描述
煙霧報警器電路圖(一)
本報警器采用半導體氣敏元件作為傳感器,實現(xiàn)“氣-電”轉(zhuǎn)換,555時基電路組成觸發(fā)電路和報警音響電路;由于氣敏元件工作時要求其加熱電壓相當穩(wěn)定,所以利用7805三端集成穩(wěn)壓器對氣敏元件加熱燈絲進行穩(wěn)壓,使報警器能穩(wěn)定地工作在180~260V的電壓范圍內(nèi)。本電路省電且可靠性高。
工作原理
電路原理見下圖。由555時基電路組成自激多諧振蕩器,并巧妙地利用它的復位端進行觸發(fā)。這樣可節(jié)省元件。當氣敏器件接觸到可燃氣體時,其阻值降低,使時基電路復位端電位上升,當它集成塊1/3工作電壓時就發(fā)出報警信號,具有靈敏度高的特點。
煙霧報警器電路圖(二)
煙霧報警器就是通過監(jiān)測煙霧的濃度來實現(xiàn)火災防范的,如朗鑫煙霧報警器內(nèi)部采用離子式煙霧傳感,它是一種技術(shù)先進,工作穩(wěn)定可靠的傳感器,被廣泛運用到各種消防報警系統(tǒng)中,性能遠優(yōu)于氣敏電阻類的火災報警器。下面將通過煙霧報警器電路圖來具體說明。
它在內(nèi)外電離室里面有放射源镅241,電離產(chǎn)生的正、負離子,在電場的作用下各自向正負電極移動。在正常的情況下,內(nèi)外電離室的電流、電壓都是穩(wěn)定的。煙霧報警器電路圖顯示,一旦有煙霧竄逃外電離室。干擾了帶電粒子的正常運動,電流,電壓就會有所改變,破壞了內(nèi)外電離室之間的平衡,于是無線發(fā)射器發(fā)出無線報警信號,通知遠方的接收主機,將報警信息傳遞出去。
煙霧報警器電路圖(三)
煙霧報警器由紅外發(fā)光管、光敏三極管構(gòu)成的串聯(lián)反饋感光電路煙霧報警器,半導體管開關(guān)電路及集成報警電路等組成,如圖8所示。當被監(jiān)視的環(huán)境潔凈無煙霧時,紅外發(fā)光二極管VD1以預先調(diào)好的起始電流發(fā)光。該紅外光被光敏三極管VT1接收后其內(nèi)阻減小,使得VD1和VT1串聯(lián)電路中的電流增大,紅外發(fā)光二極管VD2的發(fā)光強度相應增大氧氣報警器,光敏三極管內(nèi)阻進一步減小。如此循環(huán)便形成了強烈的正反饋過程,直至使串聯(lián)感光電路中的電流達到最大值,在R1上產(chǎn)生的壓降經(jīng)VD2使VT2導通,VT3截止,報警電路不工作。
當被監(jiān)視的環(huán)境中煙霧急驟增加時,空氣中的透光性惡化,此時光敏三極管VT1接收到的光通量減小,其內(nèi)阻增大,串聯(lián)感光電路中的電流也隨之減小,發(fā)光二極管VD1的發(fā)光強度也隨之減弱。如此循環(huán)便形成了負反饋的過程甲苯報警器,使串聯(lián)感光電路中的電流直至減小到起始電流值,R1上的電壓也降到1.2V,使VT2截止,VT3尋通,報警電路工作,發(fā)出報警信號。C1是為防止短暫煙霧的干擾而設置的。
煙霧報警器電路圖(四)
煙霧報警器電路圖(五)
本電路采用通用的雙時基集成電路ICM7556,低電流、低功耗,電源電壓適應范圍寬。
模塊電路
1.振蕩電路:集成電路的14腳和7腳分別接電源的正,負極。集成電路的l、2、4、5、6腳內(nèi)電路以及電阻R1、R2、二極管VD1和電容C1構(gòu)成多諧振蕩電路,用以間歇驅(qū)動光電感煙式傳感器的紅外發(fā)射管。
2.光電感煙式傳感器:由一只紅外發(fā)射管、一只紅外接收管和煙室組成。在正常狀態(tài)下,紅外接收管不能接收到紅外發(fā)射管發(fā)射的光信號。在煙霧進入煙室后,由于煙粒子的“漫反射”作用煙霧報警器,紅外接收管就會接收到紅外發(fā)射管發(fā)射的光信號并產(chǎn)生光電流,實現(xiàn)由煙霧信號到電信號的轉(zhuǎn)變。
3、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器:集成電路的8、9、11、12、13腳內(nèi)電路電阻R6、R7、R8以及電位器RP、三極管VT1,光電感煙式傳感器的紅外接收管和電容C3構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。其中三極管VT1與光電感煙式傳感器的紅外接收管及電阻R6、R7構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的觸發(fā)電路。集成電路的11腳為控制電壓輸入端,外接電位器RP可以給11腳提供電壓Vco,使其略低于8腳電壓的2倍,以兼顧到靈敏度并避免誤觸發(fā)。
電容C2和電阻R3在電源接通的瞬間使集成電路10腳保持低電平,避免通電時出現(xiàn)誤報警現(xiàn)象,斷電后電容C2通過二極管VD2迅速放電。
4.聲、光報警電路:電阻R5、三極管VT2、發(fā)光二極管LED、音樂片和揚聲器構(gòu)成報警電路。
工作原理:
由于驅(qū)動紅外發(fā)射管的是振蕩電路,很小的占空比使得流過紅外發(fā)射管的平均電流也很小。當一定濃度的煙霧進入煙室時,間歇發(fā)射的紅外線經(jīng)過煙霧顆粒的漫反射照射到紅外接收管,被紅外接收管轉(zhuǎn)換成光電流后又被三極管VT1放大,如果出現(xiàn)集成電路8腳電壓瞬間低手1/2Vco,9腳就會反轉(zhuǎn)為高電平,報警電路立即發(fā)出報警聲,直至煙霧消失后再延續(xù)一段時間才能恢復正常。
煙霧報警器電路圖(六)煙霧傳感器選擇
MQ-2煙霧傳感器有6個引腳,其中中間的2個為電阻絲,剩下的4個引腳分別為2個輸入引腳和兩個輸出引腳。其中中間的兩個引腳為信號輸出端,其輸出為模擬電壓量,范圍為0~1V。其連接方式如圖2所示。
圖2
MQ-2煙霧傳感器有6個引腳,其中中間的2個為電阻絲,剩下的4個引腳分別為2個輸入引腳和兩個輸出引腳。其中中間的兩個引腳為信號輸出端,其輸出為模擬電壓量,范圍為0~1V。其連接方式如圖2所示。
煙霧信號放大電路設計
傳感器輸出信號一般比較微弱,需要經(jīng)過前置電路對其進行放大、濾波、電平調(diào)整,滿足單片機對輸入信號的要求。
本系統(tǒng)采用的煙霧傳感器屬于電阻型,因此只需串聯(lián)一個參考電阻,再經(jīng)過一個同相比例放大電路即可發(fā)送給ADC采集。信號放大電路如圖3所示。
圖3 煙霧信號放大電路
模數(shù)轉(zhuǎn)換及與單片機接口電路設計
放大后的信號經(jīng)過地址選通,從IN0口輸入ADC0809芯片,初始化芯片后煙霧報警器,給START端一個不少于100nm的正脈沖開始模數(shù)轉(zhuǎn)換。當轉(zhuǎn)換完成后,EOC端發(fā)出一個完成信號(高電平),數(shù)據(jù)通過鎖存器送給單片機P0口。ADC0809與單片機接口電路如圖4所示。
圖4 ADC0809與單片機接口電路
聲光報警電路
煙霧濃度處于正常值時,P2.6口置于高電平,當煙霧濃度達到或超出警戒值時該口置為低電平,使晶體三極管PNP導通。這時聲光報警電路也就全部導通,開始聲光報警。其電路原理圖如圖5所示。
圖5 聲光報警電路
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