1011 12 13家庭使用液化氣、煤氣作為燃料的越來越多，但是這些氣體有 害、易爆炸煤氣報(bào)警器，隱患事故多，如氣體泄露時(shí)不能即時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，會(huì) 給家庭及鄰居帶來災(zāi)難性危害。 煤氣：以煤為原料加工制得的含有可燃組分的氣體。根據(jù)加工 方法、煤氣性質(zhì)和用途分為：煤氣化得到的是水煤氣、半水煤氣、 空氣煤氣 (或稱發(fā)生爐煤氣) ，這些煤氣的發(fā)熱值較低，故又統(tǒng)稱 為低熱值煤氣；煤干餾法中焦化得到的氣體稱為焦?fàn)t煤氣，屬于中 熱值煤氣，可供城市作民用燃料。 一氧化碳（CO）氣體是一種無色、無味、無刺激、無法用五官 感知的有毒氣體，能抑制血液的攜氧能力。一氧化碳的毒性主要是 影響氧氣的供給與利用，一氧化碳與血紅細(xì)胞的親和力比氧氣與血 紅細(xì)胞的親和力大300倍以上，造成人體組織缺氧。當(dāng)吸入一氧化 碳?xì)怏w后，一氧化碳進(jìn)入肺部搶先與血紅細(xì)胞結(jié)合，使血紅細(xì)胞喪 失運(yùn)輸氧氣的能力，造成人體多個(gè)器官缺氧，導(dǎo)致組織受損甚至死 亡。一般人在意外中毒時(shí)無法自我察覺，往往被發(fā)現(xiàn)時(shí)已進(jìn)入昏迷 狀態(tài)，釀成重大傷害甚至死亡。因此稱之為家庭中的“隱形殺手”， 一點(diǎn)也不過分。 一氧化碳的產(chǎn)生：一氧化碳是由燃料（如汽油、柴油、煤、木 炭、煤氣、液化氣、天然氣等）燃燒不充分產(chǎn)生的。
家中產(chǎn)生一氧 化碳的主要原因：天然氣、煤氣、液化氣、燃油、煤炭的不完全燃 燒；熱水器安裝不當(dāng)，廢氣回流；煙筒、排氣管堵塞；密閉空間開 13著發(fā)動(dòng)機(jī)、生火取暖，如在車庫開著發(fā)動(dòng)機(jī)、冬天緊閉門窗生爐子 取暖等等。 在實(shí)際應(yīng)用中，常常需要一種能夠自動(dòng)發(fā)出報(bào)警的裝置，比如 煤氣的安全報(bào)警的控制系統(tǒng)。本節(jié)設(shè)計(jì)與制作的電路就具有這種功 通過這一課程設(shè)計(jì)，可基本了解數(shù)字系統(tǒng)的一般方法；進(jìn)一步熟悉常用數(shù)字器件的使用方法；基本掌握通過邏輯分析查找數(shù)字電 路故障的方法。 設(shè)計(jì)并制作出一種用于控制煤氣排放量的自動(dòng)報(bào)警電路，其具 有一下功能： 1、可以控制煤氣排放量； 2、可以自動(dòng)產(chǎn)生空氣負(fù)離子和臭氧； 每過一段時(shí)間，使排放過多的CO氣體和臭氧O 化合成對人身體無害的CO 4、空氣成分變化的間隔時(shí)間可以自動(dòng)調(diào)節(jié)。穩(wěn)壓電源，protel 99 繪圖軟件，負(fù)離子發(fā)生器，揚(yáng)聲器，555 13集成定時(shí)器。 全報(bào)警器受控的基本原理當(dāng)有害氣體達(dá)到危險(xiǎn)濃度時(shí)，555 定時(shí)基本電路A 腳電位大于E 常開觸點(diǎn)閉合，接通外報(bào)警系統(tǒng)。同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出“嘀嘀”聲，VH發(fā)光。當(dāng)煤氣泄露故障排除后，電路自動(dòng)復(fù)原。 調(diào)節(jié)電位器RP，可改變報(bào)警的靈敏度。
系統(tǒng)框圖根據(jù)設(shè)計(jì)要求，確定如下圖所示系統(tǒng)框圖。 電源 電路 報(bào)警 電路 電子 開關(guān) 電路 探測電路 開放式空氣負(fù)離子發(fā)生器 13電源電路 電源電路市電經(jīng)變壓器 T1 降壓、整流橋 VC 整流、串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓 電路（由三極管VT1、VT2 等組成）穩(wěn)壓后，提供12V 直流電源。 RP1 100 （2）氣敏探測器由氣敏元件MQ-N5、電位器RP 和指示燈H組成。H 穩(wěn)定氣敏元件燈絲的電流作用，以使報(bào)警器工作穩(wěn)定、可靠。因?yàn)闊艚z電阻隨溫度（即通過的電流）而正比變化。溫度高，電阻大， 13致使流過燈絲的電流減??；反之，電流增大，從而確保燈絲電流的 穩(wěn)定。分流電阻R 用以減少流過指示燈H的電流，避免燈絲達(dá)到正 常的白熾化程度（白熾化時(shí)就失去穩(wěn)流作用）。氣敏元件預(yù)熱數(shù)分 鐘后，在清潔的空氣中，測量極A-A 與B-B 之間的電阻為一個(gè)穩(wěn)定 值，適當(dāng)調(diào)節(jié)電位器RP ，可使B-B端的電壓接近為零（即RP 零電位器），當(dāng)氣敏元件遇到煤氣后，A-A與B-B 之間的電阻相繼下 降，B-B 端的電位則上升。利用B-B 端的電位去控制電子開關(guān)電路。 電子開關(guān)電路 （3）電子開關(guān)電路 由JEC-2 施密特集成電路A 腳）為低電平時(shí)，2腳輸出為高電平，555 時(shí)基電路A 13（4）報(bào)警電路 由555 時(shí)基電路A 、發(fā)光二極管VH、揚(yáng)聲器B及阻容元件等組 等組成音頻振蕩器。
工作時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)出“嘀嘀”的聲音，VH 發(fā)光。當(dāng)煤氣泄露故障排除后，電路自動(dòng)恢復(fù)。 555555 定時(shí)器電路是一個(gè)中規(guī)模的集成電路，可以由TTL 電路或 CMOS 電路構(gòu)成。它是一種能產(chǎn)生時(shí)間延遲和多種脈沖信號(hào)的控制 電路。只要在外部配上幾個(gè)適當(dāng)?shù)碾娮柙涂梢詷?gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸 發(fā)器。多諧振蕩器以及施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與整形電路，在工 業(yè)自動(dòng)控制，定時(shí)，仿聲和防盜報(bào)警等方面有廣泛的應(yīng)用。 13開放式空氣負(fù)離子發(fā)生器 10 13（5）開放式空氣負(fù)離子發(fā)生器 由雙向晶閘管V、二極管VD 、電阻R11 13和電容C 組成。市電經(jīng)R10 的第一電極和第二電極加有電壓。VD 11為觸發(fā)回路，R 11 兩端電壓為上負(fù)、下正，這時(shí)經(jīng)VD 兩端電壓瞬間達(dá)8V左右，V 導(dǎo)通。當(dāng)市電電壓過零時(shí)，由于C 的控制極上，V仍然保持導(dǎo)通。當(dāng)市 組成一個(gè)LC 振蕩電路就產(chǎn)生一個(gè)衰減式自由振蕩，其頻率約725Hz，振蕩 電流經(jīng) 升壓，再經(jīng)VD 整流，便在負(fù)離子發(fā)生器的極板上產(chǎn)生靜電高壓，于是就電離出空氣負(fù)離子和臭氧沿著電力線向四周擴(kuò)散開 圖中，R13 的作用是防止人體觸電而設(shè)的。由于該裝置工作時(shí)不 會(huì)產(chǎn)生高壓放電火花，所以不會(huì)發(fā)生煤氣爆炸事故。
由以上個(gè)各分組功能元件可以得到整體功能電路圖,如下圖所 13當(dāng)煤氣泄露時(shí)，報(bào)警器發(fā)出“嘀嘀”聲，同時(shí)VH 發(fā)光； 當(dāng)故障排除時(shí)，電路恢復(fù)正常。 這次做的是模擬電子課程設(shè)計(jì)，雖然以前已經(jīng)做過數(shù)字電子課 程設(shè)計(jì)，有了一定的經(jīng)驗(yàn)，但是還是遇到了重重困難，我運(yùn)用所學(xué) 的課本知識(shí)，以及查閱相關(guān)的文獻(xiàn)，對設(shè)計(jì)過程中、所遇到的問題 都一一的解決，經(jīng)過這次設(shè)計(jì)證明，將課本所學(xué)的知識(shí)和電子設(shè)計(jì) 方法相結(jié)合，大大的調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)的積極性，并有利于系統(tǒng)地科學(xué)地 培養(yǎng)我們的實(shí)際動(dòng)手能力，工程設(shè)計(jì)能力及創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，活躍了 我們的思維，既符合由簡到繁，循序漸進(jìn)的教學(xué)規(guī)律，又能激發(fā)我 們對模擬電子線路設(shè)計(jì)的興趣。 通過課程設(shè)計(jì)，我們對所學(xué)的知識(shí)有了更深刻地了解，實(shí)現(xiàn)了 從理論到實(shí)踐再從實(shí)踐到理論的兩次飛躍，也更加了解到科學(xué)知識(shí) 12 13應(yīng)該以服務(wù)社會(huì)為目的，只有掌握了足夠的知識(shí)才能更好的為社會(huì) 貢獻(xiàn)我們的力量。我們學(xué)會(huì)了利用所學(xué)知識(shí)以技術(shù)上的知識(shí)解決問 題的能力。 本次設(shè)計(jì)得到了老師和同學(xué)們的大力幫助，但由于本人知識(shí)水 平有限，有許多的不足之處，希望各位老師能夠提出寶貴的建議和 批評(píng)煤氣報(bào)警器，以助于我以后能夠完成更好的設(shè)計(jì)。
高吉祥.電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì).電子工業(yè)出版社.2002.5、謝自美.電子線路設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、測試.華中理工大學(xué)出版社.2003. 童本敏.TTL集成電路.電子工業(yè)出版社 9、童詩白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ).高等教育出版社 13 13造成煤氣中毒的主要成分是一氧化碳（CO），它通過肺臟吸收 進(jìn)入血液后，與血液中的血紅蛋白（Hb）相結(jié)合，形成碳氧血紅蛋 白（HbCO），從而使人體缺少氧氣供應(yīng)受到嚴(yán)重?fù)p傷，尤其是大腦 受損最為嚴(yán)重。煤氣中毒后，輕者出現(xiàn)頭痛、頭暈、惡心嘔吐、全 身無力。重者出現(xiàn)意識(shí)不請、昏迷、大小便失禁。如果得不到及時(shí) 有效的治療，或中毒過于嚴(yán)重，中毒者可在短時(shí)間內(nèi)死亡。由于一 氧化碳沒有顏色和氣味，所以燃?xì)饷裆孤稌r(shí)不易被人察覺。燃?xì)?熱水器煤氣泄漏中毒，中毒者往往是在緊閉的浴室里不知不覺中吸 入煤氣缺氧而昏迷倒地甲苯檢測儀，不易被家人發(fā)現(xiàn)，失去寶貴的搶救時(shí)機(jī)。 假如家中裝有燃?xì)鈭?bào)警器，一旦發(fā)生燃?xì)庑孤?，?bào)警器就可以在第 一時(shí)間發(fā)出警告，使家人能及時(shí)采取相應(yīng)措施甲苯報(bào)警器，轉(zhuǎn)危為安。如果不 及時(shí)采取措施煤氣報(bào)警器，它會(huì)一直鳴叫，直至家人或鄰居聽到，使中毒的人 及時(shí)得到搶救。 一氧化器是一種看不見的、無色、無味、無刺激、無法用五官 感覺的氣體。這就是為什么擁有一個(gè)煤氣報(bào)警器重要性。
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