1011 12 13家庭使用液化气、煤气作为燃料的越来越多，但是这些气体有 害、易爆炸煤气报警器，隐患事故多，如气体泄露时不能即时发现和处理，会 给家庭及邻居带来灾难性危害。 煤气：以煤为原料加工制得的含有可燃组分的气体。根据加工 方法、煤气性质和用途分为：煤气化得到的是水煤气、半水煤气、 空气煤气 (或称发生炉煤气) ，这些煤气的发热值较低，故又统称 为低热值煤气；煤干馏法中焦化得到的气体称为焦炉煤气，属于中 热值煤气，可供城市作民用燃料。 一氧化碳（CO）气体是一种无色、无味、无刺激、无法用五官 感知的有毒气体，能抑制血液的携氧能力。一氧化碳的毒性主要是 影响氧气的供给与利用，一氧化碳与血红细胞的亲和力比氧气与血 红细胞的亲和力大300倍以上，造成人体组织缺氧。当吸入一氧化 碳气体后，一氧化碳进入肺部抢先与血红细胞结合，使血红细胞丧 失运输氧气的能力，造成人体多个器官缺氧，导致组织受损甚至死 亡。一般人在意外中毒时无法自我察觉，往往被发现时已进入昏迷 状态，酿成重大伤害甚至死亡。因此称之为家庭中的“隐形杀手”， 一点也不过分。 一氧化碳的产生：一氧化碳是由燃料（如汽油、柴油、煤、木 炭、煤气、液化气、天然气等）燃烧不充分产生的。

家中产生一氧 化碳的主要原因：天然气、煤气、液化气、燃油、煤炭的不完全燃 烧；热水器安装不当，废气回流；烟筒、排气管堵塞；密闭空间开 13着发动机、生火取暖，如在车库开着发动机、冬天紧闭门窗生炉子 取暖等等。 在实际应用中，常常需要一种能够自动发出报警的装置，比如 煤气的安全报警的控制系统。本节设计与制作的电路就具有这种功 通过这一课程设计，可基本了解数字系统的一般方法；进一步熟悉常用数字器件的使用方法；基本掌握通过逻辑分析查找数字电 路故障的方法。 设计并制作出一种用于控制煤气排放量的自动报警电路，其具 有一下功能： 1、可以控制煤气排放量； 2、可以自动产生空气负离子和臭氧； 每过一段时间，使排放过多的CO气体和臭氧O 化合成对人身体无害的CO 4、空气成分变化的间隔时间可以自动调节。稳压电源，protel 99 绘图软件，负离子发生器，扬声器，555 13集成定时器。 全报警器受控的基本原理当有害气体达到危险浓度时，555 定时基本电路A 脚电位大于E 常开触点闭合，接通外报警系统。同时扬声器发出“嘀嘀”声，VH发光。当煤气泄露故障排除后，电路自动复原。 调节电位器RP，可改变报警的灵敏度。

系统框图根据设计要求，确定如下图所示系统框图。 电源 电路 报警 电路 电子 开关 电路 探测电路 开放式空气负离子发生器 13电源电路 电源电路市电经变压器 T1 降压、整流桥 VC 整流、串联型晶体管稳压 电路（由三极管VT1、VT2 等组成）稳压后，提供12V 直流电源。 RP1 100 （2）气敏探测器由气敏元件MQ-N5、电位器RP 和指示灯H组成。H 稳定气敏元件灯丝的电流作用，以使报警器工作稳定、可靠。因为灯丝电阻随温度（即通过的电流）而正比变化。温度高，电阻大， 13致使流过灯丝的电流减小；反之，电流增大，从而确保灯丝电流的 稳定。分流电阻R 用以减少流过指示灯H的电流，避免灯丝达到正 常的白炽化程度（白炽化时就失去稳流作用）。气敏元件预热数分 钟后，在清洁的空气中，测量极A-A 与B-B 之间的电阻为一个稳定 值，适当调节电位器RP ，可使B-B端的电压接近为零（即RP 零电位器），当气敏元件遇到煤气后，A-A与B-B 之间的电阻相继下 降，B-B 端的电位则上升。利用B-B 端的电位去控制电子开关电路。 电子开关电路 （3）电子开关电路 由JEC-2 施密特集成电路A 脚）为低电平时，2脚输出为高电平，555 时基电路A 13（4）报警电路 由555 时基电路A 、发光二极管VH、扬声器B及阻容元件等组 等组成音频振荡器。

工作时，扬声器发出“嘀嘀”的声音，VH 发光。当煤气泄露故障排除后，电路自动恢复。 555555 定时器电路是一个中规模的集成电路，可以由TTL 电路或 CMOS 电路构成。它是一种能产生时间延迟和多种脉冲信号的控制 电路。只要在外部配上几个适当的电阻元件，就可以构成单稳态触 发器。多谐振荡器以及施密特触发器等脉冲产生与整形电路，在工 业自动控制，定时，仿声和防盗报警等方面有广泛的应用。 13开放式空气负离子发生器 10 13（5）开放式空气负离子发生器 由双向晶闸管V、二极管VD 、电阻R11 13和电容C 组成。市电经R10 的第一电极和第二电极加有电压。VD 11为触发回路，R 11 两端电压为上负、下正，这时经VD 两端电压瞬间达8V左右，V 导通。当市电电压过零时，由于C 的控制极上，V仍然保持导通。当市 组成一个LC 振荡电路就产生一个衰减式自由振荡，其频率约725Hz，振荡 电流经 升压，再经VD 整流，便在负离子发生器的极板上产生静电高压，于是就电离出空气负离子和臭氧沿着电力线向四周扩散开 图中，R13 的作用是防止人体触电而设的。由于该装置工作时不 会产生高压放电火花，所以不会发生煤气爆炸事故。

由以上个各分组功能元件可以得到整体功能电路图,如下图所 13当煤气泄露时，报警器发出“嘀嘀”声，同时VH 发光； 当故障排除时，电路恢复正常。 这次做的是模拟电子课程设计，虽然以前已经做过数字电子课 程设计，有了一定的经验，但是还是遇到了重重困难，我运用所学 的课本知识，以及查阅相关的文献，对设计过程中、所遇到的问题 都一一的解决，经过这次设计证明，将课本所学的知识和电子设计 方法相结合，大大的调动了学习的积极性，并有利于系统地科学地 培养我们的实际动手能力，工程设计能力及创新设计能力，活跃了 我们的思维，既符合由简到繁，循序渐进的教学规律，又能激发我 们对模拟电子线路设计的兴趣。 通过课程设计，我们对所学的知识有了更深刻地了解，实现了 从理论到实践再从实践到理论的两次飞跃，也更加了解到科学知识 12 13应该以服务社会为目的，只有掌握了足够的知识才能更好的为社会 贡献我们的力量。我们学会了利用所学知识以技术上的知识解决问 题的能力。 本次设计得到了老师和同学们的大力帮助，但由于本人知识水 平有限，有许多的不足之处，希望各位老师能够提出宝贵的建议和 批评煤气报警器，以助于我以后能够完成更好的设计。

高吉祥.电子技术基础实验与课程设计.电子工业出版社.2002.5、谢自美.电子线路设计、实验、测试.华中理工大学出版社.2003. 童本敏.TTL集成电路.电子工业出版社 9、童诗白.模拟电子技术基础.高等教育出版社 13 13造成煤气中毒的主要成分是一氧化碳（CO），它通过肺脏吸收 进入血液后，与血液中的血红蛋白（Hb）相结合，形成碳氧血红蛋 白（HbCO），从而使人体缺少氧气供应受到严重损伤，尤其是大脑 受损最为严重。煤气中毒后，轻者出现头痛、头晕、恶心呕吐、全 身无力。重者出现意识不请、昏迷、大小便失禁。如果得不到及时 有效的治疗，或中毒过于严重，中毒者可在短时间内死亡。由于一 氧化碳没有颜色和气味，所以燃气民生泄露时不易被人察觉。燃气 热水器煤气泄漏中毒，中毒者往往是在紧闭的浴室里不知不觉中吸 入煤气缺氧而昏迷倒地甲苯检测仪，不易被家人发现，失去宝贵的抢救时机。 假如家中装有燃气报警器，一旦发生燃气泄漏，报警器就可以在第 一时间发出警告，使家人能及时采取相应措施甲苯报警器，转危为安。如果不 及时采取措施煤气报警器，它会一直鸣叫，直至家人或邻居听到，使中毒的人 及时得到抢救。 一氧化器是一种看不见的、无色、无味、无刺激、无法用五官 感觉的气体。这就是为什么拥有一个煤气报警器重要性。

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