红外水龙头设计资料

本例介绍的自动水龙头采用了红外控制开关及电磁水阀，其特点是制作简单、灵敏可靠、安装方便、

节水效果好。

电路工作原理

红外自动水龙头电路由红外线反射开关A、功率开关集成电路「、电磁水阀YV及电源变换电路等组成，

如图3-182所示。

接通电源后，交流220V电压经电源变压器T降压、二极管VD2-VD5桥式整流及电容器C滤波后，产生

约+l2V电压供给水龙头控制电路。

平时，由于A内部红外发光二极管向外发射的调制红外线 (频率约为4OkHz)遇不到反射物体，所以，与其同向并排安装的光敏晶体管接收不到红外信号而处于截止状态，使A的输出端 (OUT)处于低电平，IC 的5脚无合适的控制电压输入，因而其内部电子开关 "断开"被控电磁水阀不工作。

当有人洗手或用水时，接近水龙头的手或盛水容器将红外线反射回去一部分，被光敏晶体管接收并转换成相同频率的电信号，经A内部电路一系列放大、解调、整形、比较后，由A的OUT端输出高电平信号，从而使IC第5脚通过分压电阻器Rl、R2得到合适的控制电压 (1.6V阀值电压)，控制IC内部电子开关

《闭合"，使电磁水阀通电自动开阀放水。

当手或盛水容器离开水龙头时，A内部光敏晶体管失去红外脉冲信号，电路又恢复到平时的待机状态。

Rl和R2均选用1/8W碳膜电阻器。

C选用耐压值为16V的铝电解电容器。

VDl-VD5均选用1N4001型硅整流二极管。

FU选用带管座的250V、O.l5A熔断器。

IC选用TWH8778型功率开关集成电路。

T选用3W、二次电压为l2V的电源变压器。

电磁水阀可选用D-l2型电磁水阀或全自动洗衣机专用的l2V电磁水阀。

A选用TXO5D型低功耗红外反射开关 (该器件是模块化产品)，它内部采用了低功耗器件和抗外界干扰电路，全部电路焊装在尺寸为46.5mmx32mmxI7mm的塑料小盒内。盒侧面设有一个红色发光二极管，用来指示开关工作状态 (平时熄灭，有反射物时发光);另有一调节孔，顺时针调节反射监测距离增大，逆时针调

节反射监测距离缩小，调节范围一般在5-12Ocm。

整个水龙头控制电路与电磁水阀一起焊装在体积相当的绝缘材料盒内，可直接替代传统的水龙头。安装时要注意做好防水工作，以免电路元件被水损坏。A的红外线发射方向应指向水龙头下方。电磁水阀的进水口可直接拧在原来接水龙头的螺纹口处。反复调节A上的灵敏度调节旋钮，使人手接近水龙头lOcm出

水即可。

抽于电磁阀工作时只有开或关两种状态，所以出水时水流量是固定不变的。可以通过在出水口包一一

层或两层纱布来调节水流量。

本例介绍一种红外自动水龙头开关电路。当有人用手遮档住红外线时，水龙头自动打开，手离开后，延迟儿秒钟可自动关闭，使用非常方便。

电路工作原理

该红外自动水龙头电路由红外线发射电路、红外接收与信号放大电路、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，如图3-183所示。

红外发射电路由时基集成电路ICOl、红外发光二极管VL、电源开关S、电阻器ROl-R03和电容器COl-C03组成。

红外接收与信号放大电路由红外接收光敏二极管VDl、运算放大器rCl和有关外围元件组成。

锁相环频率解码电路由IC2和外围阻容元件组成。

单稳态延时控制电路由时基集成电路IC3、开关晶体管V、延时电容器C6、继电器K、二极管VD2、电磁阀YV及有关外围元件组成。

电源电路由电源变压器T、整流桥堆UR，三端集成稳压器IC4和滤波电容器C8、Cg等组成。

接通开关S，由ICOl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左右的红外调制信号发射出去。该红外调制信号被VDl接收并转换为电信号，再经ICl运算放大，放大后的信号送人IC2进行选频。

当加在IC2第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V截止，IC3的2脚为高电位，3脚输出低电平，继电器K不工作，电磁水阀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V导通，lC3的2脚电位降低，3脚输出高电平，继电器K吸合，常开触头接通，电磁水阀YV通电将水龙头打开。当遮档物离开后，电磁水阀YV延时工作一段时司后自动关羽。

元器件选择

ROl-R03、Rl-RlO均选用1/4W碳膜电阻器。

RP选用密封式可变电阻器。

COl、CO2、C3和C7选用涤纶电容器或独石电容器;C03、Cl、C2、C4-C6、C8和C9均选用耐压值为16V 的铝电解电容器。

VDl选用与VL配套的红外接收光敏二极管;VD2选用1N4007型硅整流二极管。

VL选用SE303A型红外线发光二极管。

V选用Sg013型硅NPN晶体管。

ICOl和IC3选用NE555型时基集成电路;ICl选用PA741型运算放大集成电路;IC2选用NE567型音频锁相环译码器集成电路。

K选用6V直流继电器。

T选用3W、二次电压为gV的电源变压器。

YV选用220V交流电磁水阀。

基于EM78P156E的自动红外控制水龙头系统设计摘自：中国水龙头网作者：佚名添加日期： 2008-7-3 阅读次数： 305

摘要：EM78P156E是台湾仪隆电子公司生产的CMOS型8位单片微控制器。它功耗低,速度快,资源丰富,且价格低廉。可用于多种控制领域。文中介绍在EM78P156E控制下的红外水龙头的实际电路和设计思想,同时还给出了该自动红外控制水龙头的控制程序框图。

关键词：单片机低功耗控制水龙头 EM78P156E

1 概述

EM78P156E是台湾义降电子公司采用CMOS技术制造的8位单片机,它具有低功耗、高速度等特点,其内部含有看门狗、RAM、ROM、可编程计时/计数器、