1.红外水龙头(3个电路).ppt

红外传感器在生活中的运用;免触摸的红外线感应龙头由于使用卫生、方便，可以最大限度的避免交叉感染的机会，特别适合公共场所使用，尤其适合饮食业的餐馆和卫生要求极高的医院使用。感应龙头在杜绝因洗手而交叉感染的机会的同时，更能起到节约用水的目的;;方案二：采用CX20106红外线控制水龙头电路由红外发射器、红外接收器、水阀门控制器组成;方案三：直接用NE555组成的单稳态电路来作为控制电路;经比较，三种方案都是利用红外反射工作原理来设置的。其中方案二相对比较复杂一点，故排除。方案三与方案一比较一下，虽然方案三的稳定和精确度没方案一好，但是有些不太会，所以最后确定以方案三为设计方案 ;该电路的核心器件是红外线发光二极管SE303。本电路的感应装置一般要求不可见，因此只能采用红外线发光二极管作为感应装置。;本电路采用的是由NE555集成电路构成的多谐振荡器组成。其电路运行包括两个过程：一是利用直流电源经电阻R1和R2对电容C1的充电过程；二是电容C1经电阻R2从NE555集成电路的DIS端的放电过程。通过这两个过程的交替运行，就可以在NE555集成电路的输出端Q产生出脉冲信号。其输出脉冲信号的频率f和占空比q为：? f=1/0.7(R1+2R2)C1=1/0.7(220kΩ+2×22kΩ)100μF≈541Hz?????? q=R1/(R1+2R2)=220kΩ/(220kΩ+2×22kΩ)≈83.3﹪????????????? 这样输出端Q输出脉冲信号来控制红外线发光二极管发射光脉冲，二极管D1起保护红外线发光二极管的作用。;该电路包含两个部分：一是红外线接收电路；二是信号放大电路; 红外线接收电路实际上就是一个硅光电池2CR21 硅光电池2CR21的输出信号是一个十分微弱的信号，为了使后续电路能够对光强信号进行处理，因此需要加入信号放大电路。其信号放大电路是由电阻R4～R7、T1、T2和C3、C4构成，电路中采用了双三极管构成放大电路，这样就可以使得电路的放大倍数比单管放大电路的倍数增加β倍。 R5和R6为放大电路集电极偏置电阻（调节基极偏置电流，使晶体管有一个适合的工作点），C3和C4为滤波电容。R4为反馈电阻，其功能是保证放大电路有一个稳定的静态工作点和稳定的输出电压V1。;硅光电池;该电路主要由两部分构成：一是整流和滤波电路；二是由NE555集成电路构成的单稳态电路。;前端电路的输出电压V1首先经过二极管D2和D3整流，再经过电容C5滤波，则在NE555集成电路的TRIG端产生了触发电平信号。? 当接收到红外线脉冲时，前端电路输出电压V1经由整流和滤波在TRIG端产生一个高电平信号，输出端Q输出低电平。当由于人体或者物体的阻隔，没有接收到红外线脉冲时，前端电路没有输出电压V1，则TRIG端输入为零，单稳态电路接收到触发信号，输出端Q输出为高电平并保持一段时间。延迟时间由可变电阻R9和电容C6的数值决定;由于电磁阀通过的是大电流、大功率，而直流电源一般无法提供很大的电流和功率，因此电磁阀需要交流供电，从而电路中的开关需要采用继电器电路。而一般NE555集成电路的输出电流无法驱动继电器，因此需要加入电流放大电路。?; 该电路中的电流放大电路是由三极管T3构成的，其中R10为限流电阻，T3为共发射极电路，当输出端Q输出高电平时，三极管导通饱和，将输入电流放大β倍；当输出端Q输出低电平时，三极管截止，无电流通过。继电器当有电流驱动时，开关吸合，电磁阀通电，自来水流出；当无电流驱动时，开关断开，电磁阀不通电，没有自来水流出。;电路直接从电网供电，通过变压器电路、整流电路、滤波电路和稳压电路将220V交流电转换为+12V直流电。整流电路采用二极管桥式整流电路，C8、C9、C10和C11完成滤波功能，稳压电路采用三端稳压集成电路来实现。(或采用电池供电,要注意的是选择合适电池的指标参数与电路相匹配);;由图可知，通过红外线发射电路和接收电路，在V1处可以输出稳定的电压，从而保证时间延迟电路、自动水龙头开关电路的正常工作;红外自动水龙头开关断开的工作状态仿真图 ;;当由于人体或者物体的阻隔，没有接收到红外线脉冲时，前端电路没有输出电压V1，则NE555的TRIG端输入为零，单稳态电路接收到触发信号，输出端输出为高电平并保持一段时间，使自动水龙头开关电路有电流流过，当有电流驱动时，开关吸合，电磁阀通电，自来水流出；当没有人体或者物体的阻隔时，NE555的TRIG端输入为1，单稳态电路的输出端输出低电平，自动水龙头开关电路中没有电流流过，无电流驱动，则开关断开，电磁阀不通电，没有自来水流出。电路中加入发光二极管LED2和灯泡X2作为显示电路，显示自来水是否流出，不亮则不流。;;感应水龙头选购方法： 高档感应龙头的表面镀铬工艺是十分