毕业论文-红外线控制自动水龙头
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遥控遥测课程论文红外自动水龙头学生姓名薛安敏学号***********院系电子与信息工程学院专业电子信息工程指导教师朱艳萍二O一O年六月一日红外自动水龙头【摘要】红外自动水龙头采用锁相环单音检测电路LM567构成自发射自接收的闭环控制形式。
就是说,把LM567产生的方波电信号调制在红外线光信号上并发射出去,红外线光敏二极管接收该信号,并把其变为电信号,经放大,又被该LM567自身检测。
这样,LM567自身的振荡频率与要接收的信号频率永远相同,即使由于某种原因使LM567的振荡频率发生了变化。
在一定的频带宽度内,由于LM567只对与自身振荡频率非常接近的信号产生响应,而对其他频率的干扰信号不响应,所以,该装置具有可靠性高、抗干扰性强、安装调试简单的特点。
这种水龙头只需将手或其他物品放入水龙头下,水龙头就会自动放出自来水供使用者洗手或洗涤其它物品。
这种水龙头特别适合酒店、宾馆、医院等公共场所使用,能有效防止手上细菌的交叉传染,如果这种水龙头用于家庭,可使家庭的卫生设施实现自动化,省去了洗手时要拧开水龙头的麻。
水龙头正工作于放水状态。
洗涤完毕,手离开水龙头后,停止放水。
【关键词】红外线遥控、水龙头、工作原理【正文】1 红外水龙头简单介绍红外线控制自动水龙头,是通过红外线来控制磁水阀门的开与关。
用红外线的发生装置和接收装置实现对是否有人要用水龙头的判断,通过放大电路及其电磁水阀门的控制电路实现智能控制。
2 红外水龙头系统设计通过放大电路及其电磁水阀门的控制电路(由音频译码器LM567组成)实现智能控制。
3 系统流程图555多谐振荡器红外线发射管是否有人等待红外接收管LM567解调继电器控制水阀门方案中是通过手来反射红外线,让红外线接收器感应到信号的变化而控制水阀门。
电路中用555组成的震荡电路驱动红外线发光二极管发出一定频率的红外线,经手反射,被红外线接收管接收,接收的信号经音频解码器LM567解调通过三极管来驱动继电器,继电器控制水阀门打开,当人离开了,红外线接收管没信号接收,音频解码器输出低电平,继电器释放,水阀门关闭。
红外全自动感应水龙头原理红外全自动感应水龙头是一种采用红外线技术来感应人体接近的自动水龙头。
它不仅方便了人们的使用,还有节约水资源的作用。
本文将从红外感应原理、传感器工作原理、水龙头工作原理、红外线传感器的优缺点和未来发展等方面进行探讨。
1.红外感应原理红外线是一种电磁波,波长长于可见光,但短于微波。
红外线的主要特点是能够穿透一般的雾,沙尘和烟雾,因此在恶劣的环境下仍然能够准确的进行感应。
其波长范围一般为0.75~1000微米。
人体在发热状态下会散发出红外线,而红外线传感器正是利用了这一原理,通过感应人体发射的红外线而完成自动开合水龙头的功能。
当红外线传感器感应到有人体接近时,就会启动水龙头并提供水流。
2.传感器工作原理红外线传感器主要由红外线发射器和接收器两部分组成。
发射器发射一束红外光,当没有障碍物挡住时,红外光会沿直线传播到达接收器。
当有人体接近时,人体会阻挡发射器和接收器之间的红外光,从而改变接收器的光照强度。
传感器通过检测光照强度的变化来判断是否有人体接近,进而控制水龙头的开合。
3.水龙头工作原理红外感应自动水龙头的工作原理主要分为两个阶段:感应阶段和响应阶段。
在感应阶段,红外线传感器会不断地发射红外光,当检测到有人体接近时,会发出信号通知控制器。
在响应阶段,控制器会根据接收到的信号控制水龙头开始放水,并在一定时间后自动关闭水流,从而实现智能感应。
4.红外线传感器的优缺点红外线传感器作为一种智能感应器件,具有许多优点。
首先,它能够快速准确地感应到人体的动作,无需人为干预,十分方便。
其次,红外线传感器对环境的要求不高,即使在光线暗淡的环境下,也能够正常工作。
此外,红外线传感器的成本低廉,适应性强,可广泛应用于家庭和公共场所。
然而红外线传感器也存在一些缺点。
首先,红外线感应范围有限,只能感应到靠近传感器的物体,而对于较远距离的感应范围有所限制。
其次,在极端温度情况下,红外线传感器的灵敏度会受到影响,从而影响了水龙头的正常工作。
感应水龙头作文600字感应水龙头的使用体验作为现代家居生活中的新兴产品,感应水龙头因其智能便捷的使用体验受到人们的广泛关注。
在日常生活中,人们需要频繁使用水龙头,而传统水龙头需要手动控制水流大小和水温,使用时不仅不方便,还容易造成浪费。
而感应水龙头采用红外线感应技术,能够自动感应用户的手部动作,并根据用户的需求自动调节水流大小和水温,不仅方便快捷,还能有效节约用水。
首先,感应水龙头的使用非常方便。
由于无需手动控制水流大小和水温,只需将手伸进感应区域即可,使用起来非常方便快捷。
特别是在洗手、洗菜、洗碗等日常生活中,感应水龙头可以更加方便地进行清洁工作,节省了大量的时间和精力。
此外,感应水龙头还可以自动停止水流,避免了传统水龙头因使用不当而造成的水龙头漏水问题,对于节约用水也起到了积极的作用。
其次,感应水龙头可以根据用户的需求自动调节水流大小和水温。
在使用传统水龙头时,需要不断地调整水温和水流大小,而感应水龙头可以自动感应用户的需求,并根据用户的需求进行智能调节。
当用户需要使用热水时,感应水龙头可以通过控制电热水器的开关来调节水温,让用户能够随时享受到自己所需要的热水。
此外,感应水龙头还可以根据用户的手势来调节水流大小,让用户可以自由调节水流大小,从而满足不同的使用需求。
最后,感应水龙头还可以节约用水。
感应水龙头的自动停止功能可以避免水龙头漏水问题,而且可以精准控制水流大小,避免了传统水龙头因水流过大而造成的浪费问题。
此外,感应水龙头还可以根据用户的使用情况进行智能调节,避免了因操作不当而造成的水资源浪费问题。
这些优点使得感应水龙头在节约用水方面有着显著的效果,不仅可以为用户带来便利,还可以为环境保护做出贡献。
总之,感应水龙头的出现为人们的生活带来了极大的便利和实用性。
其智能便捷的使用体验,可以让人们更加方便快捷地进行日常生活中的清洁工作,并节约用水,保护环境。
因此,感应水龙头在未来的日常生活中将会有着更广泛和深入的应用。
河南工业职业技术学院Henan Polytechnic Institute 毕业设计(论文)题目:红外线自动水龙头班级:姓名:指导教师:设计任务书一、设计题目红外线控制自动水龙头二、设计的目的1)掌握光电传感器的原理及使用方法。
2)掌握用51单片机开发数据采集系统的流程及方法。
三、设计要求红外线控制水龙头在生活中应用广泛,主要应用光电传感器对水龙头的开关进行自动控制。
其设计要求如下:1)采用光电传感器采集数据;2)用51系列单片机进行数据处理;3)用电磁阀控制水龙头的开关;4)当水龙头长时间开启,进行声音报警;5)根据需要控制水流的大小。
四、设计任务要求在规定时间内独立完成下列工作量:说明详细,字迹工整,原理正确,元件选择有理。
图纸规范,图形清晰,符号标准,线条均匀。
1)撰写总体设计方案(设计说明书,15000以上);2)电路原理图设计、绘制;3)元器件的选型依据及计算;4)元器件明细表;5)撰写程序设计说明书6)编写程序五、参考文献红外线控制自动水龙头摘要水龙头是室内水源的开关,负责控制和调节水的流量大小,是每个家庭必备的材料。
本文所介绍的是一种新型红外线控制自动水龙头, 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。
用51系列单片机进行数据处理,电路简单,既防止了其它光源的干扰,又简化电路,降低成本,使用和安装都很方便。
成本低,体积小,安装简单。
自动水龙头接通电源,当手伸到水龙头下时,使水龙头放自来水,根据需要调节水流大小,手离开水龙头后,停止放水。
关键词:红外线控制,自动水龙头,51系列,电磁阀ABSTRACTTap water is used indoor and responsible for the switch control and just the flow of water, is required materials in each family . This paper introduces a new kind of infrared control which is automatic infrared automatic system is made up of infrared transmission circuit, faucet infrared receiving amplifier circuit, control circuit, solenoid valves and power supply. With simple circuit of 51 series microcontroller, which prevent the other light circuit is simplify,cheap and very convenient and is easy for installation. Low cost, small volume, simple installation. Automatic faucet switch on the power, when the hand, make to tap water faucets, need adjustment according to put hands off the tap water, water, stop.Keywords: infrared control, automatic faucet, 51 series, solenoid valves目录第一章绪论 (1) (1) (2)第二章设计方案 (5) (5)单片机控制方案 (7)第三章硬件设计 (9) (9) (16) (23)第四章软件设计 (27) (27) (29) (30)结束语 (32)参考文献 (35)附录 (36)致谢 (41)一、绪论设计的目的与意义水龙头,自从它发明的那天起,就成为人类的朋友,但随着时间的推移,科学技术的不断发展,人们对生活要求越来越高,追求自动化,智能化。
毕业设计论文题目红外线自动水龙头专业班级姓名学号指导教师目录摘要与方案论证 (3)设计原理 (4)电源部份 (5)红外发射电路 (8)接收放大电路 (11)操纵电路 (15)电磁阀 (18)红外线水龙头原理图 (20)元器件清单 (22)心得体会与结 (24)致谢 (25)毕业设计进度表和平常考核 (26)指导教师评语和评分意见 (27)参考文献 (28)摘要介绍了用红外发射与接收电路设计自动水龙头的原理及设计方案。
电路设计简单,利用方便,同时更利于节能,“节本降耗”是每一个企业追求的目标。
传统的水龙头、洗手间供水等设施,利用起来不是专门方便,而且很浪费,在那个基础上,我响应了国家的号召“节本降耗”的精神,设计了自动供水电路,不但能够节约用水,而且还降低了公司内部本钱,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、操纵电路,电磁阀,电源组成220V AC经变压器T降压,变成9V AC,再由整流、滤波、稳压,取得9VDC供给操纵电路工作。
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。
由于知识有限,在文章表达中确信有不适当的地方,希望列位教师多提出宝贵意见。
红外线自动水龙头方安论证:1.该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,红外信号操纵功率开关集成电路进而驱动电磁水阀。
该红外反射开关是选用模块化产品,全数电路焊装于塑料小盒内,该方案特点是制作简单,安装靠得住。
2.该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,对其信号进行判定,来操纵集成电路是不是工作,进而判定继电器是不是工作。
该方案和方案一比较,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,水龙头操纵电路与电磁阀一路装在盒子里,便制作,而方案二多采纳集成电路,虽制作复杂,但其稳固性能好,远远大于方案一,而且抗外界干扰例如案一强,节水成效也比较好,因此选用方案二。
六安职业技术学院毕业设计(论文)红外线自动控制水龙头摘要水资源是不可缺少的,节约用水是一种美德。
我们所见基本上是普通的水龙头,但是往往我们也可以发现,当我们因为急事而忘了关水龙头会使水一直流,从而浪费很多水。
水是我们的生命之源,无论在干旱或者水米之乡。
所以本设计是可以不浪费水,方便了我们,也为那些容易忘记关水的人使用。
本论文设计一种以红外线控制水龙头。
此电路兼具设计简单、外形美观、操作性强等优点,传统水龙头容易浪费水资源,违背了现代社会追求“绿色低碳”目标,在这基础上,设计了自动供水电路,不但可以节约用水,而且还降低了自然、社会、公司财富。
红外式自动控制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。
当人或事物靠近时,自动产生控制信号继电器动作,使电磁阀得电吸合放水的功能。
它安装方便、灵敏度高、抗干扰能力强,使用寿命长。
发出光均匀稳定,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、车站、工厂、学校、餐厅等场所。
而且大大的扩展了原先水龙头的功能。
因此,研究红外自动水龙头及扩大其应用,有着非常现实的意义。
关键字:传感器、红外线、自动控制AbstractWater is indispensable, save water is a virtue. What we see is basically ordinary faucet, but often we can also found that, when we because urgent and forgot to turn off the faucet can make water has been flowing, thus wasting a lot of water. Water is the source of our lives, no matter in drought or water meters of the township. So this design can not waste water, convenient for us, but also the easily forget shut water use.This paper designed a kind of infrared control faucet. This circuit is simple in design, both in appearance, such advantages as high maneuverability, the traditional faucet easy to waste water, violated the modern society is seeking "green low carbon" goal, in this basis, automatic water supply circuit design, not only can save water, but also reduced the natural, social, company wealth. Infrared type automatic control faucet consists of infrared emission circuit, infrared receiving amplifier circuit, control circuit, solenoid valve, power component. When people or things close, automatically generate control signal relay action, make the electromagnetic valve fits the absorption of water to electricity function. It convenient installation, high sensitivity, anti-jamming ability, long service life. Emit light uniform stability, has become necessary in People's Daily life necessities, which are widely used in household,station, factories, schools, restaurants and other places. And greatly expanded the original function of the faucet. Therefore, the infrared automatic faucet and expand its application, has a very realistic significance.Key Words: sensor, infrared,automatic control目录第一章绪论 (4)1.1 引言 (4)1.2 国内外发展方向及现状 (4)第二章元器件方案 (5)2.1 传感器 (5)2.2 发光二极管(LED) (7)2.3 接收管 (8)第三章红外线控制自动水龙头设计 (9)3.1 水龙头的构成及传感器控制 (9)3.2 系统组成方框图 (10)3.3 红外反射式光电传感器特性与工作原理 (10)3.4 红外线控制自动水龙头的工作原理 (11)3.5 单元电路的设计 (11)结束语 (22)致谢 (20)参考文献 (21)附录一 (23)附录二 (24)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。
本科毕业论文(设计)自动水龙头的设计姓名:诚信承诺书本人郑重承诺和声明:我承诺在毕业论文撰写过程中遵守学校有关规定,恪守学术规范,此毕业论文(设计)中均系本人在指导教师指导下独立完成,没有剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果,没有篡改研究数据,凡涉及其他作者的观点和材料,均作了注释,如有违规行为发生,我愿承担一切责任,接受学校的处理,并承担相应的法律责任。
毕业论文(设计)作者签名:年月日摘要本论文主要介绍有关红外发射和接收电路设计的自动水龙头的原理与设计方案相关内容。
由红外发射电路,红外接受电路,控制电路,电源等组成红外线自动控制水龙头。
当人或者其它物体靠近时,红外发射管发出的红外光由于遮挡反射到接收管上,接收管对其进行光电转换,放大管进行放大,译码器进行译码,从而促使继电器动作,电磁阀由于得电而吸合,系统便自动打开水源,当物体离开或超出一定范围时,系统自动关闭水源,停止水流。
电路不仅设计简单,而且使用方便,同时非常有利于节能。
近年来,我国一直提倡并追求“节能降耗”,本论文设计有利于实现这一目标。
传统水龙头及其它的供水等设施,不仅水资源浪费非常严重而且使用不方便。
为了解决这一现象,本论文准备设计这个红外线自动供水电路,因为它不仅节约用水,而且使用方便。
与传统供水设施相比,能够提高水资源的使用效率。
使用方便,且由于不需要用手接触水龙头,避免了传播病菌。
由于系统电路设计相对简单实用,因此可以广泛用于商场,办公大楼,学校等人员多而密集场合。
关键词:传感器;红外线;自动控制;自动水龙头IABSTRACTThis paper describes mainly the theory and proposal of the automatic top of the infrared transmitter and receiver . Circuit not only designs simple , but also uses easily . which are made of the infrared transmitter , the infrared receiver amplifier circuit ,control circult and solenoid valve . when people or others which access to the tap , it makes immediately electronical relay , then the top gets the electricity which makes the system to walk than the top begin to flow water , the infrared automatic contralto which stop warking as soon as the things leave it .For the past few-years now,Our country advocates and pursues all the way “ energy-saving and cost-reducing ’’ . This paper which is described mainly is amid to achieve this goal . Conventional top and other facilities are not only a waster of water resources , but also not easy particularly to use . In order to answer the question , I want to design the infrared automatic tap circuit . It is easily use and saving water that the automatic tap can make it . comparing with traditional faucets, it is also water-saving. Fully-automatic tap is more convenient and artistic, and it makes the users to wash their hands directly without touching the tap, avoiding the transmission of germs. It can be widely used into people-intensive sites such as shopping malls, schools and office blocks.Key words : senor ; infrared ray ; automation ; automatic top`II目录1 绪论 (1)1.1自动水龙头的背景及意义 (1)1.2自动水龙头的应用及发展前景 (1)1.3国内外的研究情况 (2)2 系统总体设计方案 (3)2.1系统设计要求 (3)2.2系统设计总方案 (3)2.3系统设计总体框架 (3)3系统中各模块的设计 (5)3.1稳压电源部分的设计 (5)3.2振荡电路部分的设计 (7)3.3红外接收控制电路部分设计 (8)3.3.1红外接收解调电路的设计 (8)3.3.2电压放大电路的设计 (10)3.3.3音频译码器的设计 (12)3.3.4三端稳压器的设计 (13)3.3.5LM567调制传感器的设计 (14)3.4执行电路部分的设计 (17)3.4.1 电磁阀的特性 (17)3.4.2电磁阀电路的设计 (18)4系统电路原理图及PCB板图 (19)4.1系统电路原理图 (19)4.2系统的PCB板图 (23)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)III1 绪论1绪论1.1 自动水龙头的背景及意义从20世纪末到21世纪初,随着电子科学技术的飞速发展,目前有关数字技术系统设计正朝着速度快,容量大,体积小和重量轻的方向发展[16]。
航空职业技术学院毕业设计(论文)说明书电子工程系电气自动化技术专业毕业设计(论文)题目红外线控制自动水龙头学生王贝学号 12321-46指导教师杜润宏职称副教授2014年10月10日航空职业技术学院毕业设计(论文)答辩成绩评定书系部电子工程系专业电气自动化技术设计(论文)题目红外线控制自动水龙头成绩总评____________学生王贝学号 12321-46指导老师杜润宏职称副教授评阅老师职称答辩委员会主任(签字)2014年6月20日毕业设计(论文)任务书电子工程系系电气自动化技术专业学生王贝学号 12321-46一、毕业设计(论文)题目红外线自动控制水龙头二、毕业设计(论文)时间 2014 年 10 月 14 日至 2015 年 6 月 30 日三、毕业设计(论文)地点:航空职业技术学院四、毕业设计(论文)的容要求:(1)绘制系统组成框图,确定设计方案;(2)了解电路所需集成芯片的功能,参数和工作原理;(3)绘制整机电路图;(4)完成硬件调试;(5)提交毕业设计论文。
指导老师杜润宏年月日批准__ ___ ____ 年月日航空职业技术学院毕业设计(论文)题目名称红外线自动控制水龙头毕业论文院(系)航空职业技术学院专业电气自动化学生王贝学号 1232146导师姓师杜润宏职称导师目录摘要 (2)ABSTRACT (2)第一章需求分析 (3)第二章红外线控制自动水龙头系统设计 (4)2.1 水龙头的构成及传感器控制 (4)2.2 系统组成方框图 (4)2.3 红外反射式光电传感器特性与工作原理 (5)2.4 红外线控制自动水龙头的工作原理 (6)第三章单元电路的设计 (7)3.1 稳压电源的设计 (7)3.2 振荡器电路的设计 (7)3.3 红外接受控制电路的设计 (9)3.4电压放大电路的设计 (10)3.5音调译码器的设计 (11)3.6 三端稳压器 (13)3.7 LM567调制传感器 (13)总结 (16)参考文献 (17)致 (18)附录 (19)元件列表 (20)摘要本文介绍的全自动感应水龙头基于红外线反射原理,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。
红外线控制自动水龙头系别电气电子工程系学生姓名: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。
保密□,在 ______ 年解密后适用本授权书.本论文属于不保密口。
(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: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⑹1.2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)3.1.3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)332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(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)致谢..................................................... ..(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。
美、英、法、德、日、加拿大、以色列等西方发达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2048 X2048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 X1000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 T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(lc),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(lc)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。
F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IC01及其外围阻容元件构成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4.5V—18V,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3V—18V,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4.5V—17V,电磁阀9V—12V,由此可知,电源电压应为9V使电路正常工作。
3.1.2电源的组成由变压器,整流桥,滤波器,稳压器组成。
变压器把220V交流电(市电)变为稳压所需的低压交流电;整流器把低压交流电变为直流电;整流后的直流电中仍会含有交流成分,可以通过滤波电路将交流成分滤除;经滤波后,稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。
1电源变压器变压器的作用是将220V 50Hz交流电变成整流滤波所需的交流电压。
本设计需要把220V交流电变为9V交流电,变压器匝数比n=原边匝数/副边匝数〜25。
2、整流滤波电路整流电路将交流电压变换成脉动的直流电压。
再经滤波电路滤除较大的波纹成分,输出波纹较小的直流电压。
整流通常有半波整流和全波整流。
常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。
3、稳压电路经整流滤波输出的电压通常是不稳定的,不能直接对系统供电,因此需要经过稳压电路将电压稳定到单片机系统所需的要求。
对任何稳压电路都应从两个方面考察其稳压特性,一是设电网电压波动,研究起输出电压是否稳定;二是设负载变化,研究其输出电压是否稳定。
直流稳压电路分为串联型稳压电路和开关型稳压电路,本设计采用串联型稳压电路。
稳压器一般包括单管稳压器和集成稳压器。
常用的集成稳压器有固定式三端稳压器和可调式三端稳压器4、稳压电源技术指标稳压电源的技术指标可以分为两大类:一类是特性指标,如输出电压、输出电流及电压调节围;另一类是质量指标,反映一个稳压电源的优劣,包括稳定度、等效阻(输出电阻)、波纹电压及温度系数等。
5、对稳压电源的性能,主要有以下四个方面的要求:a、稳定性好当输入电压Usr(整流、滤波输出电压)在规定围变动时,输出电压Use的变化一般要求很小。
由于输入电压变化而引起输出电压变化的程度,称为稳定度指标,长用稳压系数S 来表示:S的大小,反映一个稳压电源克服输入电压变化的能力。
在同样的输入电压变化条件下,S越小,输出电压的变化越小,电源的稳定度越高。
通常S约为10-2〜10-4。
b、输出电阻小负载变化时(从空载到满载),输出电压Usr应基本保持不变,其这方面的性能可用输出电阻表征。
输出电阻(又称等效阻)用rn表示,他等于输出电压变化量和负载电流变化量之比rn反映负载变动时,输出电压维持恒定的能力,rn越小,则Ifz变化时输出电压的变化也越小。
性能优良的稳压电源,输出电阻可小到1Q,甚至0.01 Q oc、电压温度系数小当环境温度变化时,会引起输出电压的漂移。
良好的稳压电源,应在环境温度变化时,有效地抑制输出电压的漂移,保持输出电压稳定,输出电压的漂移用温度系数KT来表示。
d、输出电压纹波小所谓纹波电压,是指输出电压中50Hz或100Hz的交流分量,通常用有效值或峰值表示。
经过稳压作用,可以使整流滤波后的纹波电压大大降低,降低的倍数反比于稳压系数S o3.1.3原理图图3-1电源原理图3.1.4电路分析220V的交流电压经过变压器变压,整流桥UR整流,及滤波器滤波,输出给稳压器。