《电子产品综合设计与制作》 课件 项目3 可燃气体检测

可燃气体检测模块

的原理图及元器件选型目录1学习目标和重难点2电路的构成3元器件的选型4课堂小结01学习目标能够了解可燃气体检测电路的构成，并能够根据实际需求选择正确的元器件。02学习重点可燃气体检测电路的构成。03学习难点正确选择元器件的型号学习目标和重难点一、可燃气体检测电路的构成设计要求可燃气体含量检测可燃气体检测电路发出报警信号检测电路运放电路电路的构成与作用可燃气体检测电路检测电路运放电路电路的构成与作用可燃气体检测电路利用可燃气传感器检测室内可燃气体含量检测电路运放电路电路的构成与作用可燃气体检测电路将可燃气传感器输出的电压与设定值进行比较电路的选型--检测电路MQ系列气体传感器型号及检测气体型号检测气体型号检测气体MQ-2可燃气体、烟雾MQ-8氢气MQ-3乙醇气体MQ-9一氧化碳、甲烷MQ-4甲烷MQ-131臭氧MQ-5天然气、煤气MQ-135有害气体MQ-6液化气、甲烷MQ-136硫化氢MQ-7一氧化碳MQ-137氨气正相输入端电压高于反相输入端电压电压比较器输出高电压正相输入端电压低于反相输入端电压电压比较器输出低电压电路的选型--运放电路二、元器件的选型元器件选型回路电压：≤15V加热电压：5.0V±0.2V负载电阻：可调加热电阻：31Ω±3Ω加热功耗：≤900mW使用温度：-10°C~50°C存储温度：-20°C~70°C相对温度：小于95%RH氧气浓度：21%（标准条件）氧气浓度会影响灵敏度特性MQ-2气体传感器参数元器件选型元器件选型输入偏置电流45nA输入失调电流50nA输入失调电压2.9mV输入共模电压最大值VCC~1.5V共模抑制比80dB电源抑制比100dLM358运算放大器参数元器件选型元器件选型

通过本节课的学习，了解了可燃气体检测电路由检测、运算2个部分构成，并根据要求选定了MQ-2、LM358及保护电阻、可调电阻等元器件。课堂小结一、选择题1.可燃气体检测电路由（

）构成。（多选题）A.检测电路

B.滤波电路

C.运算放大电路

D.负载电路AC2.对可燃气体比较敏感的传感器是（

）。A.MQ-2

B.MQ-3

C.MQ-4

D.MQ-5A课后习题3.MQ-2气体传感器在使用前（

）。A.不需要加热

B.要加热一段时间

C.要加热一天以上B4.LM385芯片有（

）个引脚。A.5

B.6

C.7

D.8D课后习题谢谢观看可燃气体检测模块

电路的功能验证目录01学习目标02知识点讲解03软件实操04课堂小结学习目标当函数发生器输出高电平时,可燃气体检测模块的输出为低电平。当函数发生器输出低电平时,可燃气体检测模块的输出为高电平。该电路能够根据气体浓度的变化使得模块的输出产生变化。知识点讲解仿真测试结果软件实操初步学会使用仿真软件验证可燃气体检测模块电路的功能课堂小结课后习题1.GND是接地。（

）A.对

B.不对

A2.仿真测试在仿真中是可以不需要的。（

）A.对B.不对

B谢谢观看可燃气体检测模块

PCB图的设计目录01学习目标和重难点02电路原理图绘制03PCB图设计04课堂小结

用AD16软件绘制可燃气体检测电路原理图，并完成可燃气体检测模块PCB图设计。学习目标

绘制可燃气体检测模块电路原理图和设计可燃气体检测模块PCB图。学习重点

正确完成电路原理图绘制和PCB图设计，并布线。学习难点一、可燃气体检测模块电路原理图绘制新建工程文件新建工程文件并保存新建原理图新建原理图并保存设置图纸参数加载元件库放置元件并连线放置电阻放置可燃气体传感器放置LM358放置发光二极管放置VCC和GND连接电路图放置接线端子和网络标号电路原理图元器件清单表标识符注释封装名称数量C1104RAD0.2E1C210μF/50VRB.1/.21D1LED红LED3MM-RED1J1PowerKF128-2P-C1J2MQ-2MQ-51J3MQ_OUTKF128-2P-C1R1，R31kΩAXIAL0.32R2100kΩVR11R420kΩVR11R58.2kΩAXIAL0.31R64R7/0.5WAXIALO.51U1LM358DIP81二、可燃气体检测模块PCB图设计PCB图设计新建PCB文件并保存选择“Keep-OutLayer”层设置PCB板大小定义PCB板形状运行PCB，执行更改PCB生成PCB图，完成元件布局设置布线层

设置布线的宽度自动布线

绘制安装孔

可燃气体检测模块PCB图敷铜顶层底层可燃气体检测模块

通过本次课的学习，学会了使用AD16软件来绘制可燃气体检测模块电路原理图和设计可燃气体检测模块PCB图，更加熟悉电路图所包含元件及封装。课堂小结课后习题1.关于项目文件,下面说法正确的是？(

)A.AltiumDesigner16支持项目级别的文件管理,在一个项目文件里包括设计中生成的所有文件。B.项目文件不包括原理图文件C.项目文件是以“.prjpcb”为后缀的文件D.上面说法均不正确A课后习题2.在系统默认情况下，PCB电路板包括（）个层。A.8B.13C.15D.16B3.电路板的电气边界一般设置在哪个板层上？（

）A.“TopLayer”B.“MechanicalLayer1”C.“Keep-outLayer”D.“SolderMaskLayers”C谢谢观看可燃气体检测模块

电路焊接前期准备目录1学习目标和重难点2获取资讯3制定工作计划4决策实施5课堂小结学习重难点1.烟雾传感器的检测。2.查找LM358运算放大器引脚功能及其相关知识。

了解可燃气体检测模块电路制作的基本流程，掌握电路焊接安装要领。

学习目标和重难点学习目标可燃气体检测模块电路焊接前期准备获取资讯

制定计划决策实施一、获取资讯焊接前需要思考的问题焊接之前，我们着重思考以下问题。1.可燃气体检测模块电路用到了哪些元器件？2.如何检测MQ-2气体传感器的好坏？3.LM358运算放大器的引脚排列顺序和各引脚功能是怎样的？可燃气体检测模块电路图GNDR14R2R5R4R3R61+5V126453238AABBHH+_可燃气体检测模块电路元器件清单名称参数标识封装数量电容104C1RAD0.2E1电解电容10μF/50VC2RB.1/.21LEDLED红D1LED_3MM-RED1接线端子PowerJ1KF128-2P-C1气体传感器MQ-2J2MQ-51接线端子MQ_OUTJ3KF128-2P-C1电阻1kΩR1，R3AXIAL0.32微调电阻100kΩR2VR11微调电阻20kΩR4VR11电阻8.2kΩR5AXIAL0.31电阻4R7/0.5WR6AXIAL0.51集成运放LM358LM358U1DIP81元器件清单气体传感器气体传感器外观图MQ-2气体传感器的加热系统和传感系统氧化铝基陶瓷镍铬线圈二氧化锡图层铂丝检测MQ-2气体传感器气体传感器加热系统传感系统电阻丝几十欧姆较大电阻LM358运算放大器LM358运算放大器的引脚排列顺序和各引脚功能是怎样的？查找LM358运算放大器的数据手册低功率双运算放大器由两个独立的高增益内部补偿运算放大器组成LM358运算放大器输出端1反向输入端1同向输入端1电源负极电源正极输出端2反向输入端2同向输入端2二、制定工作计划任务:可燃气体检测模块电路焊接

工作时间序号工作阶段/步骤工具工作安全工作质量计划时间实际时间1对照元件清单准备好元器件元器件无缺漏5min2检测元器件好坏多用电表佩戴防静电手环检查元器件参数及好坏10min3电阻R1、R3、R5、R6的焊接电烙铁、斜口钳、镊子、焊锡、松香佩戴防静电手环卧式贴面安装，焊接时间4秒左右，温度控制在330-350℃2min4电容C1的焊接电烙铁、斜口钳、镊子、焊锡、松香佩戴防静电手环立式贴面安装，焊接时间4秒左右，温度控制在330-350℃1min…………………日期：培训教师：姓名：制定工作计划三、决策实施决策实施与同学、老师交流讨论确定工作计划实施元器件的安装焊接课堂小结1.检测烟雾传感器MQ-2好坏的方法。2.LM358运算放大器的引脚排列顺序和各引脚功能。1.气体传感器的内部由___________和

__________组成。加热系统2.电解电容外壳标注有10μF/50V，说明该电解电容的容量是________，最高耐受电压是_________。10μF传感系统50V3.瓷介电容外壳标注有474，说明该电容器的容量是_________。0.47μF填空题课后习题谢谢观看可燃气体检测模块

电路的焊接目录01学习目标和重难点02工具及元器件的准备03焊接环节04课程小结根据电子产品工艺要求，装配出一个完整的可燃气体检测模块电路。学习目标根据电路图独立完成电路的装配。学习重点学习目标和重难点元器件的焊接。学习难点工具及元器件的准备遵守安全用电规范保持安全距离防止烫伤，防静电可燃气体检测模块焊接电阻焊接环节焊接双运算放大器LM358底座可燃气体检测模块焊接环节焊接无极性电容可燃气体检测模块焊接环节焊接发光二极管可燃气体检测模块焊接环节焊接电解电容可燃气体检测模块焊接环节焊接微调电位器可燃气体检测模块焊接环节焊接接线端子可燃气体检测模块焊接环节焊接气体传感器可燃气体检测模块焊接环节安装电路板四个角的螺钉并把双运算放大器LM358插入底座。可燃气体检测模块焊接环节是否漏电元器件短路虚焊错焊焊锡流淌检查安装后检查1.元器件在电路板焊接的顺序是：先低后高，先小后大，且上道工序安装后不能影响下道工序的安装。2.元器件插装后，其标志应向着易于认读的方向，并尽可能从左到右的顺序读出。3.有极性的元器件，应严格按照图纸上的极性要求安装，不能错装。4.直插元器件无散热要求，应紧贴电路板；有散热要求，应悬空5mm左右。课堂小结1.没有特殊要求的元件插件时，普通元件底面与板面允许的最大间距为（

）。A.

1.5mm

B.

2.5mm

C.

3.5mm

B2.焊接操作时，从送入焊锡丝到结束焊接的过程用时大约为（

）。A.

1-2s

B.

1-3s

C.

2-3s

D.

4-5s

A课后习题3.

一色环电阻颜色为：红-黑-黑-橙-棕，其阻值为（

）。A.

200Ω

B.

20kΩ

C.

200kΩ

C谢谢观看

可燃气体模块

电路的检测与调试

通过本节课的学习，了解与熟悉气体传感器的检测。学习目标

气体传感器的检测。学习重难点学习目标和重难点遵守安全遵守安全用电先检查电路是否有短路故障防止可燃气检测电路被损坏问题一：如何检查PCB板的焊接质量？标准是什么？

检查焊点是否光滑、饱满、发亮，是否存在虚焊、漏焊。检测与调试问题二：一个焊接好的功能电路板在通电前要做什么检查？为什么要检查？如何检查？是否存在检查短路故障如直接通电（出现打火现象）重则会导致人死亡或者引起火灾轻则烧伤皮肤检测与调试

在通电前，利多用电表来检查。首先把多用电表挡位打到欧姆档x1k或x100挡，然后用多用电表的红表笔接可燃气体检测电路的供电端J1，黑表笔接电路的接地端GND，仔细观察多用电表的指针是否指到0。检测与调试

若指针指到无穷大，说明电路不存在短路。检测与调试

若指针指到0