武汉理工大学《电工电子综合课设》课程设计说明书

课程设计任务书

学生姓名： 王吉彪 专业班级： 自动化1007班 指导教师： 田 宇 工作单位： 自动化学院 题 目: 小型智能控制系统设计 一、 有害气体检测与抽排电路设计

任务：设计一个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，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、机器人行走电路设计

任务：设计一个能前进、后退的机器人行走控制电路。

要求：1、接通电源，机器人前进，行走一段时间后，机器人自动后退，退行一段 时间后自动前行， 周而复始。

2、机器人行走动力只能使用干电池，不能使用动力电源。 3、机器人前进、后退时间可调。 初始条件：

1. 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。

2. 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。 3. 主要参考文献

1) 《新编电子电路大全》 第1、2、3、4卷 中国计量出版社 组编 2) 《传感器及其应用电路》 何希才 编著 电子工业出版社 3) 《电力电子变流技术》 黄俊 王兆安 编 机械工业出版社 4) 《集成电路速查手册》 王新贤 主编 山东科学技术出版社

5) 《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 6) 《晶体二极管手册》 各种版本皆可

7) 《晶体三极管手册》 各种版本皆可

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武汉理工大学《电工电子综合课设》课程设计说明书

要求完成的主要任务：

1、 课程设计结束时每个学生要交一份按统一格式要求撰写的课程设计说明书，并装订成册。

2、 课程设计说明书中每个题目要求有方案比较、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等。

3、 说明书中除个人签名外，其它文字、符号、图形或表格一律用计算机打印。 4、 文字、符号、图形等必须符合国家标准。 5、 独立完成设计任务，杜绝相互抄袭现象发生。

时间安排：二周（6月25日—7月7日）。

6月25日上午，指导教师讲授课程设计的有关基本知识等； 6月25日下午——7月2日学生设计； 7月3日——7月5日教师质疑，学生答辩； 7月6日——7月7日课程设计打印装订。

指导老师签名： 年 月

系主任（或负责教师）签名： 年 月

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日 日武汉理工大学《电工电子综合课设》课程设计说明书

摘要

在科技水平不断发展，生活水平不断提高的今天，我们对科技在生活当中发挥的作用以及和生活联系的密切程度上都有了更高的要求，这就要求我们作为关于自动化控制方面的人员更多的投入精力去进行研究。在此基础上进行这次实验就很有必要。

本报告有两个小型智能控制系统设计实验：实验一是关于有害气体检测与抽排电路设计。通过555计时器和气敏传感器组合使用，当有害气体浓度达到警戒值时，自动进行气体抽排并发出声光报警。实验二是机器人行走电路设计。通过干电池驱动小车前进后退周而复始，且时间可调，随时可以暂停或者启动。

关键词：自动控制 555定时器 智能控制 气敏传感器

III

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目录

1 有害气体检测与抽排电路设计 ......................................................... 2

1.1设计任务与要求 ............................................................................................................... 2

1.1.1 任务 ....................................................................................................................... 2 1.1.2 要求 ....................................................................................................................... 2 1.2 设计总体方案 .................................................................................................................. 3

1.2.1 方案的论证与选择 ............................................................................................... 3 1.2.2 总体设计图 ........................................................................................................... 4 1.3 各部分设计原理分析 ...................................................................................................... 6

1.3.1 电源电路 ............................................................................................................... 6 1.3.2 有害气体采集抽排电路 ....................................................................................... 7 1.3.3声光报警控制电路 ................................................................................................ 8 1.3.4 系统仿真 ............................................................................................................... 9 1.3.5 PCB板绘制图 ..................................................................................................... 10 1.4 用芯片及其他器件功能说明 ........................................................................................ 10

1.4.1 QM—N5型气敏原件 .......................................................................................... 10 1.4.2 继电器 ................................................................................................................. 11 1.4.3 555定时器 ........................................................................................................ 11 1.5 有害气体检测与抽排电路设计所用器件 .................................................................... 14

2 机器人行走电路设计

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2.1设计任务与要求 ............................................................................................................. 15

2.1.1 任务 ..................................................................................................................... 15 2.1.2要求 ...................................................................................................................... 15 2.2 设计总体方案 ................................................................................................................ 15

2.2.1 方案的论证与选择 ............................................................................................. 16 2.2.2 总体设计图 ......................................................................................................... 17

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