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1、四川科技职业 学院毕 业论文（设计）第#页共33页国川科技K业歩院UNIVERSITY FOR SCIENCE & TECHNOLOGY SICHUAN毕业设计（论文）红外线控制自动水龙头的设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。 尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。期：作者签名：日指导教师签名：
2、日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电 子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供 目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制 手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分 或全部内容。作者签名： 日 期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外， 本论文 不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。 对本文的研 究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明
3、。本人完 全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内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学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日毕业论文（设计）任务书班 级 2007级 学生姓名 张福丽 学 号 751860130102033发题日期：2009年12月30日完成日期：2010月3日题 目1.本论文（设
4、计）的目标实现水龙头的自动控制2.毕业论文（设计）工作内容 红外线控制自动水龙头的设计，搜集了关于红外线的相关知识，以及红外线控制的原理，加上水龙头自身的结构，多种方案论证帮助我选择更加适合自己设计的方案。3论文（设计）各部分内容及时间分配：（共18周）第一部分摘要以及绪论（1-2 周）第二部分元器件方案（3-5 周）第三部分红外线控制自动水龙头设计（6-9 周）第四部分结论以及致谢（10 周）第五部分细节修改最终定稿（11-13 周）评阅及答辩（14-18 周）备注指导教师：年月日审批人：年月日四川科技职业学院毕业论文（设计）第4页共33页本论文介绍了利用红外发射与接收电路设计自动水龙头的原
5、理及设计方案。 电路设计简单，使用方便，同时更利于节能，“节能降耗”是我们追求的目标。 传统的水龙头、卫生间供水等设施，使用起来不是特别方便，而且很浪费水资源 在这个基础上，我设计了自动供水电路。不仅可以节约用水，而且外形美观，使 用起来也很方便。红外线控制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、电源等组成。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打开水源；反之则自动关闭水源。【关键词】传感器；红外线；自动控制四川科技职业 学院毕 业论文（设计）第#页共33页AbstractThis paper describes the use of
6、 in frared tran smitter and receiver circuit desig n theory and automatic faucet desig n. Circuit desig n simple, easy to use, but also con ducive to en ergy, e nergy sav in g is our goal. Traditi onal taps, toilet water and other facilities, is not particularly easy to use, but also a waste of wate
7、r resources. On this basis, I have devised an automatic water supply circuitry. Can not only save water, but also pleas ing in appeara nee, is also very easy to use. In frared con trol Automatic faucets from the infrared transmitter, infrared receiver amplifier circuit, control circuit, sole noid va
8、lve, power supply etc.Whe n people or things around, the Automatically gen erated con trol sig nal, relay, so that was electric sole noid valve to automatically ope n the pull-water; Otherwise it would automatically shut dow n water supply.Key words sen sor, i nfrared,automatic con trol第一章绪论81.1引言81
9、.2国内外发展方向及现状 8第二章元器件方案102.1传感器102.1.1 CCD图像传感器102.1.2电容式传感器 102.1.3超声波传感器 112.1.4光电传感器112.2发光二极管（LED） 122.3接收管13第三章 红外线控制自动水龙头设计153.1水龙头的构成及传感器控制153.2系统组成方框图153.3红外反射式光电传感器特性与工作原理 163.4红外线控制自动水龙头的工作原理 173.4.1红外线水龙头控制电路系统的组成 173.4.2红外线水龙头控制电路的原理图 173.4.3红外线水龙头控制电路工作原理 173.5单元电路的设计173.5.1 +5v的稳压电源的设计
10、173.5.2振荡器电路的设计 183.5.3红外接受控制电路的设计183.5.4电压放大电路的设计 203.5.5音调译码器的设计213.5.6三端稳压器233.5.7 LM567调制传感器 233.5.8元件选取 25结论26致谢27参考文献28附录一 29附录二30第一章绪论1.1引言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。它安装方便、灵敏度高、抗干扰能力强，使用寿命长，发出光
11、均匀稳定。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。 而且大大地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。本论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
12、提高了产品的市场竞争力。1.2国内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。 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2048X 2048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、韩国、澳大利
13、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，竞争已遍及全球几大洲。近几年来，中国的红外成像技术得到突飞猛进的发展，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30um21000 x 1000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0.01C的温差，使对目标的识别达到更高的水平第二章元器件方案2.1传感器根据我对市场的调查了解，目前传感器有CCD图像传感器、电容式传感器、 超声波传感器、光电传感器四种。2.1.1 CCD图像传感器这种传感器可直接将光学信号转换为数字电信号，实现图像的获取、存储、
14、传输、处理和复现。其显著特点是：1.体积小重量轻；2.功耗小，工作电压低， 抗冲击与震动，性能稳定，寿命长；3灵敏度高，噪声低，动态范围大；4响应 速度快，有自扫描功能，图像畸变小，无残像；5应用超大规模集成电路工艺技术生产，像素集成度高，尺寸精确，商品化生产成本低。因此，许多采用光学方 法测量外径的仪器，把 CCD器件作为光电接收器。CCD从功能上可分为线阵CCD和面阵CCD两大类。线阵CCD通常将CCD 内部电极分成数组，每组称为一相，并施加同样的时钟脉冲。所需相数由CCD芯片内部结构决定，结构相异的CCD可满足不同场合的使用要求。线阵CCD有 单沟道和双沟道之分，其光敏区是 MOS电容或
15、光敏二极管结构，生产工艺相对 较简单。它由光敏区阵列与移位寄存器扫描电路组成，特点是处理信息速度快， 外围电路简单，易实现实时控制，但获取信息量小，不能处理复杂的图像。面阵 CCD的结构要复杂得多，它由很多光敏区排列成一个方阵，并以一定的形式连 接成一个器件，获取信息量大，能处理复杂的图像。2.1.2电容式传感器它是一种把被测的机械量，如位移、压力等转换为电容量变化的传感器。它 的敏感部分就是具有可变参数的电容器。其最常用的形式是由两个平行电极组 成、极间以空气为介质的电容器。若忽略边缘效应，平板电容器的电容为&A/S, 式中&为极间介质的介电常数，A为两电极互相覆盖的有效面积，6为两电极之间 的距离。6 A、&三个参数中任一个的变化都将引起电容量变化， 并可用于测量。
