6ES7505-0RA00-0AB0

智能仓库火焰报警器设计与制作套件（传感器应用）毕业设计

一、电路设计功能

本电路设计思路来源现代企业仓库管理系统的火焰报警系统，当仓库出现火光时，发出报警声，打开灭火设备。电路采用5V直流电压供电，可以用打火机在火焰传感器上方30CM处点火模拟仓库发生火灾，信号处理系统电路将根据环境做出智能响应，发出报警声，只有按下报警消除按键（轻触开关），报警声才能停止。

二、元件清单及实物图

1、元件材料清单

智能仓库火焰报警器元件列表

三、火焰报警器电路原理图电路工作原理

由R1和LED1构成了电源指示电路，当接通5V直流电压时，发光二极管LED被点亮，电路进入工作状态。

由R2、R3、RP1、C1、VD1、LM358构成了了火焰感应电路，RP1调到中间位置，产生2.5V左右的基准电压送到LM358的3脚（同相输入端），火焰传感器从来到信号送到LM358的2脚（反相输入端），两个电压信号进行比较后通过LM358的1脚输出火焰控制信号Si。如果3脚（同相输入端）电压大于2脚（反相输入端）电压，1脚输出火焰控制信号Si为高电平。如果3脚（同相输入端）电压小于2脚（反相输入端）电压，1脚输出火焰控制信号Si为低电平。

正常工作时没有火焰的，火焰传感器截止，提供给LM358的2脚（反相输入端）的电压为高电平，大于3脚（同相输入端）电压的，输出火焰控制信号Si为低电平给信号处理电路。

由S1和R4构成了手动控制电路，产生手动控制信号Ci送到信号处理电路的清零端。当轻触开关S1按下后，产生手动控制信号Ci为高电平。当轻触开关S1松开后，产生手动控制信号Ci为低电平。

由双D触发器4013、R5信号处理电路，其中4013搭建成RS触发器，高电平有效，主要负责处理火焰感应信号Si和手动控制电路产生清除信号Ci，并产生相应的输出控制信号Ki给报警电路。当4013的置位信号端6脚电压为高电平时，产生输出控制信号高电平给报警电路。

当4013的清零信号端4脚电压为高电平时，产生输出控制信号低电平给报警电路。

由三极管VT1（9013）和蜂鸣器HA1（5V有源电磁式）构成了报警电路。当三极管VT1的基极电压为高电平时，三极管VT1导通，蜂鸣器鸣叫，产生报警声。当三极管VT1的基极电压为低电平时，三极管VT1截止，蜂鸣器不工作，报警声消失。

四、安装调试技巧及注意事项
根据元件布局图和走线图，采用版焊接电路，焊接成功的智能仓库火焰报警器顶层如下图所示：

如果制作没有成功，请从下面几个方面进行检测维修：

（1）观察法：检查每个元件是否安装正确，特别是通用运放LM358、双D触发器4013，火焰传感器、蜂鸣器、轻触开关等是否安装正确，三极管9013的三个引脚E、B、C是否正确等，发光二极管的正负极性是否正确。

（2）电阻法：根据原理图检查线路是否正常连通，可用万用表检测每条线路是否导通。电子初学者，焊接的线路多有虚焊、漏焊、假焊等情况，电路搭建错误，所以首先检查每条线路是否焊接好，也就是电气性能是否保证。

（3）电阻法：检测每处GND是否和电源负极接头是否连通；检测每处VCC是否和电源接头是否连通。

（4）电压法：测试LM358的3脚电压是否为2.5V左右，LM358的2脚电压是否为4V左右，然后用打火机在火焰传感器上方30CM处点火，看看电压是否由高到低变化（下降到1V左右）。如果一直电压没有变化，电位器和火焰传感器接错或者损坏。

（5）电压法：测试LM358的1脚电压，然后用打火机在火焰传感器上方30CM处点火，看看电压是否由低电平变为高电平。如果电压没有变化，LM358的烧坏的可能性较大。

（6）电压法：测试双D触发器4013的6脚电压，然后用打火机在火焰传感器上方30CM处点火，看看电压是否由低电平变为高电平。同时检测双D触发器4013的1脚电压是否由低电平变为高电平。如果电压没有变化，双D触发器4013的烧坏的可能性较大。

（7）电压法：测试三极管V3的基极电压，用嘴吹驻极体话筒时，电压会发生零点几的下降。如果一直电压没有变化，三极管的损坏的可能性比较大。

（8）电压法：测试三极管VT1的基极电压是否会因打火机在火焰传感器上方30CM处点火而变化，如果有变化，但是没有声音，三极管和蜂鸣器损坏的可能性较大。

实践证明，通过以上检测，故障基本能排除，实现智能仓库火焰报警器的仿真功能，即用打火机在火焰传感器上方30CM处点火，报警器立刻报警。手动按下报警消除按键（轻触开关），报警声停止。