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1、红外线控制自动水龙头系 别： 电气电子工程系 学生： 专业班级： 应用电子技术2班 学 号： 指导教师： 2012 年 1 月 30 日 独创性声明 本人声明所呈交的毕业论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中已经标明引用的容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名： 日期： 2012年1月30日毕业论文使用授权书 本毕业论文作者完全了解学校有关保留、使用毕业论文的规定，即：学校有权保留并向有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允
2、许论文被查阅和借阅。本人授权职业技术学院要以将本论文的全部或部分容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本论文。 ，在_年解密后适用本授权书. 本论文属于 不。（请在以上方框打“”）毕业论文作者签名： 指导教师签名：日期： 年 月 日 日期： 年 月 日摘 要本文主要介绍用红外发射与接收电路设计自动水龙头的原理及方案。“节本降耗”是每个企业追求的目标。传统的水龙头、卫生间供水等设施，使用起来不是特别方便，而且很浪费，在这个基础上，本设计方案响应国家号召“节本降耗”的精神，设计了自动供水电路，电路设计简单，使用方便，同时更利于节能，不但可以节约用水，而且还降低了公司
3、部成本，达到了“节本降耗”的目的。红外式自动水龙头由红外发射电路、红外接收放大电路、控制电路，电磁阀，电源组成， 220VAC经变压器T降压，变为9VAC，再由整流、滤波、稳压，得到9VDC供给控制电路工作。自动水龙头接通电源，当手伸到水龙头下时，使水龙头放出自来水，洗涤完毕，手离开水龙头后，停止放水。关键词：传感器 ；红外线 ；自动控制目 录独创性声明 2毕业论文使用授权书 2摘要 3 1. 绪论 1.1 概述 (6) 1.2 国外研究与应用现状 (6) 2. 方案论证 方案论证 （7） 3. 设计原理3.1电源部分 （8） 3.1.1电源功能 （8） 3.1.2电源的组成 （8） 3.1.
4、3原理图 （10） 3.1.4电路分析 （10） 3.2红外发射电路 （11） 3.2.1红外发射的功能及组成 （11） 3.2.2 555电路的工作原理 （11） 3.3接收和放大电路 （14） 3.3.1光电传感器工作原理 （14） 3.3.2运算放大器分析 （15）3.4控制电路 （18） 3.4.1控制电路的基本组成 （18） 3.4.2控制电路的电路图及分析 （19）3.5电磁阀 （21） 3.5.1电磁阀的分类及其分析 （21） 3.5.2电磁阀的特点 （22）3.6红外线水龙头原理图 （23）4. 电路的安装调试4.1电路的安装 （25）4.2技术性能 （26）4.3技术参数 （
5、27）4.4功能介绍 （27）5. 故障分析5.1常见故障分析 （28）5.2感应水龙头的初期缺陷 （29）5.3总体情况 （29） 致.(30)参考文献(33) 1 绪论1.1概述随着电子技术的发展，当前数字系统的设计正朝着速度快、容量大、体积重量轻的方向发展。在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。本装置具有安装方便、灵敏度高、抗干扰能力强，使用寿命长，发出光均匀稳定的有点。发出的二极管光为不可见光，当发出光被某一信号调制后，只有专门的解调电路才能收到。它可在强光
6、下工作，给人们的生活带来了极大的方便，已成为人们日常生活中必不可少的必需品，其广泛用于家庭、商场、工厂、学校、餐厅等场所。而且大扩展了原先水龙头的功能。因此，研究红外线控制自动水龙头及其应用，有着非常重要的意义。本文设计的是一种以红外线自动控制的水龙头。采用了反射式红外传感器，这种传感器的发射与接收是一体化的。当人或事物靠近时，自动产生控制信号继电器动作，使电磁阀得电吸合从而自动放水。本设计方案满足了人们对物质的需求，又提高了科学性。以适应当今品种多批量小的电子市场的需求，大大提高了产品的市场竞争力。1.2 国外发展方向及现状随着红外技术的高速发展，红外焦平面阵列技术出现了，并且迅速得到发展。
7、美、英、法、德、日、加拿大、以色列等西方发达国家都在竞相研制和生产先进的红外焦平面阵列摄像仪，其中美国在红外焦平面阵列传感器的发展水平方面处于遥遥领先地位，其焦平面阵列规模已达20482048元，已接近与可见光硅CCD摄像阵列的水平。日本在世界上最先实现了100万像元集成度的单片式红外焦平面阵列等种类产品推向市场，抢占商机，法国、荷兰、瑞典、英国、德国和意大利等在非制冷红外热摄像仪技术的发展方面，已显示出其处于前沿的竞争地位。此外，加拿大、以色列、国、澳大利亚、波兰、新加坡的一些公司和机构都在尽力发展先进红外焦平面阵列热摄像仪技术，竞争已遍及全球几。近几年来，中国的红外成像技术得到突飞猛进的发
8、展，与西方的差距正在逐步缩小，有些设备的先进性也同西方同步。如目前已能生产面积小于30um210001000像素的探测器阵列，由于采用了基于锑化铟的新器件，目前已达到了分辨率小于0.01的温差，使对目标的识别达到更高的水平。2 方案论证2.1本方案选用低功耗红外反射开关（A），功率开关集成电路（Ic）,及电源变换电路组成，红外反射开关向外发射调制红外线，与其同并排安排光敏晶体管来接收，红外信号控制功率开关集成电路进而驱动电磁水阀。本设计方案中红外反射开关是选用模块化产品，全部电路焊装于塑料小盒，本方案特点是制作简单，安装可靠。2.2 本方案选用多谐振荡器，由红外发射管向外发射红外信号，该信号被
9、接收并转换为电信号，经信号放大电路放大送入译码器，对其信号进行判断，来控制集成电路是否工作，进而判断继电器是否工作。本方案和方案一比较，方案一由反射开关（A）和功率开关集成电路（Ic）组成，多为成品，水龙头控制电路与电磁阀一起装在盒子里，便制作，而本方案多采用集成电路，虽制作复杂，但其稳定性能好，远远大于方案一，而且抗外界干扰比方案一强，节水效果也比较好，所以选用本方案。下面是具体的设计思路、原理、结构组成以及元件选用。3 设计原理红外线控制水龙头由路由红外线发射电路，红外线接受与信号放大电路，锁相环频率解码电路，单稳态延时控制电路和电源电路等组成。接通开关SA，由ICO1及其外围阻容元件构成
10、的多谐振荡器通电工作，驱动VL工作，将14KHz左右的红外线调制信号发射出去。该红外线调制信号被VL接受并转换成电信号，再经IC1运算放大，放大后的信号送入IC2进行选频。当加在IC2 3脚的外来信号频率与IC2的振荡频率相同时，IC2的8脚输出低电平，使VL截止，IC3的2脚为高电平，3脚输出低电平，继电器K不 工作，电磁阀YV关闭。当洗手或用器皿取水，手或物体将VL发出的红外线遮挡住时，IC2的8脚将由低电平变为高电平，使晶体管VT导通，IC3的2脚电位降低，3脚输出高电平，继电器K吸合，常开触点接触，电磁阀YV通电将水龙头打开。当遮挡物离开后，电磁阀YV延时工作一段时间后自动关闭。电源变压器T，整流桥堆UR，三端集成稳压器IC4和滤波电容C8，C9等组成电源电路。3.1 电源部分3.1.1 电源功能 为各元器件的正常工作提供直流电源。根据设计要求组成电路的主要部分有555够成的多谐振荡器，其工作电压为4.5V18V，放大电路与红外发射管相配套光敏二极管PH302接收，其工作电压为3V18V，阀门开关控制电路是由NE567音频译码器和晶体管组成，其工作电压为4.5V17V，电磁阀9V12V，由此可知，电源电压应为9V
