動勢的功能，保護(hù)相應(yīng)的驅(qū)動三極管，這種繼電器驅(qū)動方式硬件結(jié)構(gòu)比較簡單。 MCU最小系統(tǒng)的設(shè)計本系統(tǒng)采用STM32 PZ6806L型開發(fā)板，其中STM32F103ZET為核心板，其管腳圖如圖6所示。并分別應(yīng)用了蜂鳴器、RS232模塊、LCD液晶顯示屏、ADC模塊、DAC模塊等。(1) 該最小系統(tǒng)具有的功能:1) 具有LCD彩屏顯示功能。2) 具有蜂鳴器來完成系統(tǒng)報警的功能。3) 可以利用串行下載完成編程。4) 具有復(fù)位功能。5) 具備據(jù)終端設(shè)備和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。6) 數(shù)模、模數(shù)轉(zhuǎn)換。(2) 功能分析1) 顯示功能，我們可以利用開發(fā)板上LCD液晶顯示屏來現(xiàn)這個功能；2) 。3) 利用單片機(jī)的第25腳可以設(shè)計成復(fù)位系統(tǒng)，并采用按鍵復(fù)位；4) 利用單片機(jī)的224腳可以設(shè)計成時鐘電路，利用單片機(jī)的內(nèi)部振蕩方式設(shè)計的。圖6 STM32管腳圖，從而控制風(fēng)扇的運行與停止，其結(jié)構(gòu)圖如圖7所示。三極管各極所需電壓如下：(1) 集電極發(fā)射極電壓：25V； (2) 集電極基極電壓：45V； (3) 發(fā)射極基極電：5V；三極管放大電路中，應(yīng)當(dāng)在基極串一個限流電阻限制基極電流，以達(dá)到保護(hù)三極管的作用；C極也應(yīng)該串一個10KΩ上拉電阻達(dá)到輸出電壓5V的目的。圖7 9013NPN型三極管結(jié)構(gòu)圖
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