红外线自动干手器课程设计
红外线自动干手器毕业设计论文

红外线自动干手器毕业设计论文编号****信息职业技术学院毕业论文题目红外线自动干手器电路设计学生姓名******学号*******院系电子工程学院专业应用电子技术班级*****指导教师******顾问教师二〇一四年六月摘要摘要随着社会经济的发展,人们的生活水平不断提高,相应着交叉感染的疾病也在不断地发生,以往人们洗完手进行干手都是利用毛巾擦干手上的水分,这样就造成了交叉感染的后果。
这就引起了我们对人们日常生活中对洗完手,要进行干手的细节的关注。
所以人们设计了干手器。
本设计主要是采用了反射式红外传感器,利用了红外线实现对干手器开关的自动控制,红外线自动干手器的控制由红外发射(SE303)、红外接收(PH302)与电压放大(LM741)、音频译码(LM567)、延时电路(555单稳态电路)、驱动电路(继电器)几部分组成。
本设计符合要求,能实现利用红外线来控制干手器进行工作。
以至于满足人们日常生活中避免交叉感染的要求。
关键词:红外线 LM567译码电路 555电路继电器AbstractAbstractWith the development of society and economy, people's living standard continues to improve, the corresponding cross infection diseases are constantly taking place, people used to wash your hands are dry hands are hand use towel dry water, thus causing cross infection of the consequences. This leads us to the daily life of the people of hand washing to dry hands, attention to detail. So people designed hand dryer. This design is mainly a reflection type infrared sensor, the infrared ray to realize the automatic control of hand switch, infrared automatic control device of hand by the infrared emission (SE303), infrared (PH302) and voltage amplification (LM741), audio decoding (LM567), time delay and driving circuit (relay) parts composition. The design meets the requirements, can realize the infrared control device for drying hands to work. That meet to avoid cross infection in the people daily life requirements.keywords: Infrared LM567decoding circuit 555ciruit magtic valve目录摘要.............................................................. ABSTRACT ............................................................ 第一章绪论.. 01.1课题研究背景 01.2主要研究内容 0第二章方案设计 (1)2.1功能及技术指标 (1)2.2方案设计的组成框图 (1)第三章原理设计 (3)3.1红外线发射电路的设计 (3)3.2红外线接收与电压放大电路的设计 (6)3.3音频译码电路的设计 (8)3.4延时与驱动电路的设计 (10)3.5电源电路的设计 (11)3.6总体电路的设计 (13)第四章电路调试 (14)4.1红外线发射电路的调试 (14)4.2红外线接受与电压放大电路的调试 (14)4.3音频译码电路的调试 (14)4.4延时与驱动电路的调试 (14)4.5电源电路的调试 (14)4.6总体电路的调试 (14)第五章总结与展望 (17)5.1总结 (17)5.2展望 (17)致谢 (19)参考文献 (21)附录1 整机电路原理图 (23)附录2 元件清单 (26)第一章绪论1.1课题研究背景随着电子技术的发展,当前电子产品的设计正朝着速度快、容量大、体积小、重量轻的方向发展。
红外线自动洗手器电路的设计

课程设计任务书
(指导教师填写)
课程设计名称生物医学传感器学生姓名专业班级
设计题目红外线自动洗手器电路的设计
一、课程设计目的
1、掌握生物医学传感器的应用
2、熟悉传感器的一般结构,掌握简单传感器电路的设计方法
3、通过设计,掌握红外线检测电路的设计方法,熟悉红外光电传感器的原理和特性
二、设计内容、技术条件和要求
设计内容:
采用红外光电传感器作感光元件,设计一个自动洗手器电路。
当手置于洗手器下方时,由于手对红外线的反射作用,红外光电传感器将接收到的红外线变成电信号,水龙头自动出水。
一段时间(此时间可调,以适合不同场合的应用)后,水龙头自动关闭。
即“伸手水自来”。
设计要求:
1、了解所选用的红外光电传感器的性能参数;
2、电脑仿真软件设计并绘出电路图
3、系统仿真、调试
4、整理设计资料,提交设计报告
三、时间进度安排
⑴查阅并整理相关资料(2天)
⑵设计电路、仿真、调试(5天)
⑶撰写课程设计报告(2天)
⑷答辩(1天)
四、主要参考文献
《医用传感器》(第二版)陈安宇科学出版社
《现代生物医学传感技术》王平叶学松浙江大学出版社
《传感器及其应用实例》何希才薛永毅机械工业出版社
《传感器原理及应用》王雪文北京航天航空大学出版社
《模拟电子技术基础》童诗白高等教育出版社
《数字电子技术基础》阎石高等教育出版社
指导教师签字:2011 年 6 月 6 日。
由LM567组成的红外线自动洗手器的设计

由LM567组成的红外线自动洗手器的设计1.概述本文介绍一种由集成电路LM567为核心器件组成的红外线自动洗手器,该产品使用方便可靠,只需将手放入洗手器下,洗手器就会自动放出自来水供使用者洗手或洗涤其它物品。
这种洗手器特别适合酒店、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,如果这种洗手器用于家庭,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烦,使用它可使卫生设备上一个档次,因此是一种非常明智的选择。
2.电路工作原理自动洗手器的电路原理如图1所示。
220V交流电路经变压器T降压,变为9V交流电,再由~桥式整流,C1滤波,三端稳压集成电路7806稳压,得到6V直流电供给控制电路工作。
LED1为红色发光二极管,用作洗手器的电源指示。
A1为红外接收电路SFH506-38,A2为锁相环音频译码器LM567,A2与R3、C6组成振荡器,R3、R6决定A2内部压控振荡器的中心频率,LM567的3脚为信号输入端,8脚为逻辑输出端,该输出是一个集电极开路的晶体管输出,最大灌电流为100mA,LM567的工作电压为4.75V~9V,工作频率可从零点几赫兹到500kHz,,静态工作电流为8Ma。
A3为NE555定时器,它与外围元件组成单稳态定时电路,其目的是在人手偶尔偏离了红外线的探测范围时,能保证洗手器的正常出水。
LM567芯片5脚输出的振荡信号经三极管功率放大后,推动红外发射二极管VD向外发射红外线。
没有人洗手时,红外接收电路A1接收不到VD向外发射的红外线,A2的3脚无信号输入,8脚为高电平,A3的3脚为低电平,三极管截止,继电器K断电处于释放状态,电磁阀Y不动作,洗手器无自来水放出。
当人手放到洗手器下时,A1接收到人手反射的红外线并经A1放大后,输入到A2的3脚,由A3内部处理后使A3的8脚输出低电平,从而使A3的低触发端2脚变为低电位,导致A3的3脚输出高电平,三极管导通,继电器K吸合,使其常开触点闭合,接通电磁阀Y的220V交流电源,Y开始动作,使洗手器放出自来水,供人们洗涤之用,同时发光二极管LED2发出绿光,指示洗手器正工作于放水状态。
红外自动洗手器课程设计报告

课程设计报告班级:学号:姓名:指导教师:题目:自动洗手器的设计设计人:摘要关键字:红外线自动洗手器 lm567 整流稳压电路红外发射红外接收 555单稳延时电路正文•设计任务:•1、设计一个用于控制水龙头自动出水的装置;•2、当有人洗手时,装置能自动出水,若手稍微偏离水龙头时(偏离时间1S以内),水龙头也能自动出水;•3、工作电源为交流220V;•4、灵敏度可调;设计方案:1.系统总框图如下2.各功能模块设计(1)整流稳压电路模块该模块电路原理图如图(1)所示,电源为220V市电经过变压器变压后的10V交流电压,经过D1-D4,4个1N4007组成的整流桥整流后,由电容C1滤波,图中LED1为红色发光二极管,通过R1限流作为电源部分的指示电路。
三端整流集成芯片7805将经过整流滤波的电压转变为稳定的5V直流电供后面电路使用。
电解电容C2用于滤波作用和改善7805负载特性。
图中电容C1的取值由下估算而得整流滤波后的电压+V约为12V,经过估计,后部分电路总电流最大时不超过0.2A,由此估计电路等效负载R=12/0.2=60欧,由公式RC=(3~5)T/2,带入计算得C1约为830uF,故其电容值可取1000uF,另外由于性价比的考虑,四个整流二极管都取1N4007。
图(1)整流稳压模块电路原理图(2)红外线发射接收及其控制电路如图(2)所示,为电路的红外发射部分发射管通过RW1和R2限流,三极管VT1的基极通过R8限流接LM567的5管脚,LM567,R9,RW2,C8组成振荡器,R9,RW2,C8决定LM567 内部压控振荡器的中心频率,震荡频率由公式f=1/(1.1*(R9+RW2)*C8)可算得,设计时经计算得:当C8取103时(0.01uF),要使震荡频率在5-8KHZ范围可调则电阻应取9-18千欧。
为适当降低灵敏度,我将R9设为5.1K,RW2设为5K,以减小无人时干扰物体对红外线的反射。
红外自动干手器 2.

红外线控制自动干手器课程设计学院电气工程学院专业班级 10级电气工程及其自动化1班组员梁楠 P101813217王烁 P101813228杨治兵 P101813252 指导教师马燕红外线控制自动干手器摘要自动干手器是一种高档的卫生洁具,广泛应用于宾馆酒店、机场车站、体育场馆等公共场所的洗手间。
其工作原理是采用一种红外线控制的电子开关,当有人把手伸过来时,红外线开关将自动打开电吹风机,人离开时又自动将吹风机关闭。
自动干手电路是由红外线发射电路、红外线接收电路、时间延时电路、吹风机开关电路和电源电路五部分构成的。
在红外线发射电路中,输出电路端Q产生脉冲信号来控制红外线发光二极管发射光脉冲,其中,二极管可以起到保护红外发光二极管的作用。
在时间延时和吹风机开关电路中,当输出端Q输出低电平时,三极管截止,无电流通过。
继电器与三极管集电极相连,当有电流驱动时,开关吸合,电磁阀通电,电路闭合,吹风机吹出风;当无电流驱动时,开关断开,电磁阀不通电,电路断开,吹风机不吹出风。
同时在继电器两端并联一个二极管实现保护,在电路中加入发光二极管作为显示电路,显示吹风机是否启动。
关键词:红外线发射电路红外线接收放大电路吹风机开关控制电路时间延迟电路ABSTRACTAutomatic hand dryer is a high-grade sanitary ware. Widely used in hotels, airport station, sports stadiums and other public places of the bathroom. The working principle is to adopt an infrared-controlled electronic switch. The infrared switch will automatically open the electric hair dryer when hands stretch to come over, and when people leave, the electric hair dryer isautomatically turned off. Automatic hand circuit consists of five parts; the infrared transmitter circuit, infrared receive circuit, time delay circuit, hair dryer switch circuit and power circuit. In the infrared transmitter circuit, the output circuit terminal Q generates a pulse signal to control the light-emitting diode emits light pulses at, in addition, the diode from the role of protecting the infrared light emitting diode. The transistor cuts, no current flows through, in the time delay and hair dryer switch circuits, when the output Q outputs low. Relay connects to the collector of transistor. When the current drives, the switch is closed, then the solenoid valve is energized, then the circuit is closed, then hair dryer blow air. While there is not having the current, the switch is turned off, then the solenoid valve is not energized, then the circuit is disconnected, then hair dryer does not blow hot air. At the same time, a diode acrosses the relay parallel protection. Light-emitting diode in the circuit is a display, showing hair dryer stsrted.Keyword: Infrared Transmitter Circuit Infrared Receiver Amplifier Circuit Hair Dryer Switch Control Circuit Time Delay Circuit PowerSupply Circuit目录摘要 (1)第一章绪论 (4)1.1 引言 (4)1.2 红外干手器在国内外发展方向及其现状 (4)第二章方案设计 (6)2.1 方案论证 (6)2.1.1 干手器的构成及传感器控制 (6)2.2 工作原理 (6)2.3 工作方案设计 (7)第三章原理设计 (9)3.1 红外线控制自动干手器电路图 (9)3.1.1 红外线发射电路 (9)3.1.2 红外线接收电路 (12)3.1.3 脉冲整形电路 (15)3.1.4开关控制电路 (16)3.1.5 电源电路 (17)第四章总结与体会 (18)参考文献 (20)附录 (21)致谢 (22)第一章绪论1.1 引言随着电子技术的飞速发展,数字系统的设计正朝着速度快、容量大、体积小、重量轻的方向发展。
红外线自动洗手器任务书加开题报告

郑州科技学院毕业设计(论文)
郑州科技学院
毕业设计(论文)任务书
题目红外线自动洗手器电路设计
专业机电一体化技术学号 200929075 姓名李主要内容、基本要求、主要参考资料等:
主要内容:
(1)分析红外线自动洗手器工作原理,拟定总体设计方案
(2)红外线自动洗手器控制电路的设计
(3)编写设计说明书
基本要求:
(1)将手放入洗手器下,洗手器就会自动放出自来水
(2)能显示洗手器工作状态
(3)人手离开洗手器后,能延时几秒钟洗手器停止放水
主要参考资料:
《红外探测与控制电路》陈永甫等编著
《检测技术和系统》陈岭丽等编著
《模拟电子技术》胡宴如等编著
《集成稳压器使用指南与应用电路》王水平等编著
完成期限:
指导教师签名:
评审小组负责人签名:
年月日
开题报告表。
自动烘手器毕业设计[1]
![自动烘手器毕业设计[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/68c8d679a26925c52cc5bf7e.png)
摘要本设计从现代化计算机控制技术入手,利用单片机的强大智能功能,通过完整的软件与硬件的结合,模拟了自动烘手器控制系统。
本作品是由红外感应模块、单片机模块和数码管显示模块三部分组成,采用一体化反射型光电探测器RPR220作为感应,并将此信号引入单片机,通过单片机控制从而触发继电器,启动烘手器,由DS18B20来测量环境的温度,来控制单片机,吹出的是热风还是冷风。
本报告详细阐述了此项目的基本设计思路和原理,以及在整个制作过程中出现的问题,作品的调试和改变,并相应附有必要的原理图和模块电路。
整个工作过程的控制思想有软件编程来实现,从而完成对整个工作过程的控制。
通过系统模拟实验与下载调试表明:该系统设计合理,自动化程度高,实验过程时间短,工作稳定可靠,基本满足了设计的相关要求。
关键词:单片机;温度传感器;驱动芯片;红外感应;AbstractThis design from the computer control technology of modernization of the microcontroller powerful intelligent function, through fully the combination of hardware and software, simulates the automatic hand dryer control system.This work is by infrared sensor modules, a single chip microcomputer module and digital tube display module three components, adopts integration reflective photodetector RPR220 as induction, and the signal into a single-chip microcomputer, through the single-chip microcomputer control relay, which triggers start-up hand dryer, by DS18B20 to measure the environmental temperature, to control the microcontroller, blow out is hot or cold. This report explains in detail the objective basic design method and principle, and the entire production process to the problems, and works of debugging and change, and corresponding with the necessary principle chart and module circuit. The whole process control thought have software programming realize, thus completing the whole process control. Through the system simulation and download debugging shows that the system design is reasonable, a high degree of automation, experimental process time is short, stable and reliable, basic to satisfy the design requirements.Keywords: SCM, Temperature sensors; Drive chip; Inductive;目录1系统总体设计 (1)1.1引言 (1)1.2系统的硬件选择及功能设计 (1)2 硬件电路的设计 (3)2.1控制电路硬件简述 (3)2.2单片机的简介 (3)2.3电机驱动电路 (8)2.4温度传感器控制电路 (10)2.5感应模块 (18)2.6检测放大电路 (19)2.7显示电路和继电器电路 (21)2.8电源电路 (24)3系统软件设计 (25)3.1温度传感器的读写控制程序 (25)3.2人体检测程序 (28)3.3显示函数 (29)3.4延时函数 (30)3.5软件抗干扰技术 (30)3.6“看门狗”技术 (32)3.7可编程逻辑器件 (33)3.8本章小结 (34)4 系统模拟仿真 (35)4.1功能测试 (35)4.2测试数据、测试结果分析及结论 (35)4.3结论 (35)参考文献 (36)附录 (37)1电路图 (37)2流程图 (38)2.1 整体程序流程图: (38)2.2 人体检测控制流程图 (39)2.3 温度传感器流程 (40)3.设计整体程序代码: (41)致谢 (46)1系统总体设计1.1 引言自动干手器是一种高档卫生洁具,广泛应用于宾馆酒店、机场车站、体育场馆等公共场所的洗手间。
自动干手器课程设计

自动干手器 课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解自动干手器的基本工作原理,掌握相关的物理知识,如电能转化为机械能、热能的过程。
2. 学生能描述自动干手器的组成部分,了解传感器在自动干手器中的作用和应用。
3. 学生能运用所学的科学知识,解释自动干手器在节能和卫生方面的优势。
技能目标:1. 学生能够运用观察、分析的方法,对自动干手器进行拆解和重组,培养动手操作能力。
2. 学生能够设计简单的自动干手器模型,提高创新意识和解决问题的能力。
3. 学生能够通过小组合作,进行实验和调查,提高团队协作和沟通能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到科技在日常生活中的重要作用,激发对科学技术的兴趣和热情。
2. 学生能够关注生活中的节能环保问题,培养环保意识,形成良好的生活习惯。
3. 学生通过自主探究和合作学习,培养自信、合作、尊重他人的品质。
本课程针对五年级学生,结合学生好奇心强、动手能力逐步提高的特点,注重理论与实践相结合,以自动干手器为载体,传授物理知识,提高学生的实践操作能力和创新意识。
同时,关注学生在情感态度价值观方面的培养,使学生在掌握知识、技能的同时,形成正确的价值观。
通过本课程的学习,为学生奠定科学素养基础,激发学生对科学的热爱和探索精神。
二、教学内容1. 理解自动干手器工作原理:- 电能转化为机械能、热能的基本过程。
- 介绍自动干手器的主要组成部分,如电机、传感器、加热元件等。
2. 自动干手器的结构与功能:- 分析自动干手器的内部结构,了解各部分的作用。
- 探讨传感器在自动干手器中的应用,如红外线传感器、温度传感器等。
3. 实践操作与探究:- 拆解与重组自动干手器,观察其内部结构,进行实践操作。
- 设计并制作简单的自动干手器模型,培养学生的创新意识和动手能力。
4. 节能环保与生活应用:- 讨论自动干手器在节能、卫生方面的优势,联系日常生活实例。
- 探索自动干手器在使用过程中如何节能减排,提高环保意识。
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红外线自动干手器课程设计综述自动干手机具有风量大、噪音小、灵敏度高、使用方便、迅速和安生等的性能特点,在当今,它是一个先进和理想的卫生清洁器具和设备。
广泛应用于宾馆酒店、机场车站、体育场馆等公共场所的洗手间[1]。
当您洗手后,将双手伸在自动干手机的出风口下,自动干手机会自动送出舒适的暖风,迅速使您的双手去湿变干,而当您把手一离开自动干手机风口时它又自动停风关机,因而真正达到防止疾病交叉感染的要求。
其工作原理只是采用一种红外线控制的电子开关,当有人手伸过来时,红外线开关将电热吹风机自动打开,人离开时又自动将吹风机关闭。
成品的自动干手器将红外线控制开关和电热吹风机制作为一体,根据这个基本原理,用一只普通的电热吹风机,加装一个红外控制开关,就可组成一个自动千手器,其效果与成品自动干手机是一样的。
在手置于干手器下部时,由于手对红外线的反射作用,接收电路中的光敏二极管将接收到的红外线变成电信号,经选频放大器,其输出信号经放大、整形、滤波变成直流信号进人比较器。
比较器的门限电压设置较高,其目的是提高电路的抗干扰能力。
当比较器的输人电平超过门限电压时,其输出变为低电平,触发555定时器开始定时,同时该定时器的3脚变为高电平,继电器触点吸合,接通电阻丝和风机。
继电器进入暂稳态,当设定的延时时间结束后定时器的3脚变成低电平,继电器触电放开,切断电阻丝和风机,工作结束[2]。
1方案设计与分析1.1方案设计一本设计方案的红外线发射部分由光敏二极管,555定时器构成的多谐振荡器与红外线发射管组成,实现对由从多谐振荡器获得的电信号进行发射的功能;红外线的接收部分由集成运算放大电路和红外线接收管构成,实现对由光敏二极管发射的电信号进行接收,放大,选频的功能;由555定时器构成的单稳态电路和交流固态继电器作为该设计的延时电路,实现控制电吹风的工作与停止。
图1-1方案设计一框图1.2方案设计二采用BISS0001型红外传感信号专用处理集成电路与红外线热释传感器构成红外线触发电路,它可以接收到人身体发射出的红外线并通过专用的集成电路产生触发脉冲,用来触发555定时器构成的单稳态电路,单稳态电路可以提供延时功能,使干手器实现工作一定时间后自动停止的功能。
SSR采用JCX-2F-DC5V型过零紧凑型固态继电器,它体积小巧,可以直接插焊在印制电路板上[3]。
图1-2方案设计二原理图1.3方案分析方案一根据红外线反射的原理工作,光敏二极管依靠反射回来的红外线工作性能比较稳定,控制电路制作中用到了多谐振荡器与单稳态电路,但是元件比较普通成本也不高。
方案二根据红外线热释开关实现工作要求,红外线热释传感器感应外界红外线变化工作,有可能对其他红外热源敏感,并且需要专用的芯片支持。
二者的延时电路与电吹风电路基本相同,方案一虽然电路相对复杂,但是其稳定性与成本方面比较优秀。
方案二电路虽然简单,但是其稳定性不高容易产生误操作,并且成本控制的不好。
出于实用与生产方面考虑我选择电路相对复杂一些的方案一。
2 系统设计与原理2.1单元电路设计2.1.1555定时器原理及参数分析图2-1-1是555定时器内部组成框图。
它主要由两个高精度电压比较器A1、A2,一个RS触发器,一个放电三极管和三个5KΩ电阻的分压器而构成。
图2-1-1555定时器内部组成框图它的各个引脚功能如下:1脚:外接电源负端VSS或接地,一般情况下接地。
8脚:外接电源VCC ,双极型时基电路VCC的范围是4.5 ~ 16V,CMOS型时基电路VCC的范围为3 ~ 18V。
一般用5V。
3脚:输出端Vo2脚:TL低触发端6脚:TH高触发端4脚:DR是直接清零端。
当DR端接低电平,则时基电路不工作,此时不论TL、TH处于何电平,时基电路输出为“0”,该端不用时应接高电平。
5脚:VC为控制电压端。
若此端外接电压,则可改变内部两个比较器的基准电压,当该端不用时,应将该端串入一只0.01μF电容接地,以防引入干扰。
7脚:放电端。
该端与放电管集电极相连,用做定时器时电容的放电[4]。
2.1.2 555定时器的参数分析在1脚接地,5脚未外接电压,两个比较器A 1、A 2基准电压分别为CC CC V 31,V 32的情况下,555时基电路的功能表如表2-1-2示[4]。
表2-1-2 ⑴ 555定时器的功能表清零端D R 高触发端TH 低触发端TLQ n+1放电管T 功能 0⨯⨯0 导通 直接清零 1 CC V 32>CC V 31> 0 导通 置0 1 CC V 32< CC V 31< 1 截止 置1 1CC V 32< CC V 31> Q n不变保持表2-1-2 ⑵ 555定时器的参数表参数 量值 电源电压范围 4.5-18V 静态功耗(Vcc=15V )120mW 定时精度 1% 温度系数 0.03%每度 电压漂移 0.03%每伏 阈值电压(Vcc=15V ) 9.8-10.2V 触发电压(Vcc=15V )4.8-5.2V 复位电压 <=0.4V 输出电流>=100mA2.1.3 红外线发射电路设计图2-1-3 红外线发射电路图红外发射器以555芯片及红外发射管构成,555芯片连接成多谐振荡器,为红外线管提供振荡脉冲,使其发射出红外线。
根据任务书要求要发射出1000赫兹的红外线,那么多谐振荡器的振荡频率便为1000赫兹。
根据多谐振荡器频率公式(1-1),根据频率1000=f 赫兹,可以求出R 1.R 2.C 的值。
即2)2(1121CIn R R T f +==(2-1) 计算出Ω=K R301.Ω=K R 602.FC μ01.0=2.1.4 多谐振荡器仿真电路分析由2.1.3数据可以得到构成红外线发射电路的多谐振荡器的仿真电路模型及其波形图,如图2-1-4⑴和图2-1-4⑵图2-1-4⑴多谐振荡器仿真电路模型图2-1-4⑵多谐振荡器仿真波形图2.1.5 延时装置设计图2-1-5 延时装置延时装置由555定时器组成得单稳态触发器构成,当受到红外线信号出发后,将给继电器一个高电平,继电器通电吸合,将电吹风电源接通吹出热风。
这是单稳态触发器进入暂稳态,其稳态时间由R.C 数值决定。
根据单稳态触发器公式(2-2)可以求出R.C 的值。
RC RCI V V V RCInt n cccc cc w 1.13320==--= (2-2) 根据暂稳态时间定为15s ,可以求出Ω=k R 620.F C μ22=。
2.1.6 单稳态触发器仿真电路分析由2.1.5数据可以得到构成延时电路的单稳态仿真电路模型及其波形图,如图2-1-6⑴和图2-1-6⑵2-1-6⑴单稳态仿真电路模型图2-1-6⑵单稳态电路仿真波形图2.2 整体电路设计2.2.1单元电路的组合根据单元电路的设计,将各单元电路的独立电源整合为一个12V电源,加入电路工作指示灯,并且加入了选频网络电路,对光敏二极管接收的红外信号进行放大、整形、滤波,使其变成标准的触发脉冲信号[5]。
由此得到红外线自动干手器整体设计电路图2-2-1。
图2-2-1整体设计电路2.2.2工作原理红外线发射器由SE303与红外线发射管PH302组成。
它是由555电路组成的多谐振荡器,振荡频率1000赫兹。
由多谐振荡器产生的振荡频率脉冲经R3送到红外发射管SE303向外发射。
红外线接收放大器由红外线接收管PH302和电压放大器组成,R6是其反馈偏置电阻。
由红外线接收管PH302将接收到的红外反射信号变为电脉冲后,加至电压放大器的输入端,进行脉冲幅度的放大。
C5、R6组成微分电路,将施密特触发器输出的方波形成触发脉冲,以便对后级电路可靠地触发。
开关控制电路由A2组成。
A2与R7、C6组成了脉冲启动型单稳态触发器,由C5、R6形成的触发脉冲触发而翻转。
单稳态触发器在稳态时,A2与的OUT脚输出低电平,继电器处于释放状态。
当其受到触发后翻转,OUT脚输出高电平,继电器通电吸合,将电吹风机的电源接通,电吹风机得电开始运转并吹出热风。
这时,单稳态触发器进入暂稳态。
其暂稳态时间由R7和C6的数值决定,按电路中的数值,暂稳态时间约为15s。
15s后暂稳态结束,电路翻转恢复稳态。
继电器释放将电吹风机电源切断,吹风机停[6]。
干手器的控制器应安装在洗手间的适当位置,将红外发射、接收头置于控制器的下方。
当手伸向控制器的下方时,红外发射头发射的红外信号被反射到接收头,通过信号处理使电热吹风机开启,15s后自动关闭。
如果想继续开启,可在停机后再次将手伸向控制器的下方[7]。
由上述分析可知,整体设计电路是在对各单元电路设计基础上,结合各单元电路的特点,加上适当的滤波整流电路,电源电路以及指示电路,实现了整体电路的设计要求。
总结本设计主要以555定时器为核心,通过555定时器组成的多谐振荡器产生脉冲信号驱动光敏二极管产生红外线发射信号,红外线接收电路的光敏二极管接受到信号后,将接收信号放大,整流,滤波,通过555单稳态电路,是风机的短暂起停,暂稳时间为15秒,达到自动控制功能。
本设计不仅反应速度较快而且频率低,功耗小。
制作价格比较便宜,特别适合家庭使用。
并且实现了预期要求的任务指标:技术要求实际性能电路能够通过感应装置,在人们需要干手时,自动打开加热和吹风装置实现电路在打开加热和吹风装置一段时间后,自动关断开关在实现的基础上我们能够让系统反应灵敏度达到很高电路能够调解加热和吹风装置开关打开的时间在实现的基础上我们能够随意设置延时时间本设计的不足之处:由于时间仓促,加之自己的知识有限,在设计的过程中有许多没有照顾到的地方,红外线接收的选频网络电路对信号的整形、滤波不是很完美,有些参数的选定没有达到最佳的效果。
有些电路图输入得也不够规范,这些问题和毛病会在以后的设计过程中加以克服。
课程设计体会经过一周的时间,通过上网查找资料,与同学互相探讨,结合自己在课堂上所学的知识,完成了本设计。
通过本设计,不仅对在课堂上所学的东西加以了巩固和扩展,而且把自己所学的理论知识结合到了实践当中,学到了许许多多从书本上学不到的东西。
学到了很多关于元器件,Electronics Workbench软件的使用以及查阅相关资料的方法。
也使我的信心倍增,更重要的是使我有了质的提高。
在以后面对困难都能够勇于向前。
对于本次设计,更深刻的体会到了555定时器在生活中各个方面的应用,更加认识到了运算放大电路用法之灵活,功能之强大,还有光敏二极管,三极管,继电器等常用元器件在实际当中的应用。
这些都为以后电子技术的学习打下了坚实的实践基础,为日后学习其他专业课奠定了实践基石。
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