烟雾报警器电路图（一）

本报警器采用半导体气敏元件作为传感器，实现“气－电”转换，555时基电路组成触发电路和报警音响电路；由于气敏元件工作时要求其加热电压相当稳定，所以利用7805三端集成稳压器对气敏元件加热灯丝进行稳压，使报警器能稳定地工作在180～260V的电压范围内。本电路省电且可靠性高。

工作原理

电路原理见下图。由555时基电路组成自激多谐振荡器，并巧妙地利用它的复位端进行触发。这样可节省元件。当气敏器件接触到可燃气体时，其阻值降低，使时基电路复位端电位上升，当它集成块1/3工作电压时就发出报警信号，具有灵敏度高的特点。

烟雾报警器电路图（二）

烟雾报警器就是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的，如朗鑫烟雾报警器内部采用离子式烟雾传感，它是一种技术先进，工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各种消防报警系统中，性能远优于气敏电阻类的火灾报警器。下面将通过烟雾报警器电路图来具体说明。

它在内外电离室里面有放射源镅241，电离产生的正、负离子，在电场的作用下各自向正负电极移动。在正常的情况下，内外电离室的电流、电压都是稳定的。烟雾报警器电路图显示，一旦有烟雾窜逃外电离室。干扰了带电粒子的正常运动，电流，电压就会有所改变，破坏了内外电离室之间的平衡，于是无线发射器发出无线报警信号，通知远方的接收主机，将报警信息传递出去。

烟雾报警器电路图（三）

烟雾报警器由红外发光管、光敏三极管构成的串联反馈感光电路，半导体管开关电路及集成报警电路等组成，如图8所示。当被监视的环境洁净无烟雾时，红外发光二极管VD1以预先调好的起始电流发光。该红外光被光敏三极管VT1接收后其内阻减小，使得VD1和VT1串联电路中的电流增大，红外发光二极管VD2的发光强度相应增大，光敏三极管内阻进一步减小。如此循环便形成了强烈的正反馈过程，直至使串联感光电路中的电流达到最大值，在R1上产生的压降经VD2使VT2导通，VT3截止，报警电路不工作。

当被监视的环境中烟雾急骤增加时，空气中的透光性恶化，此时光敏三极管VT1接收到的光通量减小，其内阻增大，串联感光电路中的电流也随之减小，发光二极管VD1的发光强度也随之减弱。如此循环便形成了负反馈的过程，使串联感光电路中的电流直至减小到起始电流值，R1上的电压也降到1.2V，使VT2截止，VT3寻通，报警电路工作，发出报警信号。C1是为防止短暂烟雾的干扰而设置的。

烟雾报警器电路图（四）

工作原理

电路通电后，当气敏元件QM-N5术检测到烟雾时，其A、B两极间的电导率很低，呈高阻状态。此时，晶体管VT处于截止状态，使大功率电子开关集成电路TWH8778内部的电子开关不导通，扬声器BL失电不发声。报警器处于监控状态。

当发生火灾，且QM-N5检测到烟雾时，其A、B两极间的电阻值变小，VT因基极电位升高而导通，使TWH8778第5脚电压高于1.6V，其内部的电子开关导通，BL得电工作. 发出响亮的火警报警声。同时，迅速给延时元件C2充电，C2两端所充电压能使报警器在火源熄灭后持续报警， 一直到C2两端电压放电完毕。

安装与调试

由于烟雾密度较小，故本例介绍的火灾报警器应安装在监控场所位置较高处。进行调试时，先接通电源，预热10min后，取体积分数为1%的烟雾样木存入塑料袋中，把出口对准QM-N5探头，边轻轻按压样本袋外侧，边缓慢调节电位器P的阻值以微调灵敏度，使扬声器BL刚好发出告警声。停止输送烟雾，扬声器在经过延时时间后应停止告警。几分钟后再用同样烟雾测试，检查报然器是否能迅速动作报警。反复调节儿次，提高报警器的灵放度，使其可靠地工作。调试完毕后，将RP轴柄上的紧固螺钉拧紧即可。

烟雾报警器电路图（五）

本电路采用通用的双时基集成电路ICM7556，低电流、低功耗，电源电压适应范围宽。

模块电路

1．振荡电路：集成电路的14脚和7脚分别接电源的正，负极。集成电路的l、2、4、5、6脚内电路以及电阻R1、R2、二极管VD1和电容C1构成多谐振荡电路，用以间歇驱动光电感烟式传感器的红外发射管。

2．光电感烟式传感器：由一只红外发射管、一只红外接收管和烟室组成。在正常状态下，红外接收管不能接收到红外发射管发射的光信号。在烟雾进入烟室后，由于烟粒子的“漫反射”作用，红外接收管就会接收到红外发射管发射的光信号并产生光电流，实现由烟雾信号到电信号的转变。

3、单稳态触发器：集成电路的8、9、11、12、13脚内电路电阻R6、R7、R8以及电位器RP、三极管VT1，光电感烟式传感器的红外接收管和电容C3构成单稳态触发器。其中三极管VT1与光电感烟式传感器的红外接收管及电阻R6、R7构成单稳态触发器的触发电路。集成电路的11脚为控制电压输入端，外接电位器RP可以给11脚提供电压Vco，使其略低于8脚电压的2倍，以兼顾到灵敏度并避免误触发。

电容C2和电阻R3在电源接通的瞬间使集成电路10脚保持低电平，避免通电时出现误报警现象，断电后电容C2通过二极管VD2迅速放电。

4．声、光报警电路：电阻R5、三极管VT2、发光二极管LED、音乐片和扬声器构成报警电路。

工作原理：

由于驱动红外发射管的是振荡电路，很小的占空比使得流过红外发射管的平均电流也很小。当一定浓度的烟雾进入烟室时，间歇发射的红外线经过烟雾颗粒的漫反射照射到红外接收管，被红外接收管转换成光电流后又被三极管VT1放大，如果出现集成电路8脚电压瞬间低手1／2Vco，9脚就会反转为高电平，报警电路立即发出报警声，直至烟雾消失后再延续一段时间才能恢复正常。

烟雾报警器电路图（六）

烟雾传感器选择

MQ-2烟雾传感器有6个引脚，其中中间的2个为电阻丝，剩下的4个引脚分别为2个输入引脚和两个输出引脚。其中中间的两个引脚为信号输出端，其输出为模拟电压量，范围为0～1V。其连接方式如图2所示。

图2

MQ-2烟雾传感器有6个引脚，其中中间的2个为电阻丝，剩下的4个引脚分别为2个输入引脚和两个输出引脚。其中中间的两个引脚为信号输出端，其输出为模拟电压量，范围为0～1V。其连接方式如图2所示。

烟雾信号放大电路设计

传感器输出信号一般比较微弱，需要经过前置电路对其进行放大、滤波、电平调整，满足单片机对输入信号的要求。

本系统采用的烟雾传感器属于电阻型，因此只需串联一个参考电阻，再经过一个同相比例放大电路即可发送给ADC采集。信号放大电路如图3所示。

图3  烟雾信号放大电路

模数转换及与单片机接口电路设计

放大后的信号经过地址选通，从IN0口输入ADC0809芯片，初始化芯片后，给START端一个不少于100nm的正脉冲开始模数转换。当转换完成后，EOC端发出一个完成信号（高电平），数据通过锁存器送给单片机P0口。ADC0809与单片机接口电路如图4所示。

图4  ADC0809与单片机接口电路

声光报警电路

烟雾浓度处于正常值时，P2．6口置于高电平，当烟雾浓度达到或超出警戒值时该口置为低电平，使晶体三极管PNP导通。这时声光报警电路也就全部导通，开始声光报警。其电路原理图如图5所示。

图5  声光报警电路