智能倉庫火焰報警器設計與制作套件（傳感器應用）畢業(yè)設計

一、電路設計功能

本電路設計思路來源現(xiàn)代企業(yè)倉庫管理系統(tǒng)的火焰報警系統(tǒng)，當倉庫出現(xiàn)火光時，發(fā)出報警聲，打開滅火設備。電路采用5V直流電壓供電，可以用打火機在火焰?zhèn)鞲衅魃戏?0CM處點火模擬倉庫發(fā)生火災，信號處理系統(tǒng)電路將根據(jù)環(huán)境做出智能響應，發(fā)出報警聲，只有按下報警消除按鍵（輕觸開關），報警聲才能停止。

二、元件清單及實物圖

1、元件材料清單

智能倉庫火焰報警器元件列表

三、火焰報警器電路原理圖電路工作原理

由R1和LED1構(gòu)成了電源指示電路，當接通5V直流電壓時，發(fā)光二極管LED被點亮，電路進入工作狀態(tài)。

由R2、R3、RP1、C1、VD1、LM358構(gòu)成了了火焰感應電路，RP1調(diào)到中間位置，產(chǎn)生2.5V左右的基準電壓送到LM358的3腳（同相輸入端），火焰?zhèn)鞲衅鲝膩淼叫盘査偷絃M358的2腳（反相輸入端），兩個電壓信號進行比較后通過LM358的1腳輸出火焰控制信號Si。如果3腳（同相輸入端）電壓大于2腳（反相輸入端）電壓，1腳輸出火焰控制信號Si為高電平。如果3腳（同相輸入端）電壓小于2腳（反相輸入端）電壓，1腳輸出火焰控制信號Si為低電平。

正常工作時沒有火焰的，火焰?zhèn)鞲衅鹘刂梗�提供給LM358的2腳（反相輸入端）的電壓為高電平，大于3腳（同相輸入端）電壓的，輸出火焰控制信號Si為低電平給信號處理電路。

由S1和R4構(gòu)成了手動控制電路，產(chǎn)生手動控制信號Ci送到信號處理電路的清零端。當輕觸開關S1按下后，產(chǎn)生手動控制信號Ci為高電平。當輕觸開關S1松開后，產(chǎn)生手動控制信號Ci為低電平。

由雙D觸發(fā)器4013、R5信號處理電路，其中4013搭建成RS觸發(fā)器，高電平有效，主要負責處理火焰感應信號Si和手動控制電路產(chǎn)生清除信號Ci，并產(chǎn)生相應的輸出控制信號Ki給報警電路。當4013的置位信號端6腳電壓為高電平時，產(chǎn)生輸出控制信號高電平給報警電路。

當4013的清零信號端4腳電壓為高電平時，產(chǎn)生輸出控制信號低電平給報警電路。

由三極管VT1（9013）和蜂鳴器HA1（5V有源電磁式）構(gòu)成了報警電路。當三極管VT1的基極電壓為高電平時，三極管VT1導通，蜂鳴器鳴叫，產(chǎn)生報警聲。當三極管VT1的基極電壓為低電平時，三極管VT1截止，蜂鳴器不工作，報警聲消失。

四、安裝調(diào)試技巧及注意事項
根據(jù)元件布局圖和走線圖，采用萬能版焊接電路，焊接成功的智能倉庫火焰報警器頂層如下圖所示：

如果制作沒有成功，請從下面幾個方面進行檢測維修：

（1）觀察法：檢查每個元件是否安裝正確，特別是通用運放LM358、雙D觸發(fā)器4013，火焰?zhèn)鞲衅鳌⒎澍Q器、輕觸開關等是否安裝正確，三極管9013的三個引腳E、B、C是否正確等，發(fā)光二極管的正負極性是否正確。

（2）電阻法：根據(jù)原理圖檢查線路是否正常連通，可用萬用表檢測每條線路是否導通。電子初學者，焊接的線路多有虛焊、漏焊、假焊等情況，電路搭建錯誤，所以首先檢查每條線路是否焊接好，也就是電氣性能是否保證。

（3）電阻法：檢測每處GND是否和電源負極接頭是否連通；檢測每處VCC是否和電源接頭是否連通。

（4）電壓法：測試LM358的3腳電壓是否為2.5V左右，LM358的2腳電壓是否為4V左右，然后用打火機在火焰?zhèn)鞲衅魃戏?0CM處點火，看看電壓是否由高到低變化（下降到1V左右）。如果一直電壓沒有變化，電位器和火焰?zhèn)鞲衅鹘渝e或者損壞。

（5）電壓法：測試LM358的1腳電壓，然后用打火機在火焰?zhèn)鞲衅魃戏?0CM處點火，看看電壓是否由低電平變?yōu)楦唠娖健Ｈ绻�電壓沒有變化，LM358的燒壞的可能性較大。

（6）電壓法：測試雙D觸發(fā)器4013的6腳電壓，然后用打火機在火焰?zhèn)鞲衅魃戏?0CM處點火，看看電壓是否由低電平變?yōu)楦唠娖健Ｍ瑫r檢測雙D觸發(fā)器4013的1腳電壓是否由低電平變?yōu)楦唠娖健Ｈ绻�電壓沒有變化，雙D觸發(fā)器4013的燒壞的可能性較大。

（7）電壓法：測試三極管V3的基極電壓，用嘴吹駐極體話筒時，電壓會發(fā)生零點幾的下降。如果一直電壓沒有變化，三極管的損壞的可能性比較大。

（8）電壓法：測試三極管VT1的基極電壓是否會因打火機在火焰?zhèn)鞲衅魃戏?0CM處點火而變化，如果有變化，但是沒有聲音，三極管和蜂鳴器損壞的可能性較大。

實踐證明，通過以上檢測，故障基本能排除，實現(xiàn)智能倉庫火焰報警器的仿真功能，即用打火機在火焰?zhèn)鞲衅魃戏?0CM處點火，報警器立刻報警。手動按下報警消除按鍵（輕觸開關），報警聲停止。