红外线干手器.doc

大连民族学院 信息与通信工程学院 课程设计报告书 设计题目： 红外线干手器 专业班级： 通信114 学生姓名： 白航 学 号： 2011136401 指导教师： 石立新 起止日期： 目录 第一章 设计任务和要求 2 第二章 方案论证 4 2.1 方案论证 4 2.1.1 红外线干手器的构成及自动控制 4 2.1.2 电路工作原理 5 2.2 工作方案设计 5 第三章 原理设计 8 3.1 红外线发射电路 8 3.2 红外接收电路 10 3.3 时间延迟电路 12 3.4 电源电路 15 第四章 实际电路的调试 16 第五章 总结与体会 17 第一章 设计任务和要求 红外线干手器是一种广泛应用于宾馆、机场等公共场所洗手间。其工作原理是当人手伸时，红外线将电热吹风机自动打开，人离开时又自动将吹风机关闭。 第二章 方案论证 2.1 方案论证 2.1.1 红外线干手器的构成及自动控制 干手器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（如图所示）。 图2-1 反射式红外传感器 反射式光电传感器可以用来检测地面明暗和颜色的变化，也可以探测有无接近的物体。我所设计的红外线干手器就运用了这个特点。光谱范围，灵敏度，抗干扰能力，输出特性等都是反射式光电传感器的重要参数。这种光电传感器的基本原理是，当人或有物体接近时，遮挡了红外光，光敏元件接收到光信号，从而进行光电转换，开关作用，使吹风机打开。红外线干手器的控制过程是：当人或物体靠近吹风机时，红外发射光电管发出的红外被人和物体反射到红外接收光电管。接收光电管接收到的反射光信号自动转换为电信号，经过后续电路进一步放大、整形、译码，最后驱动电路控制开关动作打开吹风机。当人手或物体离开自动干手器时，接收光电管接收不到反射光信号，驱动电路断开电磁阀电源，从而关闭干手器。 电路工作原理 自动干手工作原理，当有人手伸过来时，红外线开关将吹风机自动打开，人离开时又自动将吹风机关闭。成品的自动干手红外线控制开关和电热吹风机制作为一体，该红外线自动干手器电路由红外线发射器、红外线接收放大器和开关控制器组成。利用555定时器及多谐振荡器和单稳态触发器等元件即可组成红外线自动干手器电路 红外线干手器电路的总体框图 红外线干手器电路的原理方框图 第三章 原理设计 3.1 红外线发射电路 1. 红外线发射电路原理 （1）红外发射的功能：555组成的多谐振荡电路驱动红外发射管向外发射红外线。 （2）红外发射的组成：由① 555时基集成电路，② SE303红外发光二极管，③电阻器R2 ，R5 ，R6，④ 电容器C5—C6组成的电路。接通电源9V，由U1及其外围容阻元件构成的多谐振荡器通电工作，驱动红外发光二极管工作，将红外信号调制发射出去。 2. 多谐振荡器 555定时器和外接定时元件R、C构成的单稳态触发器。触发电路由C1、R1、D构成，其中D为钳位二极管，稳态时555电路输入端处于电源电平，内部放电开关和T导通，输出端F输出低电平，当有一个外部2与脚5与6直接相连。电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不需要外加触发信号，利用电源通过R1、R2向C充电，以及C通过R2向放电端C1放电，使电路产生振荡。电容C在1/3VCCt和2/3Vcc之间充电和放电。输出信号的时间参数如式（3-11）（3-12）（3-13）。 T＝tw1+tw2 （3-11） tw1=0.7(R1+R2)C （3-12） tw2=0.7R2C （3-13） 555电路要求R1与R2均应大于或等于1K,但R1＋R2应小于或等于3.3M欧。 3. 红外线发射电路分析 红外线发射电路，主要组成部分就是NE555构成的多谐振荡器和红外线发射管SE303。SE303发射的红外线在可见光范畴之外，故用PH302感应接受红外线。而NE555作为多谐振荡器发射固定频率的方波脉冲信号，激发SE303产生特定频率的红外线。 电流从R2、R6