红外线自动干手器课程设计大学毕设论文

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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

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。

红外自动洗手器设计论文

红外自动洗手器设计论文

成都信息工程学院电子系统设计报告课程名称:红外自动洗手控制器系部:控制工程学院专业班级:自动化2011级1班学生姓名:倪川福余曹华学号:20110730082011073037指导教师:蒋守光王建波杨笔锋完成时间:2013年4月25日红外自动洗手设计报告设计要求:设计并制作一个红外线自动水龙头控制器,要求采用反射式红外检测方式对人手等目标进行检测,检测到后即自动打开水龙头电磁阀(本实验中用一个LED 灯模拟电磁阀)。

(1).人手拿开后需要延迟5秒才断开。

(2).可靠作用距离大于10CM 。

(3).尽量采用低功耗设计,降低待机时的电流消耗和增加作用距离。

一. 方案选择及电路的工作原理方案一:采用直流驱动,用ne555芯片作为方波发生电路来驱动红外发射管,后级由接收管接收信号,再经一个358运放反向放大后,通过一个ne555芯片采用直流驱动,使用LM324,第一级放大,然后充电,最后使用比较窗口,设置门限,对外输出;二.单元电路设计计算与元器件的选择1. 发射级要产生占空比可调节,须NE555接单电源接通电源瞬间,电容C 上的电压Vc=0,Vo 为高电平,放电管T 截止。

接通电源后,Vcc 经R1.R2向C 充电,Uc 随之上升,这时电路进入暂稳态。

随着电容C 的充电,Vc 电位不断上升,当上升到Vc>=2/3Vcc 时,比较器C1输出低电平,使与非门G1输出高电平,则电路输出V0跃变为低电,同时放电管T导通,C经R1和T放电,Vc随之下降,电路进入另一暂稳态。

在此期间,随着C的放电,Vc电位将逐步下降,当Vc下降到<=1/3Vc时,比较器C1输出高电平,C2输出低电平,使与非门G1输出低电平,则电路输出Vo跳变为高电平,电路又一次自动翻转。

这时T截止,电源Vcc又经过R1.R2对电容C充电。

当上升到Vc>=2/3Vcc时,电路输出状态又发生变化。

电容C如此循环充电和放电,使电路产生振荡,输出矩形脉冲,通过改变R和C的参数即可改变振荡频率。

基于单片机控制的红外烘手器毕业论文

基于单片机控制的红外烘手器毕业论文
We will continue to improve the company's internal control system, and steady improvement in ability to manage and control, optimize business processes, to ensure smooth processes, responsibilities in place; to further strengthen internal controls, play a control post independent oversight role of evaluation complying with third-party responsibility; to actively make use of internal audit tools detect potential management, streamline, standardize related transactions, strengthening operations in accordance with law. Deepening the information management to ensure full communication "zero resistance". To constantly perfect ERP, and BFS++, and PI, and MIS, and SCM, information system based construction, full integration information system, achieved information resources shared; to expand Portal system application of breadth and depth, play information system on enterprise of Assistant role; to perfect daily run maintenance operation of records, promote problem reasons analysis and system handover; to strengthening BFS++, and ERP, and SCM, technology application of training, improve employees application information system of capacity and level. Humanistic care to ensure "zero." To strengthening Humanities care, continues to foster company wind clear, and gas are, and heart Shun of culture atmosphere; strengthening love helped trapped, care difficult employees; carried out style activities, rich employees life; strengthening health and labour protection, organization career health medical, control career against; continues to implementation psychological warning prevention system, training employees health of character, and stable of mood and enterprising of attitude, created friendly fraternity of Humanities environment. To strengthen risk management, ensure that the business of "zero risk". To strengthened business plans management, will business business plans cover to all level, ensure the business can control in control; to close concern financial, and coal electric linkage, and energy-saving scheduling, national policy trends, strengthening track, active should; to implementation State-owned assets method, further specification business financial management; to perfect risk tube control system, achieved risk recognition, and measure, and assessment, and report, and control feedback of closed ring management, improve risk prevention capacity. To further standardize trading, and strive to achieve "according to law, standardize and fair." Innovation of performance management, to ensure that potential employees "zero fly". To strengthen performance management, process control, enhance employee evaluation and levels of effective communication to improve performance management. To further quantify and refine employee standards ... Work, full play party, and branch, and members in "five type Enterprise" construction in the of core role, and fighting fortress role and pioneer model role; to continues to strengthening "four good" leadership construction, full play levels cadres in enterprise development in the

课程设计--简易自动干手电路

课程设计--简易自动干手电路

摘要近些年来,随着科学的发展,酒店、车站、网络会所等越来越多的公共场所的洗手间装有自动洗手器和自动干手器,给人们带来了很大的方便。

其中,自动干手器是采用一种红外线控制的电子开关,当有人手伸过来时,手对红外线的反射作用,使红外线开关将电热吹风机自动打开,一段时间后,吹风机自动关闭。

自动干手电路是由红外线发射电路,红外线接收电路,时间延迟电路,自动干手器开关电路和电源电路五部分构成,合成后形成自动干手器。

当时间延迟电路输出低电平时,继电器两端电压均为低电平,继电器不工作,开关断开,吹风机不吹出热风;当输出高电平,继电器有电压驱动,开关吸合,电磁阀通电,吹风机吹出热风,同时在继电器两端并联一个二极管实现保护。

关键词红外线发射器红外线接收放大器自动干手器开关控制器时间延迟电路电源电路目录第一章方案论证 (3)第二章工作方案设计 (4)第一节总体设计 (4)第二节主要单元电路设计 (5)(一)红外线发射电路 (5)(二)红外接收电路 (6)(三)时间延迟电路 (7)(四) 吹风机开关电路 (8)(五)电源电路.................... (9)第三章芯片简介 (9)第一节 NE555 (9)第二节 CD4069 (12)总结与体会 (13)参考文献 (14)附录一元件清单 (15)附录二工作原理图 (17)第一章方案论证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。

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器是一样的。

经过查资料得知,以下两个方案。

方案一: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。

自动烘手器毕业设计[1]

自动烘手器毕业设计[1]

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。

红外线自动干手器电路设计

红外线自动干手器电路设计

摘要摘要自动干手机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。

其工作原理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。

自动干手电路是由红外线发射电路,红外线接收电路,时间延迟电路,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起保护红外发光二极管的作用。

发射光脉冲,二极管D1在时间延迟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,吹风机吹出热风;当无电流驱动时,开关断开,电磁阀不通电,电路断开,吹风机不吹出热风。

同时在继电器两端并联一个二极管实现保护,在作为显示电路,显示吹风机是否启动。

电路中加入发光二极管D3关键字: 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电源电路ABSTRACTABSTRACTAutomatic dry cell phone is a kind of high-grade sanitary ware, widely used in hotels, airport station, sports stadiums and other public places of the bathroom. The working principle of adopting a infrared control of electronic switch, when a hand stretch to come over, infrared switch will electric blower automatically open, the man left and automatic will blower closed.Automatic circuit is dry hands by infrared emission circuit, infrared receiver circuits, time delay circuit, hair dryer switch circuit and power circuit composed of five parts.In the infrared emission circuit, the output power LuDuan Q produce the pulse signal to control the infrared emitting diode launch a light pulse, diode D1 infrared leds on protection of the role.In the time delay and hair dryer switch circuit, when the output low electricity output Q at ordinary times, the transistor, no current through the. Relay and triode connected to the collector, when a current drivers, switch suck close, electromagnetic valve electricity, closed circuit, blower, the hot air; When no current drivers, switch, solenoid valves no electricity, circuit disconnect, hair dryer don't blow hot air out. At the same time in the relay ends a diode in parallel to realize protection, in a circuit to join leds D3 as show circuit, show hair dryer is activeKey word: infrared emission circuit Infrared receiver amplifier circuit Hair dryer switch control circuits Time delay circuit Power supplycircuit目录i目录第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 国内外发展方向及现状 (1)第二章方案设计 (3)2.1 方案论证 (3)2.1.1 干手器的构成及传感器控制 (3)2.1.2工作原理 (3)2.2.3 工作方案设计 (4)第三章原理设计 (7)3.1 主要单元电路设计 (7)3.1.1 红外线发射电路 (7)3.1.2 红外接收电路 (10)3.1.3 时间延迟电路 (13)3.1.4 电源电路 (15)3.1.5 整体电路实现 (19)3.2 电路工作原理 (20)第四章电路仿真及Multisim软件介绍 (21)4.1 Multisim 2001 程序概论 (21)4.1.1简介 (21)4.1.2功能及特色 (21)4.2 multiSIM 2001仿真电路创建 (22)4.2.1 电路创建 (22)4.2.2 原理图创建与绘制 (23)4.3 设置元器件参数及仿真要求 (27)4.3.1 元器件参数设置参考附件-元件清单 (27)4.3.2 仿真要求 (27)4.3.3 仿真实现 (27)ii 目录第五章 PCB板设计及protel介绍 (31)5.1 印刷电路板(PCB)简介 (31)5.1.1 PCB简介 (31)5.1.2Protel DXP简介 (32)5.2 Protel DXP原理图的设计 (33)5.2.1 印制电路板设计的一般步骤 (33)5.2.2启动Protel DXP原理图编辑器 (34)5.2.3装载元器件库及放置元器件 (35)5.2.4元器件的位置调整和布线 (37)5.2.5元器件属性设置及原理图编译 (38)5.3 Protel DXP电路板的设计 (39)5.3.1 PCB的层 (39)5.3.2 利用向导创建PCB (40)5.3.3 PCB板布局 (41)5.3.4 PCB板布线 (42)第六章总结与体会 (43)致谢 (45)参考文献 (47)附录一元件清单 (49)第一章绪论1第一章绪论1.1 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。

课程设计--红外自动洗手器分解

课程设计--红外自动洗手器分解

课程设计(自动洗手器)姓名:学号:系别:专业:年级:指导教师:年月日摘要:由LM567组成的利用红外发射接收实现自动控制洗手器电路设计简单、使用方便。

只要人手在洗手器下,洗手器即能放出水来供使用者使用。

关键词:红外发射、接收管,LM567,红外线自动洗手器,整流稳压电路,555单稳延时电路1、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2S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;2、设计方案:2.1根据设计要求,其可分为四部分:第一部分:电源,电源有变压器,桥式整流器,稳压器,滤波电容组成;第二部分:红外发射与接收电路;第三部分:由LM567组成的锁相环音频译码器;第四部分:单稳态延时NE555。

2.2系统总框图:3、各功能模块设计3.1、整流稳压电路模块3.1.1工作原理图3.1.2功能描述及工作原理220V 交流电路经变压器T 降压,变为10V 交流电,再由D1-D4桥式整流,电解电容C1滤波,三端稳压集成电路7805稳压,得到5V 直流电供给控制电路工作,LED1为电源指示灯。

其波形图如下:3.1.3集成电路的封装二极管的封装 : DIODE0.3A 电解电容的封装 :RB.2/.4 电容的封装 :CAP0.2A 电阻的封装:AXIAL0.3 7805的封装:78XX LED 的封装:LED3.2红外发射与接收电路模块 3.2.1工作原理图3.2.2功能描述(1)LM358内部结构及其特性LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器,适合于电源电压范围很宽的单电源使用,也适用于双电源工作模式,在推荐的工作条件下,电源电流与电源电压无关。

它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。

LM358的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。

课程设计--红外自动洗手器

课程设计--红外自动洗手器
LM358的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。
特性(Features):
内部频率补偿
直流电压增益高(约100dB)
单位增益频带宽(约1MHz)
电源电压范围宽:单电源(3—30V);双电源(±1.5一±15V)
低功耗电流,适合于电池供电
低输入偏流
低输入失调电压和失调电流
共模输入电压范围宽,包括接地
方向错;
5、有反射时,测试4点是否有信号波形,且信号频率和1点的信号频率相同,若无可能红外接收管坏或方向错;
6、有反射时,测试5点是否有信号波形,若无可能LM358及其周边电路有问题;
7、有反射时,测试6点是否有信号波形,若无可能C3及其铜膜导线有问题;
8、有反射时,7点应为低电平,否则LM567及其周边电路有问题;
1、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2S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;
2、设计方案:
2.1根据设计要求,其可分为四部分:
第一部分:电源,电源有变压器,桥式整流器,稳压器,滤波电容组成;
课程设计
(自动洗手器)
姓 名:
学 号:
系 别:
专 业:
年 级:
指导教师:
年月日
摘要:由LM567组成的利用红外发射接收实现自动控制洗手器电路设计简单、使用方便。只要人手在洗手器下,洗手器即能放出水来供使用者使用。
关键词:红外发射、接收管,LM567,红外线自动洗手器,整流稳压电路,555单稳延时电路
分析:当人手伸至红外线控制范围内时,由于人手的反射,使红外接收管收到红外发射管发出的红外线信号,该信号通过LM567的3脚输入,经LM567的选频,从8脚输出低电平输入到NE555,使得NE555的3脚输出一个高电平,从而是三极管工作在饱和导通状态,所以继电器线圈会吸合。而且,NE555为定时电路,延时约两秒,故两秒后,继电器线圈又释放,指示灯灭。
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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2.1.1 555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A 1、A 2,一个RS 触发器,一个放电三极管和三个5K Ω电阻的分压器而构成。

图2-1-1 555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V SS 或接地,一般情况下接地。

8脚:外接电源V CC ,双极型时基电路V CC 的范围是4.5 ~ 16V ,CMOS 型时基电路V CC 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:D R 是直接清零端。

当D R 端接低电平,则时基电路不工作,此时不论T L 、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:V C 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T L Q 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 1 CC 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 R 301.Ω=K R 602.F C 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 RCIn t n cc cc 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。

参考文献[1] 杨旭东,刘行景,杨兴瑶.使用电子电路精选[M].北京:化学工业出版社,1999.[2] 黄继昌,张海贵,(等).实用单元电路及其应用[M].北京:人民邮电出版社,2000.[3] 李银华.电子线路设计指导[J].北京:北京航空航天大学出版社,2005.[4] 阎石.数字电子技术基础[M].第五版.北京:高等教育出版社,2006.[5] 康华光.电子技术基础[M].北京:高等教育出版社社,2003.[6] 何小艇.电子系统设计[M].浙江:浙江大学出版社,2001.[7] 郭继忠.CMOS数字电路用300例[M].北京:清华大学出版社,2000.。

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