报警电路设计
基于PLC的三种故障报警电路设计
目录1.引言 (1)1.1设计目的 (1)1.2设计内容 (1)1.2.1系统功能概述 (1)1.2.2设计实现目标 (1)2.系统总体方案设计 (2)2.1硬件配置及组成原理 (2)2.1.1所用硬件 (2)2.1.2系统组成原理图 (2)2.2系统变量定义及分配表 (2)2.3系统接线图设计 (3)2.4系统可靠性设计 (3)3.控制系统设计 (4)3.1控制程序流程图设计 (4)3.2控制程序时序图设计 (4)3.3控制程序设计思路 (5)3.4创新设计内容 (5)4.系统调试及结果分析 (5)4.1系统调试及解决的问题 (5)4.1.1程序梯形图 (5)4.2结果分析 (7)结束语 (8)参考文献 (8)1.引言1.1设计目的综合运用本课程及前期课程的相关知识和技能，相对独立地设计和调试一个小型PLC应用系统，使学生获得控制技术工程的基本训练，提高工程意识和实践技能。
同时提高学生对文献资料的检索和信息处理的能力，以及编写和整理设计文档的能力。
1.2设计内容1.2.1系统功能概述工业控制的发展一直都是向着自动化，智能化，无人值守，自动监测的方向发展，其中对于系统故障的监测便是系统自动化设计当中的一个重要环节。
对于快速检测、判断、分析，故障类型及位置和排除故障具有重要作用。
自动故障报警电路就是这样一个模块，这里我们设计的是三种故障报警电路。
1.2.2设计实现目标三种故障标准报警电路控制：标准的报警功能应该是声光报警。
当故障发生时，报警指示灯闪烁，报警电铃或蜂鸣器响。
操作人员知道故障发生后，按消铃按钮，把电铃关掉，报警指示灯从闪烁变为常亮。
故障消失后，报警灯熄灭。
另外还应设置试灯、试铃按钮，用于平时检测报警指示灯和电铃的好坏。
在实际的应用系统中可能出现的故障一般有多种。
对报警指示灯来说，一种故障对应于一个指示灯，但一个系统只能有一个电铃。
设计一个三种故障标准报警电路，报警具有优先级。
2.系统总体方案设计2.1硬件配置及组成原理2.1.1所用硬件1、PLC,选择FX2N-32MT型PLC（如图2.1.1所示）选择该型号PLC,主要考虑I/O点数满足要求，PLC价格便宜。
报警电路设计 实验报告
报警电路设计实验报告1.引言1.1 概述概述:本实验报告将介绍报警电路的设计和实验结果分析。
报警电路是一种常见的电子电路，用于监测特定事件并发出警报。
在本次实验中，我们将介绍报警电路的基本原理和设计要点，并通过实际搭建和测试来验证其性能。
报警电路设计涉及到电子元器件的选择、电路连接方式的设计、以及对电路性能的评估和分析。
通过本次实验，我们旨在帮助学生们加深对报警电路的理解，并培养他们的实验操作能力和问题解决能力。
同时，我们也将对实验结果进行分析，探讨报警电路设计中可能遇到的问题，并展望其在实际应用中的发展前景。
1.2 文章结构文章结构部分:本实验报告分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，将对报警电路设计的重要性和意义进行概述，以及对本文结构和目的进行介绍。
在正文部分，将详细介绍设计报警电路的要点，包括设计原理、电路图、元器件选取等内容。
在结论部分，将对整个实验进行总结，并对实验结果进行分析，展望未来可能的后续工作。
整个报告结构清晰，层次分明，能够帮助读者更好地理解报警电路设计实验的内容和意义。
"1.3 目的":本实验旨在通过设计报警电路，掌握基本的电路设计原理和方法，并深入理解报譅电路的工作原理及其在实际应用中的作用。
通过实验，我们将学习如何选择合适的电子元件，搭建报警电路并进行测试。
这将有助于我们对电路设计的理论知识有一个更加直观的了解，提升我们在电路设计领域的技能和实践能力。
同时，通过实验结果的分析和总结，可以为今后相关领域的研究提供参考和借鉴。
2.正文2.1 设计要点1设计要点1: 报警电路的基本原理和组成报警电路是一种用于监测和警示特定状况的电子装置。
设计报警电路需要考虑以下几个要点：1.1 报警电路的基本原理报警电路的基本原理是利用传感器检测到的特定信号来触发报警装置，警示人们可能存在的危险或异常情况。
传感器可以是光敏电阻、红外传感器、声音传感器等，用来检测光线、烟雾、运动等不同的信号。
超温报警电路的设计
超温报警电路的设计超温报警电路是一种用于监测温度并在温度超出预设范围时发出警报的电路。
其应用广泛，特别是在工业控制和安全监测等领域，如化工厂、食品加工厂、医院、船舶等。
本文将介绍一种基于热敏电阻的超温报警电路的设计。
设计思路：热敏电阻是一种敏感于温度变化的电阻器件。
当温度升高，其电阻值将减小，反之将增大。
因此，可以通过测量热敏电阻的电阻值来判断温度是否超出了设定范围。
本文选用NTC热敏电阻作为传感器，并将其与一个单稳态多谔电路结合，构建超温报警电路。
电路原理：电路如下图所示，主要由三个部分组成：传感器模块、比较器模块和报警模块。
传感器模块传感器模块采用NTC热敏电阻作为传感器，通过变双极性电源提供工作电压，产生一定的工作电流，并将电路的接地点与热敏电阻的低电位端连接。
热敏电阻与电阻(R1)串联，形成电压分压电路，该电路的输出接到比较器的反馈端，从而形成了一个反馈环路。
这个电路的作用其实就是将电阻的变化转化为电压的变化。
比较器模块：比较器采用TL431，是一种可编程精度引用源，其输出的电压与其反馈端的电压之间的差值相等。
将其反馈端与传感器模块的输出端连接，将比较器的引脚1连接到正极电源，将比较器的引脚2连接到一个电容，然后电容的另外一端再连接到比较器的引脚3。
这样，在一个预设温度范围内，比较器输出的电压不变，当温度升高并超过预设范围时，电阻值下降，输出电压也会下降，直到达到设定的下限电压。
报警模块：报警模块使用蜂鸣器来发出警报。
当比较器输出电压降低至设定值以下时，输出端口接通，蜂鸣器开始发出警报声。
总结：本设计采用热敏电阻作为传感器，通过电阻值变化转化为电压信号，利用单稳态多谔电路进行比较处理，当温度超出预设范围时，通过报警模块启动蜂鸣器发出警报。
此电路设计结构简单，响应速度快，能够有效保护设备不受过高温度带来的损害，为生产生活提供了安全的保障。
光控报警器电路设计
光控报警器电路设计
首先，我们需要一个光敏电阻。
光敏电阻是一种半导体材料，它的电
阻值会随着光照强度的变化而变化。
在光照较弱时，光敏电阻的电阻值较高，而在光照较强时，光敏电阻的电阻值较低。
接下来，我们需要一个比较器。
比较器是一种电子元件，可以比较两
个电压的大小，并输出一个高电平或低电平的信号。
我们将光敏电阻的电
压和一个参考电压（可以通过电位器来调节）输入到比较器中进行比较。
当光敏电阻的电压大于参考电压时，比较器输出一个高电平的信号。
反之，当光敏电阻的电压小于参考电压时，比较器输出一个低电平的信号。
接下来，我们将比较器的输出连接到一个声音发生器。
当比较器输出
高电平时，声音发生器发出警报声。
当比较器输出低电平时，声音发生器
停止发出警报声。
最后，我们可以添加一些辅助电路来增加光控报警器的功能。
例如，
我们可以添加一个可调节的延时器，使报警器延迟一段时间后才开始响。
我们还可以添加一个可调节的报警器灵敏度电路，使报警器能够适应不同
光照强度的环境。
总的来说，光控报警器电路的设计主要包括光敏电阻、比较器、声音
发生器和一些辅助电路。
通过对光敏电阻的电压进行比较，可以实现根据
光线强弱发出警报的功能。
这种电路设计简单、成本低廉，可以广泛应用
于各种需要光控的报警装置中。
火灾报警器电路的设计
火灾报警器电路的设计
火灾报警器电路的设计主要包括以下几个部分：
1. 烟雾传感器：烟雾传感器是火灾报警器电路的核心部件，其主要作用是检测周围环境中是否有烟雾。
烟雾传感器可以采用光电式或离子式，光电式烟雾传感器检测到烟雾后，会发出信号通知控制芯片。
离子式烟雾传感器则通过测量空气中离子浓度来检测烟雾，同样可以发出信号通知控制芯片。
2. 控制芯片：控制芯片是火灾报警器电路的“大脑”，它负责接收烟雾传感器发出的信号，并根据程序逻辑进行处理。
当控制芯片检测到烟雾信号时，会触发报警器发出警示声音。
同时，控制芯片还可以通过串口和其他设备进行通信，实现更复杂的功能。
3. 声音发生器：声音发生器是火灾报警器电路的输出部件，它主要用于发出警示声音。
一般采用蜂鸣器或扬声器，蜂鸣器音质清脆，功耗低，而扬声器音量大、效果好。
4. 电源：电源是火灾报警器电路的驱动部分，一般采用电池供电，也可以采用交流电源。
在选择电源时需要考虑功耗和系统压力，确保系统的正确运行。
5. 外部接口：根据实际需求，火灾报警器电路可以设置外部接口，比如串口、GPIO等，以便与其他设备或系统进行数据交互。
需要注意的是，火灾报警器电路的设计需要满足安全稳定、低功耗、高精度等要求，同时还需要考虑成本和可靠性。
设计师需要根据实际需求和技术可能性进行适当的权衡和判断，保证火灾报警器电路的性能和可靠性。
火灾报警器电子电路设计方案
火灾报警器电子电路设计方案引言：火灾是一种严重的自然灾害，造成了巨大的人员伤亡和财产损失。
为了提前预警并及时采取措施来避免火势蔓延，火灾报警器的作用至关重要。
本文将介绍火灾报警器电子电路的设计方案，以实现准确、可靠地监测火险并发出及时报警。
I. 传感器选择与工作原理A. 火焰传感器1. 红外线传感器原理2. 光敏电阻传感器原理B. 温度传感器1. 热敏电阻传感器原理2. 热释电红外传感器原理II. 报警触发条件与处理电路设计A. 火焰检测触发条件设定1. 检测到红外线辐射或光强突变2. 设计合适的阈值判断逻辑B. 温度检测触发条件设定1. 温度升高速率超过正常范围2. 连续高温持续时间超过设定阈值C. 报警处理电路1. 报警信号放大与滤波设计2. 报警触发后的自动关断保护III. 供电电路设计A. 主电源与备用电池设计1. 使用AC/DC变压器将交流电转为直流电2. 备用锂离子电池供电以应对主电源中断情况B. 低功耗设计1. 微控制器优化睡眠模式的选择2. 合理调节传感器检测频率以降低功耗IV. 声光报警装置设计A. 声音输出部分设计1. 按照声音强度和频率需求选择合适的音响元件与驱动器件2. 设计合适的信号放大与输出控制电路B. 光线报警指示灯设计1. LED指示灯原理及使用注意事项2. 控制LED灯常亮或闪烁以表示不同状态结论：火灾报警器是一种重要的安全设备，它能够在火势尚未扩大之前及时发出警报，从而提醒人们采取紧急措施避免人员伤亡和财产损失。
本文讨论了火灾报警器电子电路的设计方案，包括传感器选择与工作原理、报警触发条件与处理电路设计、供电电路设计以及声光报警装置设计。
这些关键方面的合理设计能够确保火灾报警器的准确性和可靠性。
然而，在实际应用中，还需要根据具体情况进行调试和优化，以满足不同环境下的需求。
希望本文可以对火灾报警器电子电路的设计提供一定的参考价值，并为日后进一步改进提供思路。
多路报警电路课程设计
多路报警电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解多路报警电路的基本原理，掌握电路的组成和功能。
2. 使学生掌握多路报警电路的设计方法，了解不同传感器的工作原理及应用。
3. 帮助学生掌握报警电路的故障排查与处理方法。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识设计多路报警电路的能力，提高实际操作技能。
2. 培养学生分析报警电路故障原因，解决问题的能力。
3. 提高学生的团队协作能力和沟通表达能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术的兴趣，培养创新意识和实践精神。
2. 培养学生严谨的科学态度，养成良好的学习习惯。
3. 增强学生的安全意识，提高社会责任感。
本课程针对高年级学生，结合电子技术课程内容，以实用性为导向，注重理论知识与实际操作相结合。
通过本课程的学习，使学生能够掌握多路报警电路的设计与应用，提高解决实际问题的能力，培养创新精神和团队协作能力。
同时，课程目标具体、可衡量，便于教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 多路报警电路基本原理：介绍报警电路的组成、功能及工作原理，使学生理解多路报警电路的基本概念。
2. 传感器及其应用：讲解常用传感器的类型、原理及应用，如红外传感器、烟雾传感器、温度传感器等。
3. 报警电路设计方法：指导学生运用所学知识，设计多路报警电路，包括电路图绘制、元器件选型等。
4. 报警电路故障排查与处理：教授故障排查方法，提高学生解决问题的能力。
5. 实践操作：安排学生进行多路报警电路的搭建、调试与优化，巩固所学知识。
教学内容安排如下：第一课时：多路报警电路基本原理及传感器介绍第二课时：报警电路设计方法及电路图绘制第三课时：元器件选型及电路搭建第四课时：报警电路调试与故障排查第五课时：优化电路设计与实践操作本教学内容与教材相关章节紧密关联，注重科学性和系统性，旨在帮助学生掌握多路报警电路的设计与应用，提高实践操作能力。
同时，教学进度安排合理，确保学生在短时间内掌握所学内容。
火灾报警电路课程设计
火灾报警电路 课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解火灾报警电路的基本原理，掌握电路组成及各部分功能。
2. 使学生掌握相关电子元件的使用，如传感器、继电器、电源等。
3. 让学生了解火灾报警电路的设计与实际应用，提高学生的电路分析能力。
技能目标：1. 培养学生运用电子元件搭建简单火灾报警电路的能力。
2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，具备初步的电路调试与排障技巧。
3. 提高学生的团队协作能力和动手实践能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生关注生活、关注安全的意识，提高对火灾预防的认识。
2. 培养学生热爱科学、勇于探究的精神，激发学生对电子技术的兴趣。
3. 培养学生遵循科学规律、严谨求实的态度，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，结合理论知识与实际操作，注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生为初中年级，具备一定的物理知识和动手实践能力，对新鲜事物充满好奇心。
教学要求：教师应关注学生的个体差异，因材施教，引导学生通过小组合作、动手实践等方式，掌握火灾报警电路的相关知识，提高学生的综合能力。
在教学过程中，注重理论与实践相结合，确保学生能够学以致用。
二、教学内容根据课程目标，本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 火灾报警电路原理：介绍火灾报警电路的基本工作原理，如烟雾传感器的响应特性、信号处理与报警触发机制等。
教学内容：教材第3章第2节“传感器及其应用”。
2. 电子元件的认识与使用：学习常用电子元件，如传感器、继电器、电源等，并了解其在火灾报警电路中的应用。
教学内容：教材第2章“常用电子元件”及相关实验指导。
3. 火灾报警电路的设计与搭建：学习如何设计简单的火灾报警电路，并进行实际操作。
教学内容：教材第4章“电路设计与实践”。
4. 电路调试与排障：教授学生如何对搭建的火灾报警电路进行调试与排障，确保电路的正常工作。
教学内容：教材第5章“电路调试与排障”。
5. 火灾报警电路在实际应用中的案例分析：分析典型火灾报警电路在实际应用中的优点与不足。
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3.5 报警电路设计
3.5.1超速报警电路
本次设计采用蜂鸣器报警。
蜂鸣器俗称喇叭，是广泛运用于各种电子产品的一种元器件，它用于提示、报警、音乐等许多运用场合。
其结构图如3.5.1所示，
图 3.5.1 蜂鸣器结构图
蜂鸣器与家用电气上的喇叭在用法上也有相似的地方，通常工作电流比较大，电路上的TTL点评基本上驱动不了蜂鸣器，需要增加一个电流放大的电路才可以，即此一个管脚很难驱动蜂鸣器发出声音,所以增加了一个三极管来增加通过蜂鸣器的电流。
首先定一上限，一分钟计算一次速度，在行驶过程中看速度是否会达到标准速度。
蜂鸣器的正极性的一端联接到5V电源上面，另一端接到三极管的集电极，三极管的基极由单片机的P1.5管脚通过一个与门来控制，当P1.5管脚为低时，与非门输出高电平，三极管导通，这样蜂鸣器的电流形成回路，发出声音。
当P1.5管脚为高时，与非门输出低电平，三极管截至，蜂鸣器不发出声音。
其电路图如3.6.2所示，
图 3.6.2 超速报警电路图
3.5.2 防盗报警电路
随着电动车进入千家万户的同时，其失盗率也在连年攀升，给使用者带来了很大的经济损失，为解决广大电动车使用者的后顾之忧，现设计一套基于单片机的防盗报警器。
本设计防盗部分同样采用蜂鸣音报警接口电路设计，通过MCS-51的1根口线经驱动器驱动蜂鸣器发声。
压电式蜂鸣器约需10mA的驱动电流，可以使用TTL系列集成电路7406或7407低电平驱动或者可以使用1个晶体管驱动。
本项目采纳后者进行设计。
如图3.6.3所示，设定时间5s之外，超过5s的就会发生警报。
P1.7接晶体管基极输入端。
当P1.7输出高电平时，晶体管导通，压电蜂鸣器两端获得约+5V 电压而鸣叫；当P1.7输出低电平，晶体管截至，蜂鸣器停止发音。
如果想要发出更大的声音，可采用功率大的扬声器作为发生器件，这时需用相应的功率驱动器。
图3.6.3 防盗报警电路图。