学生查阅资料准备选问题解答月日上午月日下午学生初步设计月日上午月日下午检查设计进度，答疑质疑月日上午月日下午学生完善设计，形成报告电子文档月日课程设计报告打印装订提交。指导老师签名年月日系主任或负责教师签名年月日有害气体的检测报警抽排意义与要求意义日常生活中经常发生煤气或者其他有毒气体泄漏的事故，给人们的生命财产安全带来了极大的危害。因此，及时检测出人们生活环境中存在的有害气体并将其排除是保障人们正常生活的关键。本人运用所学的电子技术知识，联系实际，设计出套有毒气体的检测电路，可以在有毒气体超标时及时抽排出有害气体，使人们的生命健康有个保障。设计要求当检测到有毒气体意外排时，发出警笛报警声和灯光间歇闪烁的光报警提示。当有毒气体浓度超标时能自行启动抽排系统，排出有毒气体，更换空气以保障人们的生命财产安全。抽排完毕后，系统自动回到实时检测状态。设计总体方案设计思路利用气敏传感器检测有毒气体，根据其工作原理构成种气敏控，直流电机正转，小车前进。整体工作原理说明由多谐振荡器产生周期不同的方波信号，调节滑动变阻器来改变周期的长短。然后通过加计数器来进步准确控制时间，产生占空比为的方波信号，后接个显示器来显示时间，控制为前进秒，后退秒，再由双触发器接受触发信号，触发器为负沿触发，改变电动机的正传于与反转经过驱动电路驱动电机工作，实现机器人前进与后退的功能。所用芯片及其它器件说明定时器如图图定时器引脚图前言此课程设计包括两个设计主题，为有毒气体的检测和抽排，二为机器人行走。当有毒气体泄漏时电路可以自动监测出并报警，然后抽排系统检测到并及时进行抽排换上新鲜空气。抽排完后，回复实时检测状态。机器人行走设计则能自动前进段时间后又后退等长时间，然后又前进，周而复始。二个设计均能为人们的日常生活提供极大的方便，并且都具有智能控制自启动和自动关闭功能。二个设计要求能够灵活地综合运用所学的电子电路模拟电子技术和数字电子技术，根据设计要求，分析原理，计算参数，选用合适的元器件，以达到题目的要求。这二个设计都以定时器为核心，驱动各个部分电路工作，因此需要灵活运用定时器组成的多谐振荡器以及触发器和稳压电路原理。通过这两个设计不仅可以巩固所学的知识，更重要的是能锻炼同学们的自主创新能力和自主学习能力。这行走电路设计任务设计个能前进后退的机器人行走控制电路。要求接通电源，机器人前进，行走段时间后，机器人自动后退，退行段时间后自动前行，周而复始。机器人行走动力只能使用干电池，不能使用动力电源。机器人前进后退时间可调。初始条件实验室提供万用表信号发生器直流稳压电源示波器等设备。学生已学习了大学基础课程和电路模拟电子技术数字电子技术电力电子变流技术等专业基础课程。学生已参加过电工电子实习，掌握了用绘制电路图的方法。主要参考文献新编电子电路大全第卷中国计量出版社组编传感器及其应用电路何希才编著电子工业出版社电力电子变流技术黄俊王兆安编机械工业出版社集成电路速查手册王新贤主编山东科学技术出版社集成电路速查大全尹雪飞陈克安编西安电子科技大学出版社国内外晶体管对照手册各种版本皆可。要求完成的主要任务包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求课程设计结束时每个学生要提交份按统格式要求撰写的课程设计报告，并装订成册。课程设计报告中要求有方案比较论证绘制方框图电原理图，阐述电路工作原理每个元器件的主要参数设计电路的性能指标设计心得体会等。说明书中除个人签名外，其它文字两个设计都基于所学知识设计的，可以在复习以前的知识的基础之上提高，发掘潜能，拓展知识，丰富自己的知识面，是实现能力提高的个跳板。目录有害气体的检测报警抽排意义与要求意义设计要求设计总体方案设计思路总体设计方框图完整原理图制图设计原理分析气敏传感器工作原理声光报警控制电路排气电路工作原理整体工作原理说明所用芯片及其他器件说明定时器构成多谐振荡电路图附表有害气体的检测报警抽排电路所用元件机器人行走电路意义与要求意义设计要求设计总体方案设计思路总体设计方框图完整原理图制图设计原理分析多谐振荡电路分析加计数器构成十进制计数器显示电路直流电机正反转驱动电路整体工作原理说明所用芯片及其它器件说明定时器加计数器双触发器附表二机器人行走电路所用元件设计体会和小结课程设计任务书学生姓名专业班级指导教师工作单位自动化学院题目小型智能控制系统设计有害气体检测与抽排电路设计任务设计个能自动检测有害气体浓度，且当有害气体浓度超标时，能自动发出声光报警，能自动抽排有害气体的控制电路。要求当检测到有害气体意外排放超标时，发出警笛报警声和灯光间歇闪烁的光报警提示，同时自行启动抽排系统，以保障人们的生命财产安全。抽排完毕后，系统自动回到实时检测状态。二机器人成稳压器个变压器个整流桥个气敏传感器个电位器个驱动电源个三极管个极性电容等参照原理图电阻，等参照原理图交流电动机个二极管个双晶闸管,各个达林顿管个个个单晶闸管个继电器个机器人行走电路意义与要求意义通过所学电子电工知识设计个可以自行行走的机器人，能够自行前进与后退，并且可以改进成小车来搬运些轻便的货物，给日常生活的人们带来方便，同时也让电子科技更加接近人们的生活，也提高了自己的创新意识和思维能力。设计要求接通电源，机器人前进，行走段时间后，机器人自动后退，退行段时间后自动前行，周而复始。机器人行走动力只能使用干电池，不能使用动力电源。机器人前进后退时间可调。设计总体方案设计思路通过分析设计要求，要实现机器人的行走需要有驱动电路，驱动小车行走，同时要有直流电机正反转电路，控制小车前进与后退。其中驱动电路，由构成多谐振荡电路产生的方波驱动计数器进行显示，计数满后驱动触发器，产生规则的周期可调的方波驱动信号而直流电机正反转电路则是由驱动信号驱动三极管构成的开关电路，通过三极管的导通与截止来控制直和放电，使下降。当下降到时，触发器又被置位，翻转为高电平。电容器放电所需的时间为可近似看成当放电结束时，截止，将通过向电容器充电，由上升到所需的时间为可近似看成而当上升到时，触发器又周而复始，在输出端就得到个周期性的方波，其频率为可近似看成加计数器构成十进制计数器显示电路原理图截图如下图图原理说明多谐振荡电路产生方波信号接入到时钟端，驱动进行加计数。图中接成了进制加计数器，计数满十时通过与非门接入到清零端进行清零。由于计数到时，便会立刻清零，不会在数码管上显示，所以此时信号很弱，不可以作为触发信号驱动触发器，触发器触发信号是计数到时，通过输出下降沿信号触发。数码显示电路通过，驱动的七段共阴极数码管进行显示。直流电机正反转驱动电路原理图截图如下图图原理说明当输入为高电平时导通截止，点为底电平，点为高电平，通过仿真,直流电机反转，小车后退。当输入为底电平时截止导通，点为高电平，点为低电平，通过仿真流电动机的正反转，从而实现小车的前进与后退。总体设计方框图构成多谐振荡电路加计数器构成十进制计数器显示小车前进后退时间控制段共阴极数码管显示电路显示完整原理图分析构成的多谐振荡电路产生方波信号接到时钟端触发加计数器计数，并通过驱动七段共阴极数码管显示计数。加计数器计数满十，通过与非门产生下降沿信号驱动触发器使触发器构成的触发器输出取非，从而驱动三极管构成的开关电路，通过各个三极管的导通与截止来实现直流电机两端的压差的正负跳变，驱动直流电动机的正反转，实现小车的前进与后退。其中，通过调节电位器可以改变多谐电路输出方波周期，来调节小计数器计数满产生触发信号触发触发器触发器在触发信号的作用下输出发生高低电平跳变触发器发出信号驱动直流电机两端压差发生正负跳变直流电机正反转，实现小车前进与后退车的前进与后退的时间。整体原理图如下如图图制图如图图设计原理分析多谐振荡电路分析原理图如下图图注通过调节改变多谐电路输出方波的周期为接入电路部分原理图如下如图图定时器组成的多谐振荡电路多谐振荡电路工作原理接通电源后，电容被充电，当上升到时，触发器被复位，同时发电导通，此时为低电压，电容通过，检测到有毒气体，元件两极电阻变的很小，继电器开关闭合，使得芯片组成的多谐电路产生方波信号，驱动发光二极管间歇发光同时工作，驱使蜂鸣器间断发出声音此时排气系统会开始抽排有毒气体。当气体被排出，浓度低于气敏传感器所能感应的范围时，电路回复到自动检测状态。总体设计方框图如图完整原理图如图有毒气体浓度自动检测声光系统和排气系统都不工作声光系统排气系统同时工作声光系统和排气系统停止工作图制图如图图设计原理分析气敏传感器工作原理电路图如图图分析气敏管处于检测状态后，若无有害气体泄漏，气敏管阻值很大，电路不报警当有害气体达到定浓度时，元件两极电阻变的很小，此时开关闭合，使得芯片和工作，驱动报警电路工作，同时使得继电器工作，电机开始工作抽排，段时间，有害气体浓度排尽。气敏管处于检测状态后，若无有害气体泄漏，气敏管阻值变回很大，继电器仍处于释放状态，不发生报警。声光报警控制电路电路图如下如图图毒气浓度大于多谐振荡电路工作，工作发光二极管和蜂鸣器工作分析由组成的多谐振荡器工作原理如下接通电源后，电容被充电，当上升到时，触发器被复位，此时输出为低电压，电容通过放电，使下降。当下降到时，触发器又被置位，翻转为高电平。电容器放电所需的时间为，可近似看成当放电结束时，截止，将通过向电容器充电，由上升到所需的时间为，可近似看成而当上升到时，触发器又周而复始，在输出端就得到个周期性的方波，其频率为，可近似看成在图中令电阻。代入上式可以算得能够满足灯光报警的频率要求。排气电路工作原理电路图如下如图图分析排气电路中，当气体浓度大于,气敏电阻阻值进步减小，从而通过三极管使闭合，电机工作，开始