LM358運(yùn)算放大器和熱敏電阻制作的火災(zāi)報警器電路

　　火災(zāi)報警器是可以檢測到火災(zāi)并激活警笛聲或蜂鳴器的一種設(shè)備，也一種非常重要的設(shè)備，可在正確的時間發(fā)現(xiàn)火災(zāi)并防止對人員或財產(chǎn)造成損害。下面單片機(jī)開發(fā)工程師們分享了一個基于LM358運(yùn)算放大器和熱敏電阻制作的火災(zāi)報警器，而更精密的替代方案有基于EN8F676單片機(jī)開發(fā)的煙感方案。

　　火災(zāi)報警電路和煙霧傳感器是安全系統(tǒng)的一部分，有助于檢測或防止損壞?，F(xiàn)實(shí)中必須在辦公室、電影院、購物中心和其他公共場所等商業(yè)建筑中安裝火災(zāi)報警系統(tǒng)和煙霧傳感器。

　　有許多昂貴且復(fù)雜的獨(dú)立設(shè)備形式的火災(zāi)報警電路，但我們使用熱敏電阻、LM358、鍺二極管、LM341和NE555等通用組件設(shè)計了非常簡單的火災(zāi)報警電路。

　　在以下文章中，我們將分享該火災(zāi)報警器的電路圖，電路所需的組件以及單個電路的工作原理。

　　一、基于熱敏電阻的簡單火災(zāi)報警電路方案

　　這是使用熱敏電阻，LM358運(yùn)算放大器和蜂鳴器的非常簡單的報警電路。

　　二、電路原理圖

　　下圖為該簡單的火災(zāi)報警項(xiàng)目的電路圖。

　　所需組件

　?。?）1 x 10K熱敏電阻；

　?。?）1 x LM358運(yùn)算放大器（Op–Amp）；

　?。?）1 x 4.7KΩ電阻（1/4W）；

　?。?）1 x 10KΩ電位器；

　?。?）1 x 小型蜂鳴器（5V蜂鳴器）；

　?。?）連接線；

　?。?）迷你面包板；

　?。?）5V電源。

　　三、什么是熱敏電阻？

　　熱敏電阻是隨溫度變化的電阻，即熱敏電阻的電阻根據(jù)環(huán)境溫度而變化。熱敏電阻有兩種類型：PTC熱敏電阻和NTC熱敏電阻。PTC代表正溫度系數(shù)，NTC代表負(fù)溫度系數(shù)。在PTC熱敏電阻中，電阻與溫度成正比，而在NTC熱敏電阻中，電阻與溫度成反比。

　　在這個項(xiàng)目中，我們使用了帶有NTC的10KΩ熱敏電阻。在250C時，10KΩ熱敏電阻的電阻為10KΩ。下圖顯示了此項(xiàng)目中使用的10K熱敏電阻。

　　四、什么是LM358運(yùn)算放大器？

　　LM358是一款雙路運(yùn)算放大器（Op–Amp）IC?？梢允褂肔M358IC來實(shí)現(xiàn)典型運(yùn)算放大器的所有功能模式。但是，在這個項(xiàng)目中，我們將在比較器模式下使用LM358運(yùn)算放大器，該放大器將比較反相和同相端子上的輸入信號，并產(chǎn)生相應(yīng)的輸出。

　　五、電路設(shè)計

　　帶警報器聲音的火災(zāi)報警電路的設(shè)計非常簡單。首先，將10KΩ電位計連接到LM358Op–Amp的反相端子。POT的一端連接到+5V，另一端連接到GND，抽頭端子連接到Op–Amp的引腳2。

　　現(xiàn)在，我們將使用10K熱敏電阻和10KΩ電阻制作一個分壓器。該分壓器的輸出（即結(jié)點(diǎn)）連接至LM358運(yùn)算放大器的同相輸入。

　　我們在該項(xiàng)目中選擇了一個5V的小型蜂鳴器來發(fā)出警報或警報聲。因此，將LM358運(yùn)算放大器的輸出直接連接到5V蜂鳴器。

　　LM358IC的引腳8和4，即V+和GND分別連接到+5V和GND。

　　六、簡單火災(zāi)報警電路的工作原理

　　現(xiàn)在，我們將看到簡單的火災(zāi)報警電路的工作。首先要知道的是，探測火災(zāi)的主要因素是10K熱敏電阻。正如我們在組件說明中提到的，此處使用的10K熱敏電阻是NTC型熱敏電阻。如果溫度升高，則熱敏電阻的電阻會降低。

　　萬一著火，溫度會升高。溫度的升高將降低10K熱敏電阻的電阻。隨著電阻的減小，分壓器的輸出將增加。由于分壓器的輸出提供給LM358Op–Amp的同相輸入，因此其值將大于反相輸入的值。結(jié)果，運(yùn)算放大器的輸出變高，并激活蜂鳴器。