今天是2021年12月31日蛔外。也是陽歷的最后一天蛆楞。這一年過的匆匆，轉(zhuǎn)瞬即逝夹厌。這一年經(jīng)歷的也太多了豹爹。疫情，洪水矛纹。臂聋。。或南。孩等。也算是經(jīng)歷過大風(fēng)大浪的人了。
說說本周的實習(xí)項目吧采够，是一個煤氣檢測電路肄方，檢測到煤氣后，電路會聲光報警吁恍。
單元電路設(shè)計
3-1 氣體濃度判斷電路
本電路通過LM393與脈沖電壓組成氣體濃度判斷電路扒秸，電路設(shè)計原理圖如圖3-1.1所示
如上圖3-1.1所示，由電壓比較器來控制輸出電壓來引起D1工作冀瓦，R1可以換為滑動變阻器來改變閾值電壓從而調(diào)整氣體警報濃度伴奥，當(dāng)VCC小于閾值電壓時，輸出低電平翼闽，使D1工作拾徙，以此達(dá)到警報目的。
3-2 蜂鳴器開關(guān)電路
本電路通過PNP,電阻感局，電容組成尼啡，電路設(shè)計原理圖如圖3-12所示
當(dāng)LM393輸出高電平時，PNP三極管截止询微，當(dāng)輸出低電平時三極管導(dǎo)通崖瞭，向下輸出電壓從而起到開關(guān)作用。
3-3 蜂鳴器驅(qū)動電路
本電路由揚聲器撑毛，NPN书聚，電阻組成，電路設(shè)計原理圖如圖3-1.3所示
本電路蜂鳴器驅(qū)動電路，由于輸入電壓小雌续，蜂鳴器無法正常工作斩个，因此需要NPN三極管使蜂鳴器開關(guān)電路輸入的低電壓信號控制高電壓工作原件工作。當(dāng)上級電路不向基級輸入電壓驯杜，三極管不工作受啥，蜂鳴器無電壓差無法正常工作；當(dāng)上級電路向該部分輸入電壓鸽心，由R4分壓后輸入基級滚局，使三極管處于放大狀態(tài)，從而使蜂鳴器正常工作再悼。
3.2煤氣警報器電路設(shè)計
本系統(tǒng)采用的LM393電壓比較器與LED燈等組成煤氣警報器核畴，電路設(shè)計原理圖如圖3-2所示。
如上圖3-1所示冲九，由電壓比較器原理可知谤草，當(dāng)氣敏感應(yīng)器感應(yīng)到煤氣泄漏時，其電阻阻值變大莺奸，引起其電壓變大丑孩，此時Un＞Ut，輸出低電平灭贷，從而引起D1工作發(fā)光温学，同時引起LS1發(fā)聲進(jìn)行警報。
總體電路設(shè)計與調(diào)試
4.1軟件仿真與調(diào)試
仿真圖如圖4-1所示甚疟。
此電路要求理解電壓比較器原理仗岖，保證當(dāng)氣敏感應(yīng)器電阻變化所引起的電壓比輸入電壓＜閾值電壓從而引起****D1****工作和揚聲器發(fā)聲。設(shè)置****VCC****為****+5V****览妖，通過滑動變阻器改變閾值電壓轧拄，以方便設(shè)置合適的警報氣敏濃度來引起警報。
4.1硬件仿真與調(diào)試
煤氣檢測電路如圖4-3所示讽膏。此電路由USB插口直接供電檩电。通過調(diào)節(jié)藍(lán)白電阻，來控制閾值電壓府树，從而達(dá)到調(diào)節(jié)靈敏度的目的俐末。通過LM393電壓比較器，來判斷MQ5輸出電壓與閾值電壓奄侠，從而達(dá)到氣體檢測以及聲光報警的目的卓箫。
煤氣報警器pcb圖如4-4所示。此圖通過Altium Designer(16.1)垄潮，加入所需元件庫設(shè)計而成丽柿。
5體會
電路調(diào)試過程中恢准，把總電路分開魂挂，首先測試頻率產(chǎn)生部分即RC振蕩電路甫题，焊接成功后，接入電源涂召，輸出端連接示波器坠非，按下按鍵觀察波形是否正確，頻率是否正常果正。如果不正常炎码，調(diào)節(jié)完好后，再加入功放部分秋泳，然后進(jìn)行整體調(diào)試潦闲。
優(yōu)點：電路設(shè)計簡單，器件廉價迫皱，常見歉闰。電路穩(wěn)定性好，靈敏度好卓起，且靈敏度可調(diào)節(jié)和敬。
缺點：不能調(diào)節(jié)聲音的大小以及種類∠吩模可以通過調(diào)節(jié)LM393的輸入端的藍(lán)白調(diào)節(jié)電阻來調(diào)節(jié)檢測靈敏度昼弟。電阻阻值不精確。
電路焊接過程中奕筐，器件比較集成舱痘，引腳間距短，容易把兩個引腳連接在一起离赫。
這次課程設(shè)計把學(xué)習(xí)的理論與實踐相結(jié)合芭逝，提高了我們的動手能力，讓我們了解了更多電路方面的實際知識笆怠，收獲很大铝耻。
6設(shè)計電路元器件清單
8附錄
1、 M-Q5氣體傳感器模塊資料
MQ-5氣體傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫(SnO2)蹬刷。當(dāng)傳感器所處環(huán)境中存在可燃?xì)怏w時瓢捉，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中可燃?xì)怏w濃度的增加而增大。使用簡單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對應(yīng)的輸出信號办成。
MQ-5氣體傳感器對丁烷泡态、丙烷、甲烷的靈敏度高迂卢，對甲烷和丙烷可較好的兼顧某弦。這種傳感器可檢測多種可燃性氣體桐汤，特別是天然氣，是一款適合多種應(yīng)用的低成本傳感器靶壮。
1怔毛、 LM393資料
LM393是高增益、寬頻帶器件腾降，像大多數(shù)比較器一樣拣度，如果輸出端到輸入端有寄生電容而產(chǎn)生耦合，則很容易產(chǎn)生振蕩螃壤。這種現(xiàn)象僅僅出現(xiàn)在當(dāng)比較器改變狀態(tài)時抗果，輸出電壓過渡的間隙，電源加旁路濾波并不能解決這個問題奸晴，標(biāo)準(zhǔn)PC板的設(shè)計對減小輸入—輸出寄生電容耦合是有助的冤馏。減小輸入電阻至小于10K將減小反饋信號，而且增加甚至很小的正反饋量(滯回1.0~10mV)能導(dǎo)致快速轉(zhuǎn)換,使得不可能產(chǎn)生由于寄生電容引起的振蕩寄啼，除非利用滯后逮光，否則直接插入IC，并在引腳上加上電阻將引起輸入—輸出在很短的轉(zhuǎn)換周期內(nèi)振蕩辕录，如果輸入信號是脈沖波形睦霎，并且上升和下降時間相當(dāng)快，則滯回將不需要走诞。
輸出負(fù)載電阻能銜接在可允許電源電壓范圍內(nèi)的任何電源電壓上副女，不受 Vcc端電壓值的限制，輸出部分的陷電流被可能得到的驅(qū)動和器件的β值所限制蚣旱。當(dāng)達(dá)到極限電流(16mA)時碑幅，輸出晶體管將退出而且輸出電壓將很快上升。輸出飽和電壓被輸出晶體管大約60ohm 的γSAT限制塞绿。當(dāng)負(fù)載電流很小時沟涨，輸出晶體管的低失調(diào)電壓(約1.0mV)允許輸出箝位在零電平。
