本帖最后由 zb12138 于 2017-5-25 22:04 编辑
用二极管做的火灾报警器，快来看看吧
简易火灾报警器设计报告电子科技大学
一、摘要 火灾作为一种人为灾害，是指火源失去控制而蔓延发展给人民生命财产造成损失的一种灾害性燃烧现象，会造成一定的经济损失和人员伤亡，因此对火灾的检测和预防意义重大。本设计以简单实用为原则，以LM324为核心，
为电源，实现报警温度可调，传感器温度达到预设温度LED灯长亮，蜂鸣器鸣响报警的目的。 关键词：火灾报警 温度检测
二、方案论证 方案描述： 方案一：用晶体二极管1N4148做温度传感器，用单路运放ua741制作传感器恒流源和差分放大器，用运放TL082比较器。 方案二：用晶体二极管1N4148做温度传感器，用四路运放LM324做传感器恒流源，差分放大器和比较器。 方案比较与选择： 方案一充分利用不同运放的特性，可控性好，效率高，但较之方案二电路更为复杂。而LM324系列是低成本的四路运算放大器，具有真正的差分输入，与标准运算放大器类型相比优势明显。该四路放大器可以工作于低至3.0 V高达32 V的电源电压。在实验室现有的条件下，方案二能充分利用该多路运放，实现要求，并且电路简单，功耗更小，便于实现，所以决定采用方案二。
三、电路原理 1.原理框图及分析
两个二极管温度传感器电路相同，在安装时，一个二级管作为参考稳度传感器（传感器2）放在绝热环境，如空气，水泥中；另一个作为温度感受器（传感器1）放在金属材料上。当火灾发生时，传感器1升温较快，
下降，产生电压差（100mV左右），作为差分放大器电压输入，该电压信号经过差分放大，再经电压比较器，驱动声光报警电路产生警报。 2.单元电路及参数选择 2.1二极管温度传感器 常温下，1N4148硅二极管正向导通时的导通电压约为0.7V（实际测量得0.56V）。流过二极管的正向电流固定时，温度每上升1度，正向电压下降大约2mV。由运放的特性，流过二极管的电流就为流过R1的电流，考虑到二极管的正向导通电流范围，取
，此时
为
。 2.2差分放大电路 这是一个典型的差分放大电路，
，当温差为50℃时,
,设计差分放大20倍，可取
，即
在0V~2V变化，超过2V电压比较电路反应。
2.3电压比较器及稳压电路 由运放的开环放大性质，当
，
，由于不是理想运放，实测
。U2为参考电压，由2.2中分析，如果50℃为报警门限，参考电压应为2V。考虑到实际应用时报警门限温度可调，固选取10KΩ的电位器调节U2,而且电位两端接
，便可以提供负的参考电压，以检验参考温度传感器2。稳压二极管1N4733稳压值为5.1V，正向导通压降为0.8V，所以
.R的值由后级电路和稳压二极管稳压时反向电流（20~100mA）决定。 2.4声光报警电路
LED额定电压UD=2V，额定电流ID=20mA，蜂鸣器为12A05-Ⅱ，宽电压输入5~12V，电流范围20~50mA.三极管采用2N3904，在Ic=50mA时,hFE =100 ,VBE=0.7V,固IB=500uA,
,此时该级电路输入电流
，所以在2.3的稳压电路中，限流电阻的电流
，电阻R应满足
，取R为100Ω. 3.总电路图见电路仿真
四、电路仿真 在Multisim仿真中，用一个电阻R5与传感器1( D1)并联，便可以模拟火灾。可以看到当S1闭合后(模拟发生火灾)探针8电压为465mV,符合实际。流过LED电流为19.1mA,流过蜂鸣器的电流为47.1mA,达到了设计要求。
五、总结 本设计调试顺利，实际测试中由于报警温度可控，反应灵敏，工作稳定，达到了预期设计目标。
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可以求楼主仿真结果吗
