今天是2021年12月31日。也是阳历的最后一天。这一年过的匆匆，转瞬即逝。这一年经历的也太多了。疫情，洪水。。。。。也算是经历过大风大浪的人了。
说说本周的实习项目吧，是一个煤气检测电路，检测到煤气后，电路会声光报警。
单元电路设计
3-1 气体浓度判断电路
本电路通过LM393与脉冲电压组成气体浓度判断电路，电路设计原理图如图3-1.1所示
如上图3-1.1所示，由电压比较器来控制输出电压来引起D1工作，R1可以换为滑动变阻器来改变阈值电压从而调整气体警报浓度，当VCC小于阈值电压时，输出低电平，使D1工作，以此达到警报目的。
3-2 蜂鸣器开关电路
本电路通过PNP,电阻，电容组成，电路设计原理图如图3-12所示
当LM393输出高电平时，PNP三极管截止，当输出低电平时三极管导通，向下输出电压从而起到开关作用。
3-3 蜂鸣器驱动电路
本电路由扬声器，NPN，电阻组成，电路设计原理图如图3-1.3所示
本电路蜂鸣器驱动电路，由于输入电压小，蜂鸣器无法正常工作，因此需要NPN三极管使蜂鸣器开关电路输入的低电压信号控制高电压工作原件工作。当上级电路不向基级输入电压，三极管不工作，蜂鸣器无电压差无法正常工作；当上级电路向该部分输入电压，由R4分压后输入基级，使三极管处于放大状态，从而使蜂鸣器正常工作。
3.2煤气警报器电路设计
本系统采用的LM393电压比较器与LED灯等组成煤气警报器，电路设计原理图如图3-2所示。
如上图3-1所示，由电压比较器原理可知，当气敏感应器感应到煤气泄漏时，其电阻阻值变大，引起其电压变大，此时Un＞Ut，输出低电平，从而引起D1工作发光，同时引起LS1发声进行警报。
总体电路设计与调试
4.1软件仿真与调试
仿真图如图4-1所示。
此电路要求理解电压比较器原理，保证当气敏感应器电阻变化所引起的电压比输入电压＜阈值电压从而引起****D1****工作和扬声器发声。设置****VCC****为****+5V****，通过滑动变阻器改变阈值电压，以方便设置合适的警报气敏浓度来引起警报。
4.1硬件仿真与调试
煤气检测电路如图4-3所示。此电路由USB插口直接供电。通过调节蓝白电阻，来控制阈值电压，从而达到调节灵敏度的目的。通过LM393电压比较器，来判断MQ5输出电压与阈值电压，从而达到气体检测以及声光报警的目的。
煤气报警器pcb图如4-4所示。此图通过Altium Designer(16.1)，加入所需元件库设计而成。
5体会
电路调试过程中，把总电路分开，首先测试频率产生部分即RC振荡电路，焊接成功后，接入电源，输出端连接示波器，按下按键观察波形是否正确，频率是否正常。如果不正常，调节完好后，再加入功放部分，然后进行整体调试。
优点：电路设计简单，器件廉价，常见。电路稳定性好，灵敏度好，且灵敏度可调节。
缺点：不能调节声音的大小以及种类。可以通过调节LM393的输入端的蓝白调节电阻来调节检测灵敏度。电阻阻值不精确。
电路焊接过程中，器件比较集成，引脚间距短，容易把两个引脚连接在一起。
这次课程设计把学习的理论与实践相结合，提高了我们的动手能力，让我们了解了更多电路方面的实际知识，收获很大。
6设计电路元器件清单
8附录
1、 M-Q5气体传感器模块资料
MQ-5气体传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2)。当传感器所处环境中存在可燃气体时，传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大。使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。
MQ-5气体传感器对丁烷、丙烷、甲烷的灵敏度高，对甲烷和丙烷可较好的兼顾。这种传感器可检测多种可燃性气体，特别是天然气，是一款适合多种应用的低成本传感器。
1、 LM393资料
LM393是高增益、宽频带器件，像大多数比较器一样，如果输出端到输入端有寄生电容而产生耦合，则很容易产生振荡。这种现象仅仅出现在当比较器改变状态时，输出电压过渡的间隙，电源加旁路滤波并不能解决这个问题，标准PC板的设计对减小输入—输出寄生电容耦合是有助的。减小输入电阻至小于10K将减小反馈信号，而且增加甚至很小的正反馈量(滞回1.0~10mV)能导致快速转换,使得不可能产生由于寄生电容引起的振荡，除非利用滞后，否则直接插入IC，并在引脚上加上电阻将引起输入—输出在很短的转换周期内振荡，如果输入信号是脉冲波形，并且上升和下降时间相当快，则滞回将不需要。
输出负载电阻能衔接在可允许电源电压范围内的任何电源电压上，不受 Vcc端电压值的限制，输出部分的陷电流被可能得到的驱动和器件的β值所限制。当达到极限电流(16mA)时，输出晶体管将退出而且输出电压将很快上升。输出饱和电压被输出晶体管大约60ohm 的γSAT限制。当负载电流很小时，输出晶体管的低失调电压(约1.0mV)允许输出箝位在零电平。
