感应式水龙头的设计毕业设计
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目录前言 (1)1、总体方案设计 (1)1、1 设计任务与要求 (1)1、1、1 设计任务 (1)1、1、2 设计要求 (1)1、2 系统组成框图 (1)2、设计原理分析 (2)2、1 电路主要芯片介绍 (2)2、1、1 NE555时基电路简介 (2)2、1、2 MC78L12CP简介 (3)2、2 电路原理图 (3)2、3 主要单元电路设计 (3)2、3、1 红外线发射电路 (3)2、3、2 红外线接收电路 (4)2、3、3 时间延迟电路 (5)2、3、4 自动水龙头开关电路 (6)2、3、5 电源电路 (7)3、用Multisim仿真 (7)3、1 Multisim仿真软件简介 (7)3、1、1 Multisim仿真软件概述 (7)3、1、2 Multisim软件的特点与结构 (7)3、1、3 Multisim的仿真特点 (8)3、2 用Multisim软件仿真的结果 (9)结论 (12)参考文献 (12)致谢 (13)用Multisim仿真红外自动水龙头前言红外自动水龙头电路依靠红外线控制水龙头自动瞬时来水,自动延时断水,既使用方便,又节约用水。
红外自动水龙头采用非接触的红外感应方式自动开关,使用时手不接触水龙头,从而杜绝了细菌病毒的交叉感染,有效地预防了各种疾病的传播。
在医院、宾馆、饭店、学校、超市等公共场所及家庭中都得到了广泛的应用。
1、总体方案设计1、1 设计任务与要求1、1、1 设计任务设计一个红外自动水龙头开关控制电路。
该电路能够在人们需要用水的时候,通过感应装置自动打开自来水开关,并且在打开开关一段时间后,自动关断开关,从而起到节约用水的目的。
1、1、2 设计要求1、要求电路通过感应装置,在人们需要用水的时候,自动打开水龙头开关。
2、要求电路在打开水龙头开关一段时间后,自动关断开关。
3、要求电路能够调节自动水龙头开关打开的时间。
1、2 系统组成框图红外自动水龙头开关控制电路的总体框图如图1所示:图1 红外自动水龙头开关控制电路的总体框图红外自动水龙头开关控制电路就是由红外线发射电路、红外线接收电路、时间延迟电路、自动水龙头开关电路与电源电路5部分构成的。
感应式水龙头设计思路探究
感应式水龙头的设计思路是基于感应技术。
感应技术是利用传感器和控制系统来实现自动感应和控制的一种技术。
在感应式水龙头中,通过安装传感器,可以感应到用户的手部动作,从而启动水流。
感应式水龙头的设计思路是节能和环保。
传统的水龙头需要人工旋转开关才能启动和关闭水流,而感应式水龙头则可以自动感应用户的手部动作,只在需要时才启动水流,从而减少了能源的浪费。
感应式水龙头的水流也可以根据用户的需求进行调节,避免了水流泄露和浪费的问题。
感应式水龙头的设计思路是卫生和健康。
由于用户不需要触摸水龙头的开关,所以可以减少了细菌和病毒的传播。
感应式水龙头设计还可以减少因触摸水龙头而带来的污染,保持水流的清洁和卫生。
感应式水龙头的设计思路还包括人性化的考虑。
为了方便用户使用,感应式水龙头的传感器可以设置在用户容易接触到的位置,并且可以根据用户的喜好进行灵敏度和水流量的调节。
感应式水龙头还可以配备LED显示屏,用于显示水流的温度和压力,提供更好的使用体验。
感应式水龙头的设计思路主要体现在感应技术的应用、节能环保、卫生健康和人性化等方面。
随着科技的不断发展,相信感应式水龙头的设计将会越来越智能化和人性化,为用户的生活带来更多的便利和舒适。
感应水龙头课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握感应水龙头的原理、结构和应用,培养学生的科学素养和动手能力。
具体目标如下:1.知识目标:了解感应水龙头的原理、结构、特点和应用领域;掌握相关电路图的识别和分析方法。
2.技能目标:能够运用所学知识分析实际问题,如设计和改装感应水龙头;具备一定的实验操作能力和问题解决能力。
3.情感态度价值观目标:培养学生对科技创新的兴趣和好奇心,增强环保意识,提高学生参与社会建设的责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.感应水龙头的原理:介绍电磁感应、霍尔效应等基本原理,分析感应水龙头的的工作原理。
2.感应水龙头的结构:讲解感应水龙头的主要组成部分,如传感器、控制电路、执行器等,并分析各部分的功能和作用。
3.感应水龙头的应用:介绍感应水龙头在生活中的应用场景,如卫生间、厨房等,并分析其优势和不足。
4.实验操作:安排一次实验课,让学生亲自动手操作感应水龙头,观察其工作过程,并分析可能出现的问题。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式:1.讲授法:讲解感应水龙头的原理、结构和应用,让学生掌握基本知识。
2.讨论法:学生分组讨论,分享对感应水龙头的理解和看法,提高学生的思考和表达能力。
3.案例分析法:分析实际生活中的感应水龙头应用案例,让学生学会将理论知识应用于实际问题。
4.实验法:安排实验课,让学生亲自动手操作,培养学生的实践能力和问题解决能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用符合课程要求的教材,为学生提供系统性的知识学习。
2.参考书:提供相关的参考书籍,拓展学生的知识视野。
3.多媒体资料:制作课件、视频等多媒体资料,提高课堂教学的趣味性和生动性。
4.实验设备:准备感应水龙头实验设备,让学生亲自动手操作,增强实践体验。
五、教学评估本课程的评估方式将包括以下几个方面:1.平时表现:通过课堂参与、提问、回答问题等方式评估学生的学习态度和积极性。
传感器课程设计课题:感应水龙头的设计院学学校:新乡物理与电子工程学院院系:电子信息科学与技术二班专业:茹玉姓名:薛学号:12161010244指导老师: 李栋目录一、引言 (3)二、系统的基本组成 (4)2.1“感应式水龙头”的正视图和侧视图 (4)2.2水龙头的构成及红外传感器控制 (5)2.3系统组成方框图 (5)三、系统的工作原理 (6)3.1 红外线水龙头控制电路系统的组成 (6)3.2 红外线水龙头控制电路工作原理 (6)四、单元电路设计 (7)4.1 +5V稳压电源的设计 (7)4.2红外接收控制电路的设计 (7)4.3压放大电路的设计 (8)4.4音频译码器的设计 (10)4.5三端稳压器 (11)4.6 LM567芯片使用 (12)4.7元件选取 (13)五、结束语 (14)参考文献 (14)2一、引言许多人在日常生活中有这样的体验,每当在厨房中做饭,双手总会沾满油脂,想用油油的双手开启水龙头冲洗,又担心会将油脂留在水龙头的开关上,造成日后的清洗不便。
而对于公用场所的水龙头,随着接触的人多了,上面就会有很多细菌,每次接触就会带上细菌,危害人体健康。
特别是医用水龙头,在避免细菌交叉感染方面更加需要注意。
而对于普通的水龙头来说,它无法避免这些麻烦,但感应式节水水龙头就完全可以帮你解决这些问题。
它无需接触龙头任何部位,出水及关水由感应器自动完成,可有效避免细菌交叉感染,同时在感应范围内自动出水,用完自动关水特点也起到了节约水资源的作用。
我们所设计得是一种以红外控制出水关水的水龙头。
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。
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。
并且它可在强光下工作,可应用范围极其广泛,如家庭、车站、工厂、学校、餐厅、医院等场所都可使用。
感应式水龙头的设计毕业设计感应式水龙头的设计诚信声明本人声明:本人所提交的毕业设计(论文)《感应式水龙头的设计》的所有材料是本人在指导教师指导下独立研究、写作、完成的成果,设计(论文)中所引用他人的无论以何种方式发布的文字、研究成果,均在设计(论文)中加以说明;有关教师、同学和其他人员对我的设计(论文)的写作、修订提出过并为我在设计(论文)中加以采纳的意见、建议,均已在我的致谢辞中加以说明并深致谢意。
本设计(论文)和资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。
特此申明。
本人签名:年月日毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目:感应式水龙头的设计1.设计(论文)的主要任务及目标感应式水龙头的设计可给人们带来许多生活中的便利,它无需接触水龙头任何部位,出水与关水由感应器自己完成可有效避免交叉感染和各种不便,同时在感应范围内自动出水,用完自动关水也起到了节约用水,防止浪费的作用。
是现时代人们普遍欢迎的设计。
全自动感应水龙头安装方便、灵敏度高、抗干扰能力强,使用寿命长,发出光均匀稳定。
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,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。
本毕业设计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。
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。
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,避免了病菌的传播。
系统电路设计简单实用,可以广泛用于商场、学校、办公大楼等人员密集场所。
本次设计红外线自动控制水龙头整个控制过程分为5个模块,系统由多谢振荡器调幅红外、红外接收、电压放大、音频译码、电磁阀动作等模块组成。
方案的设计与选择节水龙头设计1 前言什么是节水龙头?水龙头自身具备“省减、限制、俭省”功能才可称“节水龙头”。
节水属于社会概念,即水在使用的过程中,体现出“省减、限制、俭省”功能;龙头属于产品概念,即自来水水管放水的出口。
1.2市面上的节水龙头目前,市面上所出售的节水水龙头,主要有陶瓷芯片式、变距式、自闭式等多种高新技术的新型水龙头。
新型水龙头封闭严密,感应灵敏,关闭速度只有老式水龙头的1/10,节水效果显著。
中国的节水龙头还处在发展阶段,在市场上流通的产品大多是一些引进的外国产品,或者是外国的产品直接进入中国市场。
1.4.1 研究方向本毕业创新设计主要源于节约用水、避免浪费的社会需要。
为了解决上述两种情况,设计具有以下功能的节水龙头:1、圆珠笔按钮式开关:改变了传统旋转式或摇动式开闭水龙头方式,采用按钮开启关闭水龙头。
解决了使用过程中关不严滴水漏水问题;而且更方便使用。
2停水自闭:解决了用水时突然停水忘关水龙头或停水时打开水龙头见没水忘关造成水漫金山。
3稳定流量:解决因水压不定因素造成的无形浪费。
4增大出水面积小流量下增大出水的水面积,更便于使用,节约用水。
3.1 设计方案1方案1:(见图3.1)结构简图如下所示图3.1 方案1原理功能图3.1.1 方案原理零件2固定在水龙头接管上,零件1可在零件2滑动来控制出水口的开闭。
零件1上方加装一个圆珠笔按钮装置。
零件3可在水压下自由滑动来控制零件3与零件2的开度。
如此图所示为停水状态。
零件1处于开启状态,停水时零件3在无水压下被弹簧的弹力下向下移动并被具有始终向里趋势销卡死,即使此时来水,水压无法使零件3移动,因而无法开启水龙头。
达到了停水自闭的功能。
同时通过设计零件3和零件2的开度不同,在水压的作用下调节开度的大小。
当水压正常时,开度适中,当水压过大时开度反而减小,达到了稳定流量的作用。
3.1.2 方案1存在的问题此方案从原理上基本满足原理要求,但存在着许许多的问题。
感应式水龙头设计思路探究感应式水龙头是一种通过感应技术实现自动出水的水龙头。
它可以根据人体接近的动作和手部信号自动感知并控制水流的开启和关闭,提供便利的同时也可以节约水资源。
现如今,感应式水龙头已经广泛应用于公共场所、办公场所以及家庭使用。
感应式水龙头的设计思路主要包括以下几个方面:1. 感应元件的选用:感应式水龙头主要通过红外线、超声波或者微波等感应元件来实现对人体接近动作的感知。
不同的感应元件有不同的感知范围和精准度,设计师需要根据实际使用场景和需求来选择合适的感应元件。
2. 控制系统的设计:感应式水龙头的控制系统需要能够准确感知到人体接近的动作,并且在一定的延迟时间后控制水流的开启和关闭。
控制系统通常由感应元件、微处理器、电磁阀等组成,设计师需要考虑系统的灵敏度和稳定性,以及节能、耐用等方面的需求。
3. 节水技术的应用:感应式水龙头的一个重要设计思路就是通过节水技术来实现对水流的控制。
设计师可以通过优化水喉的出水口和流量控制装置来降低水流率,或者设置自动关闭功能来避免长时间不必要的水流出。
4. 人体工程学的考虑:感应式水龙头的设计还需考虑用户的使用体验。
可以设计合适的出水角度和高度,方便用户使用并降低水花溅出的风险。
还可以考虑在水龙头上设置温度调节功能,让用户能够根据需要调节水的温度。
5. 安全性设计:感应式水龙头需要考虑防止不必要的触发和操作错误。
可以设置合适的感应距离,避免由其他物体触发水流的开启。
还可以设置自动关闭功能,防止长时间开启水流而造成浪费。
感应式水龙头的设计思路主要包括感应元件的选用、控制系统的设计、节水技术的应用、人体工程学和安全性的考虑等方面。
通过合理设计和应用相关技术,感应式水龙头能够提供便利的同时还能够节约宝贵的水资源。
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。
测控电路设计专业:测控技术与仪器班级:姓名:学号:水龙头感应器1、设计思路:题目要求是:选择合适的传感器,设计一个能感应手的自动出水装置。
我的思路是:利用传感器,感知手的存在,产生电平跳变,激活电磁阀所在电路工作,从而自动出水。
2、方案设计:就感知途径而言有以下两种方案:一、利用温度传感器,但是非接触式温度传感器易受空气温度影响,而接触式传感器又会带来交叉接触,不卫生,所以决定放弃。
二、红外线传感,思路有两条:1、设置一个红外发生器,一个红外发接收器,当手干扰到这条红外线时,信号中断,产生电平突变,然后激活电磁阀工作,自动出水。
缺点是红外发生接收器的位置不好掌握,垂直在水龙头上下放置不好封装,会加大成本而水平放置又会受到水龙头形状的限制,最后决定放弃。
2、利用一种红外感应器,感应手产生的红外线,然后产生电信号,激发电磁阀工作。
缺点是可能受到人体产生的红外线干扰,但是可以通过传感器放置位置,及选定传感器敏感度来控制,大体符合条件。
3、单元电路设计:一、选择合适的传感器种类:为了满足不接触、对小范围红外线的敏感度高的需求,我选择了热释电红外线传感器。
热释电红外线传感器的工作原理如下:红外线传感器是将红外辐射能转换成电能的一种光敏元件,通常将红外线传感器分为热型和光子型两种。
热释电红外传感器是利用红外辐射的热辐射作用引起的元件本身的温度变化,其探测率、响应速度都不如光子型传感器。
但由于热释电型传感器可在室温下使用,灵敏度与波长无关,所以应用领域很广。
热释电红外传感器和热电偶都是基于热电效应原理的热电型红外传感器。
不同的是热释电红外传感器的热电系数远远高于热电偶,其内部的热电元由高热电系数的铁钛酸铅汞陶瓷以及钽酸锂、硫酸三甘铁等配合滤光镜片窗口组成,其极化随温度的变化而变化。
为了抑制因自身温度变化而产生的干扰该传感器在工艺上将两个特征一致的热电元反向串联或接成差动平衡电路方式,因而能以非接触式检测出物体放出的红外线能量变化并将其转换为电信号输出。
感应式水龙头设计思路探究
感应式水龙头是一种应用传感器技术和自动控制技术的现代化水龙头。
它通过感应用户的手部动作,自动打开和关闭水流,从而实现节水和卫生的功能。
感应式水龙头的设计思路主要包括传感器选择、水流控制、节水设计和卫生设计等方面。
选择合适的传感器是设计感应式水龙头的关键。
一般来说,设计感应式水龙头时常用的传感器包括红外传感器和压力传感器。
红外传感器可以感知用户的手部动作,根据用户的接近或离开来判断是否开启或关闭水流。
而压力传感器则可以感知水流的压力,当用户的手部靠近时,压力传感器会检测到水流压力变化,从而实现开启水流的功能。
根据实际情况选择合适的传感器,可以提高感应式水龙头的性能和稳定性。
水流的控制也是设计感应式水龙头时需要考虑的重点。
水流的控制主要包括水流的开启和关闭。
当传感器检测到用户的手部动作时,可以通过控制阀门来开启水流,当传感器检测到用户的手部离开时,则可以通过控制阀门来关闭水流。
通过合理的控制阀门的开启和关闭时间,可以提高感应式水龙头的响应速度和稳定性。
卫生设计也是设计感应式水龙头时需要考虑的重要因素之一。
感应式水龙头的特点是可以避免用户接触水龙头来开启和关闭水流,从而减少交叉感染的风险。
设计感应式水龙头时可以考虑采用光感应材料或者防水材料来设计水龙头表面,从而方便用户的清洁和维护。
可以设计排水结构,可以避免水滞留在水龙头内部,从而减少细菌滋生的可能。
感应式水龙头设计思路探究感应式水龙头是一种智能化的设计,通过感应设备来感知用户的手势和动作,从而实现自动开关水龙头的功能。
感应式水龙头在现代家居、公共场所以及医疗机构中得到广泛应用,不仅方便用户操作,还能实现节水环保的效果。
感应式水龙头的设计思路主要包括感应装置的选择和安装、感应触发机制的设计和控制以及水龙头的结构和材料选择。
感应装置的选择和安装是感应式水龙头设计的核心。
目前市场上常见的感应装置包括红外线感应、超声波感应以及压力感应等。
不同的感应装置具有不同的感应范围和灵敏度,应根据实际使用需求选择合适的感应装置。
感应装置一般安装在水龙头的出水口或者底部,确保能够准确感知用户的手势和动作。
感应触发机制的设计和控制是感应式水龙头设计的关键。
一般情况下,当用户将手放在感应区域时,感应装置会发出信号,触发水龙头打开,用户可以方便地取得水。
当用户将手移开时,感应装置会再次发出信号,触发水龙头关闭,实现自动停水的功能。
为了提高用户的使用体验,感应触发机制还可以设计成可调节水流的模式,如根据手的远近可以自动调节水流大小。
水龙头的结构和材料选择也是感应式水龙头设计的重要考虑因素。
水龙头的结构设计应简洁明了,易于清洁,同时要考虑到不同用户的需求,如老人、儿童等。
水龙头的材料选择应采用耐腐蚀、防菌污染的材料,确保水龙头的卫生安全。
感应式水龙头的设计思路包括感应装置的选择和安装、感应触发机制的设计和控制以及水龙头的结构和材料选择。
感应式水龙头的智能化设计使得用户操作更加便捷,节水环保,同时也提高了卫生安全性。
随着科技的不断进步和人们对智能家居的需求增加,感应式水龙头有望在未来得到更广泛的应用。
感应式水龙头设计思路探究随着科技的不断发展,感应式水龙头成为了家庭和公共场所常见的装置之一。
与传统的手动水龙头相比,感应式水龙头具有更加智能、方便、节水的特点。
它通过感应器感知使用者的接近,并自动开启和关闭水流,实现了无触摸的操作。
本文将探究感应式水龙头的设计思路。
感应式水龙头的设计主要包括两个部分:感应器和水控系统。
感应器负责感知用户的动作,而水控系统则负责控制水流的开关。
感应器的设计是感应式水龙头的关键部分。
常见的感应器有红外线感应器和压力感应器。
红外线感应器通过发射红外线信号,当有物体接近时,信号被物体反射回来,感应器会识别出这个信号并启动水流。
压力感应器则是通过感知物体接近水流的压力变化来控制水龙头的开启和关闭。
这两种感应器都具有灵敏的特点,可以实现准确的感应和控制。
水控系统是感应式水龙头的核心部分。
它包括电磁阀、水泵、控制电路等组成。
当感应器检测到用户的动作时,感应信号会被传输给水控系统,水控系统会根据信号的强弱和持续时间来判断用户的需求,并通过控制电路来控制电磁阀的开启和关闭,从而实现水流的控制。
水泵则负责提供水源,保证水流的正常供应。
水控系统的设计需要考虑多方面的因素,如电磁阀的稳定性、控制电路的精确性等。
在感应式水龙头的设计中,还需要考虑用户的使用习惯和需求。
用户可能希望调节水流的大小和温度。
设计中可以加入水流调节器和温控装置。
水流调节器可以通过控制水泵的工作频率来实现水流大小的调节,用户可以根据需要选择适合自己的水流大小。
温控装置则可以通过控制热水器或加热器的工作来实现水温的调节,用户可以根据需要选择适合自己的水温。
感应式水龙头的设计还需要考虑节水和环保的因素。
通过加入节水装置,如自动停水功能和定时停水功能,可以有效地减少水的浪费。
感应式水龙头的设计还可以结合节能技术,如太阳能发电和热能回收,进一步降低能源消耗。
感应式水龙头设计思路的核心是通过感应器感知用户的动作,通过水控系统控制水流的开关,并根据用户的需求和环境因素来设计相应的功能。
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]。
1绪论红外线(Infrared rays)也是一种光线,由于它的波长比红色光(750nm)还长,超出了人眼能够识别的(可见光)范围,因此咱们看不见它。
红外线由德国科学家霍胥尔于1800年发觉,又称为红外热辐射(Infrared radiation) [1]。
通常把波长为~1000μm的光都称为红外线,并能够依照波长继续细分为三部份,即近红外线,波长为~μm之间;中红外线,波长为~μm之间;远红外线,波长为~l000μm 之间。
红外线是一种光线,具有一般光的性质,能够以光速直线传播,强度可调,能够通过光学透镜聚焦,能够被不透明物体遮挡等等。
专门制造的半导体发光二极管,能够发出特定波长(一般是近红外)的红外线,通过操纵二极管的电流能够很方便地改变红外线的强度,达到调制的目的,因此,在现代电子工程应用中,红外线常常被用做近距离视线范围内的通信载波,最典型的应用确实是电视机的遥控器。
利用红外线做信号载波的优势很多:本钱低、传播范围和方向能够操纵(可不能穿过墙壁,对隔壁家的电视造成阻碍)、不产生电磁辐射干扰,也不受干扰等等。
因此被普遍地应用在各个技术领域中,这方面应用的专利也很多。
红外线是一种光线,但又不同于一般可见光,它可不能被发觉。
能够利用一对红外线发射与接收的装置,组成红外线的对射系统,称为主动式红外线应用系统。
当红外线收、发装置之间的隐形光路被阻挡时,接收装置能够当即发觉到,发出警示信号。
利用这种对射系统,能够很方便地构建各类隐蔽的防盗警戒布控,还能够用于各类设备的平安防护或自动操纵方面。
能够利用超级微弱的红外光线,达到信号通信的目的。
由于红外线发光二极管的发光强度很容易被操纵,因此通过简单的电路就能够够产生出受特定频率调制的调幅红外光,这种具有特点的红外光线,即便超级微弱,也能够从环境杂射光中被识别并分离出来,达到专门好的通信成效,典型的应用领域有遥控、音频通信、PC数据通信等。
红外线又是一种热辐射,任何必然温度的物体都会向外辐射,温度不同辐射光波(电磁波)的波长也不同,而常温下的热辐射通常确实是红外线的波长范围。
传感器大作业题目感应水龙头专业班级08计算机1班开题日期2011年 12 月 20日目录一、引言...................................................................................................................... - 3 -二、系统的基本组成.................................................................................................... - 4 -2.1“感应式水龙头”的正视图和侧视图......................................................................... - 4 - 2.2水龙头的构成及红外传感器控制................................................................................ - 5 -2.3系统组成方框图............................................................................................................ - 6 -三、系统的工作原理.................................................................................................... - 6 -3.1 红外线水龙头控制电路系统的组成........................................................................... - 6 - 3.2 红外线水龙头控制电路的原理图(见附录)........................................................... - 6 -3.3 红外线水龙头控制电路工作原理............................................................................... - 6 -四、单元电路设计........................................................................................................ - 7 -4.1 +5V稳压电源的设计.................................................................................................... - 7 - 4.2红外接收控制电路的设计............................................................................................ - 8 - 4.3压放大电路的设计........................................................................................................ - 9 - 4.4音频译码器的设计...................................................................................................... - 10 - 4.5三端稳压器.................................................................................................................. - 12 - 4.6 LM567芯片使用......................................................................................................... - 13 -4.7元件选取...................................................................................................................... - 14 -五、结束语................................................................................................................. - 14 -参考文献 .................................................................................................................... - 15 -附录 ........................................................................................................................... - 15 -感应水龙头一、引言许多人在日常生活中有这样的体验,每当在厨房中做饭,双手总会沾满油脂,想用油油的双手开启水龙头冲洗,又担心会将油脂留在水龙头的开关上,造成日后的清洗不便。
感应式水龙头设计思路探究感应式水龙头设计是一种新颖的水龙头设计,通过感应装置实现自动控制开关的功能。
这种设计可以方便人们使用水龙头,同时节约用水。
下面将从感应式水龙头的工作原理、设计思路以及应用前景等方面进行探究。
感应式水龙头的工作原理主要包括感应装置和控制系统两个部分。
感应装置利用红外线、超声波、光电等感应原理,当有人接近或离开水龙头时,感应装置能够识别到并将信号传送给控制系统。
控制系统根据接受到的信号来判断用户的动作,然后控制开关的打开或关闭。
当有人接近水龙头时,控制系统将开关打开,水龙头开始供水;当人离开水龙头一段时间后,控制系统将开关关闭,水龙头停止供水。
通过这样的方式,可以实现自动感应供水,方便人们使用水龙头,同时也节约了用水。
在设计感应式水龙头时,需要考虑以下几个方面的问题。
首先是感应装置的选择,目前常用的感应原理有红外线、超声波、光电等。
不同的感应原理有着不同的适用场景和感应距离,需要根据实际需求选择合适的感应装置。
其次是控制系统的设计,控制系统需要能够准确地识别用户的动作,并做出相应的响应。
可以通过嵌入式技术或者传感器技术来实现控制系统的设计,确保其准确可靠。
还需要考虑节约用水的目标,通过设计合理的控制逻辑,控制供水时间和水流量,减少不必要的浪费。
最后是外观设计,感应式水龙头不仅要实用,还要美观大方,能够与不同的环境相匹配,提高用户的体验感。
目前,感应式水龙头在各个领域的应用逐渐增多。
在公共场所,如商场、景区、学校等,安装感应式水龙头可以方便用户使用,减少人工管理和维护成本。
在家庭使用中,感应式水龙头也逐渐受到人们的关注和喜爱,可以减少因忘记关闭水龙头而造成的浪费和水资源的消耗。
在医疗领域,感应式水龙头可以减少因为触摸水龙头而引起的交叉感染的风险,提高医疗工作的安全性和卫生性。
感应式水龙头具有广阔的应用前景和市场潜力。
感应式水龙头设计是一种方便人们使用水龙头、节约用水的新颖设计。
红外感应自动水龙头内容摘要:本文从红外感应自动水龙头的市场需求和发展前景作为入手点,讨论了红外感应自动水龙头潜藏的经济效益和社会效益,进而开始研究设计本次论文所要求的红外感应自动水龙头,主要讨论了红外感应自动水龙头的组成部件和材料,以及使用方法和实现技术。
最后经过实际部件的电路搭建,完成了所要求的红外感应自动水龙头。
红外感应自动水龙头是一项包含在建筑节能这个大的概念中的科技产品发达国家已有经验表明,建筑能耗总量约占社会总能耗的三分之一,最终将超越工业、交通等其它行业居于社会能源消耗的首位。
积极创新建筑节能发展模式,任务艰巨,意义深远。
建筑节能有利于促进科技进步,拉动内需,带动产业化发展。
仅全国100多亿平方米的既有建筑节能改造就能带来2万亿元的市场商机。
通过建筑节能工程的实施和示范作用,还将促进高效节能成套新技术、新设备、新材料产业的大发展,促进建筑业实现传统产业的更新改造。
实施建筑节能,既能产生强大的能源环境效益,而且有着巨大的经济效益和社会效益,并潜在巨大的商机。
同理对于这其中的一个部分也是适用的,所以我们可以说红外感应自动水龙头的市场是巨大的,潜在的商机也同样巨大。
并且我们也是本着创造经济利益和促进科技进步的目的来研究红外感应自动水龙头。
目前最大众也是最普遍的红外感应自动水龙头具有以下特点:1.节水:手一伸水就来,手一去水就停,特别节水。
2.卫生:免接触,有效防止细菌的交叉感染。
3.智能:采用单片机控制,设有超时停水功能,避免因异物长时间在感应范围内造成不必要的损失。
4.水量可调:根据水压情况,可任意调整出水量。
5.过滤装置:随时可拆洗,以免堵塞。
6.安装:安装使用方便,适用于宾馆、酒楼、办公楼、学校、机场、车站、医院、星级公厕等公共卫生设施以及现代家居。
从红外感应自动水龙的特点可以看出相比较于传统的水龙头,它的优点显而易见,尤其是在节水方面,这个优点使得红外自动水龙头可以大量的安装在公共场所,可以最大限度的减少公共场所中由水龙头造成的水资源浪费这符合我们可持续发展的基本国策。
光电水龙头布占宇赤峰学院物理与电子信息工程系,赤峰024000摘要:本着节能减排的目的,我设计了利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。
传统的公共水龙头、卫生间的供水等施,使用起来不是特别方便,而且很浪费水资源。
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:红外线传感器;555定时电路;自动控制AbstractThis paper describes the use of infrared transmitter and receiver circuit design theory and automatic faucet design. Circuit design simple, easy to use, but also conducive to energy, "energy saving" is our goal. Traditional taps, toilet water and other facilities, is not particularly easy to use, but also a waste of water resources. On this basis, I have devised an automatic water supply circuitry. Can not only save water, but also pleasing in appearance, is also very easy to use. Infrared control Automatic faucets from the infrared transmitter, infrared receiver amplifier circuit, control circuit, solenoid valve, power supply etc.When people or things around, the Automatically generated control signal, relay, so that was electric solenoid valve to automatically open thepull-water; Otherwise it would automatically shut down water supply.[Key words] sensor, infrared,automatic control1.1 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。
感应式水龙头的设计毕业设计感应式水龙头的设计诚信声明本人声明:本人所提交的毕业设计(论文)《感应式水龙头的设计》的所有材料是本人在指导教师指导下独立研究、写作、完成的成果,设计(论文)中所引用他人的无论以何种方式发布的文字、研究成果,均在设计(论文)中加以说明;有关教师、同学和其他人员对我的设计(论文)的写作、修订提出过并为我在设计(论文)中加以采纳的意见、建议,均已在我的致谢辞中加以说明并深致谢意。
本设计(论文)和资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。
特此申明。
本人签名:年月日毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目:感应式水龙头的设计1.设计(论文)的主要任务及目标感应式水龙头的设计可给人们带来许多生活中的便利,它无需接触水龙头任何部位,出水与关水由感应器自己完成可有效避免交叉感染和各种不便,同时在感应范围内自动出水,用完自动关水也起到了节约用水,防止浪费的作用。
是现时代人们普遍欢迎的设计。
全自动感应水龙头安装方便、灵敏度高、抗干扰能力强,使用寿命长,发出光均匀稳定。
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,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。
本毕业设计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。
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。
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,避免了病菌的传播。
系统电路设计简单实用,可以广泛用于商场、学校、办公大楼等人员密集场所。
本次设计红外线自动控制水龙头整个控制过程分为5个模块,系统由多谢振荡器调幅红外、红外接收、电压放大、音频译码、电磁阀动作等模块组成。
2.设计(论文)的基本要求和内容水龙头采用了反射式红外传感器。
红外线的发射和接收一般使用红外发光二极管和红外接收管来完成。
当有物体靠近时,一部份红外光被发射到接收管。
反射式红外传感器。
红外线水龙头控制电路包括发射电路和接收译码控制电路。
其中发射电路由多谐振荡器和红外发射二极管;接收电路包括红外接收管D1和D2、运算放大器LM741)、音频译码器(LM567)、继电器K、电源电路等组成。
发射电路中,多谐振荡器由IC(555)和R0.R1和C7等组成。
其振荡频率为f1.44/(R0+2R1)C7,振荡输出信号驱动TLN104型的LED1~LED3工作,从而产生红外脉冲调制波。
接收电路中红外接受头D1.D2与发射中的发射管相匹配,采用TLN104型。
红外脉冲调制经D1.D2接收管转换成电信号,经C1藕合至LM741,再经C2输入到LM567的第3管脚,经识别译码,使得中心频率f1/1.1R6C3与红外调制频率40KHZ一致,使第8管脚输出为低电平,又经反相后,驱动VT2导通,继电器因控制有信号触发而有交流输出。
当有人洗手将红外光束遮挡时,相应的D1.D2因接收到光信号而进行光电转换,从而使LM567因有信号输入而在第8脚输出为低点平,经反相VT2导通,继电器吸合,交流电压被接通,从而使水龙头的电池阀动作,水源打开。
3.主要参考文献[1]傅劲松.《电子制作实例集锦》[M].福建科技技术出版社,2006.[2]廖先芸.《电子技术实践与训练》[M].高等教育出版社,2000.[3]孙梅升.《电子技术基础课程设计》[M].高等教育出版社,2003.[4]沈任元,吴勇.《数字电子技术基础》[M].机械工业出版社,2007.[5]刘南平,白明.《电路分析》[M].人民邮电出版社,2007.[6]金发庆.《传感技术与应用》[M].机械工业出版社,2002.[7杨崇志,康博南.《电子爱好者之实用技术手册》[M].福建科技出版社,2002.[8]吕国泰,吴项.《电子技术》[M].高等教育出版社,2006.[9]王成安,毕秀梅.《电子产品工艺与实训》[M].机械工业出版社,2008.[10]冯民昌.《数字集成电路系统》(第二版)[M].中国铁道出版社,2008[11]Steven H.Nahm Use of dielectric spectroscopy for real-time in-situ reaction monitoring.2006.[12]//.sen Integrated multi-sensor system for real-time monitoring and control of HgCdTe MBE.1999.[13]Jochen Model-Driven Visual Testing and Debugging of WSN Applications.2009.[14] Song;Yongxian Design of LED Display Control System Based on AT89C52 Single Chip Microcompu .2011.[15]zhang hai-feng Design of Fumigation Temperature Control System Based on Single-Chip Microcontroller .2011.[16]童诗白,华成英.《模拟电子技术基础》(第四版)[M].高等教育出版社,2006.[17]姚福安.《电子电路设计与实践》[M].山东科学技术出版社,2002.[18]秉时.《一种红外全自动水龙头的制作》[M]. 中国电力出版社,2006.4.进度安排设计(论文)各阶段名称起止日期1 查阅资料,复习有关专业知识,并明确设计要求?13-03-032 确定总体设计方法,进行方案的可行性论证,做好开题报告13-03-04?13-03-17(第1、2周)3 红外线控制自动水龙头的设计13-03-18?13-04-14(第3-6周)4 单元电路的设计13-04-15?13-05-12(第7-10周)5 绘制电路图,完成设计13-05-13?13-06-09(第11-14周)6 完善论文,并完成打印装订工作,准备答辩材料13-06-10?13-06-16(第15周)7 答辩并总结设计工作13-06-17?13-06-23(第16周)感应式水龙头的设计摘要本文所介绍的全自动感应式水龙头的设计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。
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。
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,避免了病菌的传播。
系统电路设计简单实用,可以广泛用于商场、学校、办公大楼等人员密集场所。
关键词:传感器,红外线,自动控制,信号The design of the induction faucetABSTRACTThe fully-automatic faucet described in this paper is fabricated based on the application of infrared reflectance technology, it is consist of infrared emission circuit, infrared receiving, amplifier circuit, control circuit, solenoid valve, power supply, etc. When people or things are around, control signal will be generated automatically, then the relay operates, energizing the solenoid valve to pull in and start to supply water; otherwise water will be shut offIt is simple in design and easy to use. Comparing with traditional faucets, it is also water-saving. Fully-automatic tap is more convenient and artistic, and it enables 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: sensor, infrared, automatic control,signal目录1 前言12 水龙头的设计概论 32.1水龙头的构成 32.2系统组成方框图 42.3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 62.5红外线水龙头控制电路工作原理83单元电路的设计93.1 稳压电源的设计93.2 振荡电路的设计93.3 红外接收控制电路的设计103.4电压放大电路的设计123.5音频译码器的设计 133.6 三端稳压器的设计143.7 LM567调制传感器 154用Multisim仿真174.1 Multisim仿真软件简介174.2 用Multisim软件仿真的结果17总结22致谢23主要参考文献24附录251 前言感应式水龙头的设计可给人们带来许多生活中的便利,它无需接触水龙头任何部位,出水与关水由感应器自己完成可有效避免交叉感染和各种不便,同时在感应范围内自动出水,用完自动关水也起到了节约用水,防止浪费的作用。
是现时代人们普遍欢迎的设计。
随着经济的不断发展,人们对淡水的需求不断增加,不久的将来,淡水资源紧缺将成为世界各国普遍面临的严峻问题。
据报道我国是一个水资源短缺的国家,若按人均水资源量计算,人均占有量只有2500立方米,约为世界人均水量的四分之一,世界排110位。
感应式水龙头可以做到“伸手水来,手离水止”,处理了传统的水龙头跑水、滴水、漏水的问题及不良用水习惯,由于全自动感应水龙头有自动控制水龙头开闭的效果,它杜绝了水资源的浪费,避免了人们因为忘记关水龙头致使水白白流走的问题,伸手就来水,离开就关闭的功能,从而有效地节约用水60%以上,特别适合我国严重缺水的地区。