自动油烟排风扇电路设计

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1、自动油烟排风扇电路设计自动油烟排风扇电路设计本文由 prettystony 贡献doc 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看。自动油烟排风扇电路设计 摘 要自动油烟排风扇的用途比较的广泛，其设计方法的应用更是五花八门，绝大 多数的抽油烟机以及室内空气自洁电路是用自动油烟排风扇来实现的。本次电路 设计的目的就是设计出随烟雾浓度自动报警并开启排风扇的自动油烟排风电路。 该电路主要包含直流电源电路（给系统各部分提供稳定可靠的直流电）信号采集 及处理电路（将空气中的有害气体浓度变化转换为其本身阻值的变化，从而利于 后面的电路处理）触发电路（继电器执行电路）

2、 、声光报警电路（控制声音和红绿 指示灯的电路）和排气通风装置（排除油烟的装置） 。 这种类型的电路能使得排风扇加电即能进入自动监视状态，气敏传感器一旦 检测到油烟或煤气时，就能使排风机自动打开，并发出报警信号；油烟或煤气排 干净时，即能自动关闭风机，停止报警。其路也可适用于温度、湿度、气体等方 面的自动控制设备。关键词：排风扇，自动监视，气敏传感器黄河科技学院毕业设计说明书 Automatic smoke exhaust fan circuit Abstract第 II 页The use of automatic smoke exhaust fan more extensive, the a

3、pplication of its design is varied, the majority of range hoods and indoor air self-cleaning circuit with automatic smoke exhaust fan is achieved. The purpose of this circuit is designed with the concentration of smoke alarm and open the automatic smoke exhaust fan circuit. The circuit mainly includ

4、es DC power supply circuit (to the parts of a system to provide stable and reliable DC) signal acquisition and processing circuit (the air concentration of harmful gas conversion for their own resistance to change, to help deal with the back of the circuit) trigger circuit (relay implementation of t

5、he circuit), sound and light alarm circuit (control circuit voice and red and green lights) and exhaust ventilation units (excluding smoke device). This type of circuit can make the fan in power that is able to automatically monitor the status of access, once the gas sensors to detect smoke or gas w

6、hen the exhaust fan will be able to automatically open, and an alarm signal; smoke or gas emission clean, which can automatically turn off fans, to stop alarm. The road also apply to temperature, humidity, gas and other aspects of automatic control equipment.Keywords:Fan, Automatic monitoring , Gas

7、Sensor目录黄河科技学院毕业设计说明书第 III 页1 绪 论 1 2 设计方案 2 2.1 设计任务分析 2 2.2 各部分电路功能的简单说明 2 3 电路设计 4 3.1 电源电路 4 3.2 信号采集及处理电路 4 3.2.1 气敏传感器5 3.2.2 电压比较电路7 3.3 触发电路 8 3.4 声光报警电路 9 3.5 排风通气装置 11 4 整机电路图 12 4.1 整体电路图及原理介绍12 4.2 元件选择与调试 14结论 15 致谢 16 参考文献 17黄河科技学院毕业设计说明书第 1 页1 绪 论中国是一个讲究美食的国度，在食品加工中，煎、炒、烹、炸占有很大的比 例，因此

8、中式厨房中的油烟很大，容易使厨房环境变得油腻而不好清洗，况且烹 饪中产生的油烟含有很多对人体有害的物质，如果人长期在充满油烟的房间内工 作， 可导致很多疾病的发生。 所以自动油烟排风扇就成了改变厨房环境的一个“有 力武器” 。 它不仅改变了厨房的大环境， 减少油烟对厨房环境和人体健康造成伤害， 可谓是厨房的“肺” 。而且具有换气功能、除尘功能、除臭功能、降低湿度、降低 温度等功能。 排风扇从控制方式上分为手动和自动。手动控制的排风扇要人为开启开关， 电机转动带动风扇排风。自动控制的排风扇具有自动检测的装置，当空气污浊指 标超过规定值时则开启风扇排风。当空气变的清新后，电机停止转动不再排风。 日

9、常生活中，油烟排风扇给我们带来了很大的帮助，以渐渐成为我们生活中不可 缺少的一部分，因此设计出更为准确、灵敏、安全的自动油烟排风扇具有很重要 的意义。本设计介绍了它的工作原理，并对电路的设计进行了介绍和分析。黄河科技学院毕业设计说明书第 2 页2 设计方案2.1 总体设计分析 根据系统的设计要求和要实现的功能，本设计的系统设计主要包含直流电源 电路、信号采集及处理电路、触发电路、声光报警电路和排气通风装置1。其各 部分关系如下图 2.1 所示：图 2.1 系统方框图2.2 各部分电路功能的简单说明 1、气敏传感器的原理及特性 气敏传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器，是气敏

10、体积分数将相应的转换成电信号。气敏传感器具有稳定性，灵敏性，选择性， 抗腐蚀性2。 2、直流电源部分 为系统各部分提供稳定、可靠的直流电，使输出的直流电压在电网电压或负 载电流发生变化时保持稳定。 3、信号采集及处理电路 信号采集电路包括气体检测电路及对传感器输出信号的处理电路。气体检测 电路需要用气体传感器，将被检测对象中含的气体的浓度变为传感器的电信号输 出， 以利于后面的信号处理电路进行处理。 该电路由气敏传感器及附属电路组成。 传感器将空气中的有害气体浓度变化转换为其本身阻值的变化，从而利于后面的 电路处理。黄河科技学院毕业设计说明书4、触发电路第 3 页由 555 定时器组成双稳态触

11、发电路，其输入状态改变输出状态，触发后续的 执行电路。555 时基电路是一种将模拟功能与逻辑功能巧妙地结合在同一硅片上 的组合集成电路。它设计新颖，构思巧妙，因其内部含有电压比较器、基本 R-S 触发器、放电电路及驱动电路等，辅以适当外围分立元件后，被广泛应用于单稳 态电路、施密特触发器、多谐振荡器、幅度鉴别器、波形发生器、延时发生器、 定时器及电压-频率变换电路等，用途十分广泛。 当空气洁净时，因气敏传感器电阻大，R1 和 R6 分压小，比较器的输出为低 电平，即 V2 和 V6 都为低电平，由功能表可知：V3 为高电平，即 NE555 置位，此 时继电器和 D2(LED，红）均不工作；同时

12、Q为低电平，放电管 V 截止，相当断开，此时 D1（LED，绿）通过电阻 R4 导通而发光3。 当空气中存在有害气体时，因气敏传感器电阻变小（约为 466 欧）而使 R1 和 R6 分压值增大，比较器同相输入端电压高于反相输入端，故 V2 和 V6 同时为高 电平，且复位端电压 V4 也为高电平，由功能表可知：V3 为低电平（V3 相当接近 0V）, D2（LED，红）导通发光，又Q为高电平，放电管 V 导通放电，将 D1（LED，绿）短路。同时继电器动作，使其常开两触点接通，从而驱动声光报警 电路及排气通风装置工作4。 5、声光报警电路 在有害气体浓度超标时，电路产生相应的红色警告信号，同时

13、驱动扬声器产 生音频信号， 提醒人们空气中的有害气体浓度已超出允许范围， 应及时撤离现场； 在空气洁净时，电路应以不同的灯光提示，表明安全。 6、排气通风装置 在有害气体浓度超标时，设计对应的电路驱动通风装置（如排气扇）工作， 以迅速降低有害气体浓度。 在接通交流电源后， 左右电机带动左右风扇高速转动， 风扇中心处形成负压区，油烟进入负压区后，由于离心力的作用，油烟被加速从 风扇空隙中排出。黄河科技学院毕业设计说明书第 4 页3 电 路 设计 分析根据总体设计的方案，分别对其各个模块进行分析说明。3.1 电源电路电源电路由电源变压器、桥式整流电路、滤波器、稳压电路等四个部分 组成5。具体电路如

14、图 3.1 所示：图 3.1 直流电源原理图本系统所需的是 12V 的直流电，因此要利用变压器将 220V 的市电先降至合 适的交流电压（本电路需先降至 15V 交流电压） ，然后再将变压器次级输出电压 去整流、滤波和稳压，最后得到所需要的直流电压幅值。 桥式整流电路将正负交替的正弦交流电压整流成为单向脉动电压。 滤波电路由电容元件组成。它的作用是尽可能地将单向脉动电压中交流成分 滤掉，使输出电压成为比较平滑的直流电压。 稳压电路的作用是采取某些措施，使输出的直流电压在电网电压或负载电流 发生变化时保持稳定。电源稳压常采用三端集成稳压器，本设计可以采用三端集 成稳压器 W7812，它具有体积小

15、、可靠性高以及温度特性好等优点，而且使用灵 活、价格低廉，只有三个引出端子，分别接输入端、输出端和公共端，基本上不 需外接元件，而且内部有限流保护、过热保护和过压保护电路，使用方便、安全。 W7812 电路内部实际上包括了串联型直流稳压电路的各个组成部分，另外加 上保护电路和启动电路6。 3.2 信号采集及处理电路 信号采集电路包括气体检测电路及对传感器输出信号的处理电路。气体检测黄河科技学院毕业设计说明书第 5 页电路需要用气体传感器，将被检测对象中含的气体的浓度变为传感器的电信号输 出，以利于后面的信号处理电路进行处理。 3.2.1气敏传感器 按构成气敏元件的材料划分为半导体和非半导体气敏

16、元件两大类，而半导体 型又分为电阻型和非电阻型两类。电阻型半导体气敏元件是用氧化锡、氧化锌等 金属氧化物材料制作而成，利用其阻值的变化来检测气体的浓度7。非电阻式半 导体气敏元件是根据气体的吸附和反应，使其某些有关特性变化对气体进行直接 或间接检测。 电阻型半导体气敏传感器是利用待测气体与半导体（主要是金属氧化物）表 面接触时的电导率等物性的变化来检测气体。电阻型半导体气敏器件被加热到稳 定状态下， 当气体接触器件表面而被吸附时， 吸附分子首先在表面自由地扩散 （物 理吸附），失去其运动能量，其间的一部分分子蒸发，残留分子产生热分解而固定 吸附处（化学吸附） 。这时，如果器件的功函数小于吸附分子的电子亲和力，则吸 附分子从器件夺取电子而变成负离子吸附。具有负离子吸附倾向的气体有 O2 和 NO2，称为氧化性气体或电子接收性气体。如果器件的功函数大于吸附分子的离 解能，吸附分子将向器件释放电子，而成为正离子吸附。具有这种正离子吸附倾 向的气体有 H2、CO、碳