有害氣體的檢測(cè)與抽排電路設(shè)計(jì)和機(jī)器人行走電路設(shè)計(jì)_課程設(shè)計(jì)-文庫吧資料
2024-09-03 13:07本頁面
【正文】 PCB 封裝 PCB 封裝用軟件 Altium Dsigner 制作。最后考慮尺寸是否合適。 查閱有關(guān)資料確定使用條件后，可查找相關(guān)資料，找出需要的繼電器的型號(hào)和規(guī)格號(hào)。 選用繼電器時(shí)，一般控制電路的電源電壓可作為選用的依據(jù)。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會(huì)流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合。 QMN5 氣敏元件參數(shù)如下：標(biāo)定氣體（ %丁烷氣體，最佳工作條件）中電壓 ≥2V ，響應(yīng)時(shí)間 ≤10S ，恢復(fù)時(shí)間 ≤30S ，最佳工作條件加熱電壓 5V、測(cè)量回路電壓 10V、負(fù)載電阻 RL 為 2K，允許工作條件加熱電壓 ～ 、測(cè)量回路電壓 5～ 15V、負(fù)載電阻 ～。電容器 C放電所需的時(shí)間為： tPL=R2Cln2，可近似看成 tPL= 當(dāng) C 放電結(jié)束時(shí)， T截止， VCC 將通過 R R2向電容器 C 充電， VC由（ 1/3） VCC上升到（ 2/3） VCC所需的時(shí)間為： tPH=(R1+R2)Cln2，可近似看成 tPH=(R1+R2)C 而當(dāng) VC上升到（ 2/3） VCC時(shí)，觸發(fā)器又周而復(fù)始，在輸出端就得到一個(gè)周期性的方波，其頻率為： f=1/( tPL +tPH)，可近似看成 f=[(R1+2R2)C] QMN5 氣敏傳感器 QMN5 型氣敏元件適用于天然氣、煤氣、氫氣、烷類氣體、烯類氣體、汽油、煤油、乙炔、氨氣、煙霧等的檢測(cè)，屬于 N型半導(dǎo)體元件。 原理如下： 接通電源后，電容 C被充電，當(dāng) VC上升到 2/3VCC時(shí)，觸發(fā)器被復(fù)位，同時(shí)發(fā)電 BJT T 導(dǎo)通，此時(shí) VO為低電壓，電容C 通過 R2和 T 放電，使 VC下降。由于脈沖是連續(xù)的，這樣就產(chǎn)生了頻響的聲報(bào)警信號(hào)和頻閃的光報(bào)警信號(hào)。 報(bào)警模塊分析 武漢理工大學(xué)《小型智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說明書 12 圖 聲光報(bào)警模塊圖 如圖 所示， 當(dāng)繼電器工作時(shí) ， 555 定時(shí)器輸入“高電平”開始工作產(chǎn)生連續(xù)的脈沖 頻率為 f=[(R1+2R2)C]，此時(shí)當(dāng)脈沖為“高電平”時(shí) LAMP 燈開始工作，揚(yáng)聲器開始工作。 觸發(fā) 抽排模塊分析 當(dāng)空氣中有害氣體濃度達(dá)到一定值的時(shí)候，繼電器工作，使得風(fēng)扇電路接通，進(jìn)行氣體抽排。 當(dāng)空氣中有害氣體的濃度達(dá)到一定值時(shí)， RV1 變小使得運(yùn)放正向輸入大于負(fù)向輸入，運(yùn)放輸出“高電平”，繼電器開始工 作。因而在整流、濾波電路之后還要接一個(gè)穩(wěn)壓電路在電網(wǎng)電壓波動(dòng)、負(fù)載和溫度變化時(shí)，維持輸出直流的穩(wěn)定。由于此脈動(dòng)的直流電壓還還有較大的紋波，必須通過濾波電路加以濾除，從而得到平滑的直流電壓。 從經(jīng)濟(jì)上看，方案一也更經(jīng)濟(jì)，故采用方案一 設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)系統(tǒng)模塊圖 圖 設(shè)計(jì)系統(tǒng)模塊圖 220V 交流電源 降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓 檢測(cè)模塊 抽排模塊 報(bào)警模塊 武漢理工大學(xué)《小型智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說明書 8 設(shè)計(jì)原理流程圖 圖 設(shè)計(jì)原理流程圖 設(shè)計(jì)原理圖 驅(qū)動(dòng)檢測(cè)電路 降壓整流濾波穩(wěn)壓 220V交流電源 觸發(fā)555芯片產(chǎn)生頻率信號(hào) 驅(qū)動(dòng)報(bào)警模塊工作 武漢理工大學(xué)《小型智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說明書 9 圖 設(shè)計(jì)原理圖 武漢理工大學(xué)《小型智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說明書 10 設(shè)計(jì)方案分析 供電 模塊分析 圖 供電 模塊圖 如圖 所示，直流電源電路采用 220v 交流電壓供電，由電源變壓器、橋式整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路等四部分組成。而光報(bào)警電路中可以采用兩級(jí)直接耦合晶體管放大器，構(gòu)成了自激多諧振蕩器，通過調(diào)節(jié)滑阻值來控制時(shí)間。第二種是對(duì)于聲武漢理工大學(xué)《小型智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說明書 7 報(bào)警電路，可以采用 LC179 來驅(qū)動(dòng)控制喇叭發(fā)聲。再利用繼電器，電壓比較器來感應(yīng)氣敏電阻值得變化。 設(shè)計(jì)方案 論證及選擇 本次設(shè)計(jì)有兩套方案可供選擇。因此，及時(shí)檢測(cè)出人們生活環(huán)境中存在的有害氣體并將其排除是保障人們正常生活的關(guān)鍵。 (3)對(duì)設(shè)計(jì)電路進(jìn)行仿真。 指導(dǎo)老師簽名： 年 月 日 系主任（或負(fù)責(zé)教師）簽名： 年 月 日 武漢理工大學(xué)《小型智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說明書 6 1 有害氣體檢測(cè)與抽排電路設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要求及意義 設(shè)計(jì)要求 (1)檢測(cè)到有害氣體意外排放超標(biāo)時(shí)，發(fā)出警笛報(bào)警聲和燈光間歇閃爍報(bào)警，同時(shí)自行啟動(dòng)抽排系統(tǒng)，排出有毒氣體，更換空氣以保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。 時(shí)間安排 ：二周（ 6 月 24 日 — 7 月 5 日）。 文字、符號(hào)、圖形等必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)。 課程設(shè)計(jì)說明書中每個(gè)題目要求有方案比較、 繪制方框圖、電原理圖，闡述電路工作原理、 每個(gè)元器件的主要 參數(shù)、設(shè)計(jì)電路的性能指標(biāo)等。 2. 學(xué)生已學(xué)習(xí)了大學(xué)基礎(chǔ)課程和《電路》 《模擬電子技術(shù)》 《數(shù)字電子技術(shù)》 《電力電子變流技術(shù)》等專業(yè)基礎(chǔ)課程。 3)機(jī)器人前進(jìn)、后退時(shí)間可調(diào)。 要求： 1)接通電源，機(jī)器人前進(jìn)，行走一段時(shí)間后，機(jī)器人自動(dòng)后退，退行一段時(shí)間后自動(dòng)前行，周而復(fù)始。抽排完畢后，系統(tǒng)回到實(shí)時(shí)檢測(cè)狀態(tài)。 通過這兩個(gè)設(shè)計(jì)不僅可以鞏固所學(xué)的知識(shí)，很好的對(duì)課本知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐，同時(shí)也可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)于專業(yè)相關(guān)的一些知識(shí) ，從而擴(kuò)大自己知識(shí)面的廣度，更重要的是能鍛煉同學(xué)們的自主創(chuàng)新能力
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