畢業(yè)設(shè)計(jì)----紅外線自動水龍頭

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)論文</b></p><p>　　題 目 紅外線自動水龍頭 </p><p>　　專 業(yè) </p><p>　　班 級 </p><p>　　姓 名

2、 </p><p>　　學(xué) 號 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要與方案論證………………………………………………………

3、……3 </p><p>　　設(shè)計(jì)原理……………………………………………………………………4</p><p>　　電源部分……………………………………………………………………5</p><p>　　紅外發(fā)射電路………………………………………………………………8

4、</p><p>　　接收放大電路……………………………………………………………… 11</p><p>　　控制電路…………………………………………………………………… 15</p><p>　　電磁閥………………………………………………………………………18</p><p>　　紅外線水龍頭原理圖……………………………………………………

5、 20</p><p>　　元器件清單…………………………………………………………………22</p><p>　　心得體會與結(jié)………………………………………………………………24</p><p>　　致謝…………………………………………………………………………25</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度表和平時考核…………………………………………

6、……26</p><p>　　指導(dǎo)教師評語和評分意見………………………………………27</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………28</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　介紹了用紅外發(fā)射與接收電路設(shè)計(jì)自動水龍頭的原理及設(shè)計(jì)方案。電路設(shè)計(jì)簡單，使用方便，同時

7、更利于節(jié)能， “節(jié)本降耗”是每個企業(yè)追求的目標(biāo)。傳統(tǒng)的水龍頭、衛(wèi)生間供水等設(shè)施，使用起來不是特別方便，而且很浪費(fèi)，在這個基礎(chǔ)上，我響應(yīng)了國家的號召“節(jié)本降耗”的精神，設(shè)計(jì)了自動供水電路，不但可以節(jié)約用水，而且還降低了公司內(nèi)部成本，達(dá)到了“節(jié)本降耗”的目的。紅外式自動水龍頭由紅外發(fā)射電路、紅外接收放大電路、控制電路，電磁閥，電源組成</p><p>　　220VAC經(jīng)變壓器T降壓，變?yōu)?VAC，再由整流、濾波、穩(wěn)壓

8、，得到9VDC供給控制電路工作。自動水龍頭接通電源，當(dāng)手伸到水龍頭下時，使水龍頭放出自來水，洗滌完畢，手離開水龍頭后，停止放水。由于知識有限，在文章敘述中肯定有不恰當(dāng)之處，希望各位老師多提出寶貴意見。</p><p><b>　　紅外線自動水龍頭</b></p><p><b>　　方安論證：</b></p><p>　　

9、1．該方案選用低功耗紅外反射開關(guān)（A），功率開關(guān)集成電路（Ic）,及電源變換電路組成，紅外反射開關(guān)向外發(fā)射調(diào)制紅外線，與其同并排安排光敏晶體管來接收，紅外信號控制功率開關(guān)集成電路進(jìn)而驅(qū)動電磁水閥。該紅外反射開關(guān)是選用模塊化產(chǎn)品，全部電路焊裝于塑料小盒內(nèi)，該方案特點(diǎn)是制作簡單，安裝可靠。</p><p>　　2．該方案選用多諧振蕩器，由紅外發(fā)射管向外發(fā)射紅外信號，該信號被接收并轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)信號放大電路放大送入譯

10、碼器，對其信號進(jìn)行判斷，來控制集成電路是否工作，進(jìn)而判斷繼電器是否工作。該方案和方案一比較，方案一由反射開關(guān)（A）和功率開關(guān)集成電路（Ic）組成，多為成品，水龍頭控制電路與電磁閥一起裝在盒子里，便制作，而方案二多采用集成電路，雖制作復(fù)雜，但其穩(wěn)定性能好，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于方案一，而且抗外界干擾比方案一強(qiáng)，節(jié)水效果也比較好，所以選用方案二。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)原理</b></p>

11、;<p>　　紅外線控制水龍頭由路由紅外線發(fā)射電路，紅外線接受與信號放大電路，鎖相環(huán)頻率解碼電路，單穩(wěn)態(tài)延時控制電路和電源電路等組成。</p><p>　　接通開關(guān)SA，由ICO1及其外圍阻容元件構(gòu)成的多諧振蕩器通電工作，驅(qū)動VL工作，將14KHz左右的紅外線調(diào)制信號發(fā)射出去。該紅外線調(diào)制信號被VL接受并轉(zhuǎn)換成電信號，再經(jīng)IC1運(yùn)算放大，放大后的信號送入IC2進(jìn)行選頻。</p><

12、;p>　　當(dāng)加在IC2 3腳的外來信號頻率與IC2的振蕩頻率相同時，IC2的8腳輸出低電平，使VL截止，IC3的2腳為高電平，3腳輸出低電平，繼電器K不 工作，電磁閥YV關(guān)閉。</p><p>　　當(dāng)洗手或用器皿取水，手或物體將VL發(fā)出的紅外線遮擋住時，IC2的8腳將由低電平變?yōu)楦唠娖?，使晶體管VT導(dǎo)通，IC3的2腳電位降低，3腳輸出高電平，繼電器K吸合，常開觸點(diǎn)接觸，電磁閥YV通電將水龍頭打開。當(dāng)遮擋物

13、離開后，電磁閥YV延時工作一段時間后自動關(guān)閉。</p><p>　　電源變壓器T，整流橋堆UR，三端集成穩(wěn)壓器IC4和濾波電容C8，C9等組成電源電路。</p><p><b>　　一.電源</b></p><p>　　電源功能：為各元器件的正常工作提供直流電源。根據(jù)設(shè)計(jì)要求組成電路的主要部分有555夠成的多諧振蕩器，其工作電壓為4.5V—18

14、V，放大電路與紅外發(fā)射管相配套光敏二極管PH302接收，其工作電壓為3V—18V，閥門開關(guān)控制電路是由NE567音頻譯碼器和晶體管組成，其工作電壓為4.5V—17V，電磁閥9V—12V，由此可知，電源電壓應(yīng)為9V使電路正常工作。</p><p>　　電源的組成：由變壓器，整流橋，濾波器，穩(wěn)壓器組成。變壓器把220V交流電（市電）變?yōu)榉€(wěn)壓所需的低壓交流電；整流器把低壓交流電變?yōu)橹绷麟?；整流后的直流電中仍會含有交流?/p>

15、分，可以通過濾波電路將交流成分濾除；經(jīng)濾波后，穩(wěn)壓器再把不穩(wěn)定的直流電壓變?yōu)榉€(wěn)定的直流電壓輸出。</p><p>　　3.電源變壓器變壓器的作用是將220V 50Hz交流電變成整流濾波所需的交流電壓。本設(shè)計(jì)需要把220V交流電變?yōu)?V 交流電，變壓器匝數(shù)比 n=原邊匝數(shù)/副邊匝數(shù)≈25.</p><p>　　4.整流濾波電路整流電路將交流電壓變換成脈動的直流電壓。再經(jīng)濾波電路濾除較大的

16、波紋成分，輸出波紋較小的直流電壓。整流通常有半波整流和全波整流。常用的整流濾波電路有全波整流濾波、橋式整流濾波等。</p><p><b>　　5. 穩(wěn)壓電路 </b></p><p>　　經(jīng)整流濾波輸出的電壓通常是不穩(wěn)定的，不能直接對系統(tǒng)供電，因此需要經(jīng)過穩(wěn)壓電路將電壓穩(wěn)定到單片機(jī)系統(tǒng)所需的要求。</p><p>　　對任何穩(wěn)壓電路都應(yīng)從兩個

17、方面考察其穩(wěn)壓特性，一是設(shè)電網(wǎng)電壓波動，研究起輸出電壓是否穩(wěn)定；二是設(shè)負(fù)載變化，研究其輸出電壓是否穩(wěn)定。</p><p>　　直流穩(wěn)壓電路分為串聯(lián)型穩(wěn)壓電路和開關(guān)型穩(wěn)壓電路，本設(shè)計(jì)采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓器一般包括單管穩(wěn)壓器和集成穩(wěn)壓器。常用的集成穩(wěn)壓器有固定式三端穩(wěn)壓器和可調(diào)式三端穩(wěn)壓器</p><p>　　6 穩(wěn)壓電源技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　穩(wěn)壓電源的技術(shù)

18、指標(biāo)可以分為兩大類：一類是特性指標(biāo)，如輸出電壓、輸出電流及電壓調(diào)節(jié)范圍；另一類是質(zhì)量指標(biāo)，反映一個穩(wěn)壓電源的優(yōu)劣，包括穩(wěn)定度、等效內(nèi)阻（輸出電阻）、波紋電壓及溫度系數(shù)等。</p><p>　　對穩(wěn)壓電源的性能，主要有以下四個方面的要求：</p><p><b>　　穩(wěn)定性好</b></p><p>　　當(dāng)輸入電壓Usr(整流、濾波輸出電壓)在規(guī)

19、定范圍內(nèi)變動時，輸出電壓Usc的變化一般要求很小。</p><p>　　由于輸入電壓變化而引起輸出電壓變化的程度，稱為穩(wěn)定度指標(biāo)，長用穩(wěn)壓系數(shù)S來表示：S的大小，反映一個穩(wěn)壓電源克服輸入電壓變化的能力。在同樣的輸入電壓變化條件下，S越小，輸出電壓的變化越小，電源的穩(wěn)定度越高。通常S約為10-2～10-4。</p><p><b>　　輸出電阻小</b></p&g

20、t;<p>　　負(fù)載變化時（從空載到滿載），輸出電壓Usr應(yīng)基本保持不變，其這方面的性能可用輸出電阻表征。輸出電阻（又稱等效內(nèi)阻）用rn表示，他等于輸出電壓變化量和負(fù)載電流變化量之比</p><p>　　rn反映負(fù)載變動時，輸出電壓維持恒定的能力,rn越小，則Ifz變化時輸出電壓的變化也越小。性能優(yōu)良的穩(wěn)壓電源，輸出電阻可小到1Ω，甚至0.01Ω。 </p><p><

21、b>　　電壓溫度系數(shù)小</b></p><p>　　當(dāng)環(huán)境溫度變化時，會引起輸出電壓的漂移。良好的穩(wěn)壓電源，應(yīng)在環(huán)境溫度變化時，有效地抑制輸出電壓的漂移，保持輸出電壓穩(wěn)定，輸出電壓的漂移用溫度系數(shù)KT來表示。 </p><p><b>　　輸出電壓紋波小</b></p><p>　　所謂紋波電壓，是指

22、輸出電壓中50Hz或100Hz的交流分量，通常用有效值或峰值表示。經(jīng)過穩(wěn)壓作用，可以使整流濾波后的紋波電壓大大降低，降低的倍數(shù)反比于穩(wěn)壓系數(shù)S。</p><p><b>　　3.原理圖</b></p><p><b>　　4.電路分析</b></p><p>　　220V的交流電壓經(jīng)過變壓器變壓，整流橋UR整流，及濾波器濾

23、波，輸出給穩(wěn)壓器。穩(wěn)壓器CW317輸出電壓為1.25—37V，輸出電流可達(dá)1.5A的可調(diào)集成三端正輸出電壓集成穩(wěn)壓器，基準(zhǔn)電壓1.25V在輸出端3和調(diào)整端1之間決定輸出電壓只能從1.25V開始往上調(diào)節(jié)，Uo=1.25（1+RW/R1），取R1=240n，故RW選4.7Kn精密可調(diào)電位器，在空載下，電阻R1不能選過大，R1=100—200n,集成穩(wěn)壓器輸出端可不加電容也可正常工作，但當(dāng)空載為容性，在500—5000PF，集成穩(wěn)壓內(nèi)部放大器

24、是1：1比例反饋，引起電壓自激振蕩，在輸出端上接電容C8，C9為濾波電容。</p><p>　　整流二極管選用+N4001，參數(shù)為U》50V，I=1A，滿足U》2V2，I》Imax條件。</p><p><b>　　二.紅外發(fā)射電路</b></p><p>　　1.紅外發(fā)射的功能：555組成的多諧振蕩電路驅(qū)動紅外發(fā)射管向外發(fā)射紅外線。</

25、p><p>　　2.紅外發(fā)射的組成：由555時基集成電路，SE303A，紅外發(fā)光二極管，電源開關(guān)S，電阻器R01—R03和電容器CO1—CO3組成的電路。接通SA，由ICO1及其外圍容阻元件構(gòu)成的多諧振蕩器通電工作，驅(qū)動紅外發(fā)光二極管工作，將紅外信號調(diào)制發(fā)射出去。</p><p><b>　　發(fā)射部分電路圖</b></p><p>　　集成時基電路

26、又稱為集成定時器或555電路，是一種數(shù)字、模擬混合型的中規(guī)模集成電路，應(yīng)用十分廣泛。它是一種產(chǎn)生時間延遲和多種脈沖信號的電路，由于內(nèi)部電壓標(biāo)準(zhǔn)使用了三個3K電阻，故取名555電路。其電路類型有雙極型和CMOS型兩大類，二者的結(jié)構(gòu)與工作原理類似。幾乎所有的雙極型產(chǎn)品型號最后的三位數(shù)碼都是555或556電路；所有的CMOS產(chǎn)品型號最后四位數(shù)碼都是7555或7556，二者的邏輯功能和引腳排列完全相同，易于互換。555和7555是單定時器。55

27、6和7556是雙定時器。雙極型的電源電壓Vtt＝＋5V~15V，輸出的最大電流可達(dá)200mA，CMOS型的電源時電壓為＝3~＋18V。</p><p>　　1、555電路的工作原理</p><p>　　555電路的內(nèi)部電路方框圖如圖14－1所示。它含有兩個電壓比較器，一個基本RS觸發(fā)器，一個放電開關(guān)管T，比較器的參考電壓由三只5K電阻器構(gòu)成的分壓器提供。它們分別使高電平比較器A1的同相輸入

28、和低電平比較器A2的反相呂、、輸入端的參考電平為2/3VCC和1/3VCC。A1與A2的輸出端控制RS觸發(fā)器狀態(tài)和放電管開關(guān)狀態(tài)。當(dāng)輸入信號自6腳，即高電平觸發(fā)輸入并超過參考電平2/3VCC時，觸發(fā)器復(fù)位，555的輸出端3腳輸出低電平，同時放電開關(guān)管導(dǎo)通；當(dāng)輸入信號自2腳輸入并低于1/3VCC進(jìn)，觸發(fā)器復(fù)位，555的3腳輸出高電平，同時放電開關(guān)管截止。</p><p>　　RD是復(fù)位端（4腳），當(dāng)RD＝0,555

29、輸出低電平。平時RD端開路或接VCC。　</p><p>　　Vc是控制電壓端（5腳），平時輸出2/3VCC作為比較器A1的參考電平，當(dāng)5腳外接一個輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實(shí)現(xiàn)對輸出的另一種控制，在不接外加電壓時，通常接一0.01uF的電容器到地，起濾波作用，以消除外來的干擾，以確保參考電平的穩(wěn)定。</p><p>　　T為放電管，當(dāng)T導(dǎo)通時，將給接于腳7的電容器提供低阻放

30、電通路。</p><p>　　555定時器主要是與電阻、電容構(gòu)成充放電電路，并由兩個比較器來檢測電容器上的電壓，以確定輸出電平的高低和放電開關(guān)管的通斷。這就很方便地構(gòu)成從微秒到數(shù)十分鐘的延時電路，可方便地構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，多諧振蕩器，施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生或波形變換電路。</p><p>　?。?）構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器</p><p>　　圖14－2（a）為由555定時

31、器和外接定時元件R、C構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。觸發(fā)電路由C1、R1、D構(gòu)成，其中D為鉗位二極管，穩(wěn)態(tài)時555電路輸入端處于電源電平，內(nèi)部放電開關(guān)和T導(dǎo)通，輸出端F輸出低電平，當(dāng)有一個外部2與腳5與6直接相連。電路沒有穩(wěn)態(tài)，僅存在兩個暫穩(wěn)態(tài)，電路亦不需要外加觸發(fā)信號，利用電源通過R1、R2向C充電，以及C通過R2向放電端C1放電，使電路產(chǎn)生振蕩。電容C在1/3VCCt和2/3Vcc之間充電和放電。其波形如圖14－3（b）所示。輸出信號的時間參

32、數(shù)是</p><p>　　T＝tw1+tw2, tw1=0.7(R1+R2)C, tw2=0.7R2C</p><p>　　555電路要求R1與R2均應(yīng)大于或等于1K,但R1＋R2應(yīng)小于或等于3.3M歐。</p><p>　　外部元件的穩(wěn)定性決定了多諧振蕩器的穩(wěn)定性，555定時器配以少量的元件即要獲得較高精度的振　蕩頻率和具有較強(qiáng)的功率輸出能力。因此這種形式的多

33、諧振蕩器應(yīng)用很廣。</p><p><b>　　三．接收和放大電路</b></p><p>　　紅外接收，放大的功能：紅外調(diào)制信號被紅外接收光敏二極管接收并轉(zhuǎn)換為電信號，在經(jīng)UA741型運(yùn)算放大集成電路運(yùn)算放大，放大后的信號送入NE567型音頻鎖相環(huán)譯碼器集成電路進(jìn)行選頻。</p><p>　　紅外接收，放大的組成是由接收光敏二極管，UA741

34、型運(yùn)算放大集成電路組成。</p><p><b>　　紅外接收放大電路</b></p><p>　　光電元件特點(diǎn)是其高精度、高分辨率、大動態(tài)范圍，利用光敏元件上的光電流隨光強(qiáng)變動而變化這一現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)幾何增量，光電傳感器可廣泛地應(yīng)用于靜態(tài)測量、動態(tài)測量及自動化控制等領(lǐng)域。本設(shè)計(jì)中接收部分就采用了光敏二極管。</p><p>　　光電傳感器工作原理&

35、#160;</p><p>　　光電傳感器的基本轉(zhuǎn)換原理是將被測量參數(shù)轉(zhuǎn)換成光信號的變化，然后將光信號作用于光電元件轉(zhuǎn)換成電信號的輸出。常用的光電傳感器是采用發(fā)光二極管作為光源，光源經(jīng)過透鏡聚焦于空間某一點(diǎn)。如果在該點(diǎn)有障 礙物，光就照不到光敏二極管上，電路處于偏置狀態(tài)，PN結(jié)截止，反向電流很小。當(dāng)沒有障礙物遮擋時，光照到光敏二極管上時，PN結(jié)附近產(chǎn)生電子——空穴對，并在外.電場和內(nèi)電場的共同作用下，漂

36、移過PN結(jié)，產(chǎn)生光電流。此時，光電流與光照強(qiáng)度成正比，光敏二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)。 </p><p>　　具體方法是在光源側(cè)使用發(fā)光二極管，在受光側(cè)使用光敏二極管，并將信號處理電路集成制作在一塊芯片上。它的特點(diǎn)是體積小，可靠性高，工作電源電壓范圍寬，接口電路的復(fù)雜程度大幅度減少，可直接與TTL，LSTTL和CMLS電路芯片連接。</p><p>　　2．運(yùn)算放大器主要由輸入級、中間放

37、大級、輸出級和偏置電路等四部分組成，如圖1所示。</p><p>　　運(yùn)算放大器的偏置電路與分立放大電路的偏置電路設(shè)計(jì)有很大不同，主要由各種形式的恒流源電路實(shí)現(xiàn)，熟悉各種形式的恒流源電路是閱讀運(yùn)放電路的基礎(chǔ)。</p><p>　　運(yùn)算放大器的輸入級通常是差分放大電路，其主要功能是抑制共模干擾和溫漂，雙極型運(yùn)放中差分管通常采用CC-CB復(fù)合管，以便拓展通頻帶；</p><

38、p>　　運(yùn)算放大器的中間級采用共射或共源電路，并采用恒流源負(fù)載和復(fù)合管以增加電壓放大倍數(shù)。</p><p>　　雙極型運(yùn)算放大器的輸出級采用互補(bǔ)輸出形式，其主要功能是提高負(fù)載能力并增大輸出電壓和電流的動態(tài)范圍。二只輸出管輪流導(dǎo)通，每管工作在乙類狀態(tài)。為消除交越失真，通常會給輸出管提供適當(dāng)?shù)钠秒娏鳎屍涔ぷ髟诩滓翌悹顟B(tài)。</p><p>　　由于集成電路工藝的限制，各級之間采用直接耦

39、合。為保證輸入短路時，輸出直流電平為零，有時還需要在級間加入電平移動電路。</p><p>　　圖2是uA741運(yùn)算放大電路的等效電路圖，對其基本工作原理的分析。</p><p><b>　　圖2</b></p><p>　?。?） 運(yùn)放電路的結(jié)構(gòu)分解</p><p>　　輸入級是一個差動放大電路，主要由、（共集-共基組

40、合）和、組成。中間放大級由、、組成共集—共射電路；輸出級由、組成互補(bǔ)輸出電路。</p><p>　?。?） 基準(zhǔn)電流分析</p><p>　　、、組成運(yùn)放的基準(zhǔn)電流源，中得到的基準(zhǔn)電流為</p><p>　　（3） 靜態(tài)偏置分析</p><p>　　與構(gòu)成微鏡像電流源，一方面給、的基極提供偏置，另一方面由、構(gòu)成的鏡像電流源給、、、的集電極提供

41、恒流偏置，同時作為、的恒流負(fù)載。</p><p>　　是多集電極管，它與構(gòu)成鏡像電流源。一方面給提供偏置電流，同時作為的有源負(fù)載。則是給提供偏置電流，同時作為的有源負(fù)載。</p><p>　　將電路中的鏡像直流電流源用等效恒流源代替，得到等效直流通路如圖3所示。</p><p><b>　　圖3</b></p><p>

42、<b>　?。?） 交流分析</b></p><p>　　差分輸入級中的、、管構(gòu)成高精度交流鏡像電流源，，因而提供給的電流為，使單端輸出的差分電路達(dá)到雙端輸出的效果。、同時分別作為、的有源負(fù)載。</p><p>　　電容C的作用是進(jìn)行相位補(bǔ)償，用于防止該運(yùn)放可能產(chǎn)生的自激振蕩。</p><p>　　輸出級中的，，給互補(bǔ)輸出管，提供靜態(tài)偏置，以消

43、除交越越失真。</p><p>　　、是輸出限流保護(hù)用取樣電阻，當(dāng)輸出電流過大時，或?qū)?，通過、組成的鏡像電流源，將該電流鏡像至的另一個基極，通過負(fù)反饋抑制輸出電流的增大。</p><p><b>　　四．控制電路</b></p><p>　　1．控制電路主要由時基基成電路NE555，LM567型音頻瑣相環(huán)譯碼器基成電路，開關(guān)晶體管V，延時電容

44、器C6，繼電器K，二極管VD2，電磁閥YV及有關(guān)外圍元件組成。傳輸來的外來頻率信號被LM567接收，比較判斷輸出的信號來驅(qū)動晶體管VT，，當(dāng)加在LM567 3腳的外來信號頻率與LM567相同時，IC2的8腳輸出低電平，使VL截止，IC3的2腳為高電平，3腳輸出低電平，繼電器K不 工作，電磁閥YV關(guān)閉。當(dāng)洗手或用器皿取水，手或物體將VL發(fā)出的紅外線遮擋住時，IC2的8腳將由低電平變?yōu)楦唠娖剑咕w管VT導(dǎo)通，IC3的2腳電位降低，3腳輸出

45、高電平，繼電器K吸合，常開觸點(diǎn)接觸，電磁閥YV通電將水龍頭打開。當(dāng)遮擋物離開后，電磁閥YV延時工作一段時間后自動關(guān)閉。其電路圖下圖所示。</p><p><b>　　控制電路</b></p><p>　　NE555功能和原理如上（略），控制水龍頭能夠出水。</p><p>　　LM567為通用音調(diào)譯碼器，當(dāng)輸入信號于通帶內(nèi)時提供飽和晶體管對地開

46、關(guān)，電路由I與Q檢波器構(gòu)成，由電壓控制振蕩器驅(qū)動振蕩器確定譯碼器中心頻率。</p><p>　　用外接電阻20比1頻率范圍</p><p>　　邏輯兼容輸出具有吸收100mA電流吸收能力。</p><p>　　寬信號輸出與噪聲的高抑制</p><p><b>　　對假信號抗干擾</b></p><p&

47、gt;<b>　　高穩(wěn)定的中心頻率</b></p><p>　　中心頻率調(diào)節(jié)從0.01Hz到500kHz</p><p>　　電源電壓5V--15V，推薦使用9V。</p><p>　　應(yīng)用舉例：輸入端接104電容，輸出端接上拉電阻10K，C1、C2為1uF。R1、C1決定振蕩頻率，一般C1為104電容，R1為10K--200K。電源電壓為&l

48、t;/p><p><b>　　9V。</b></p><p>　　LM567是一片鎖相環(huán)電路，采用8腳雙列直插塑封。其⑤、⑥腳外接的電阻和電容決定了內(nèi)部壓控振蕩器的中心頻率f2，f2≈1/1.1RC。其①、②腳通常分別通過一電容器接地，形成輸出濾波網(wǎng)絡(luò)和環(huán)路單級低通濾波網(wǎng)絡(luò)。②腳所接電容決定鎖相環(huán)路的捕捉帶寬：電容值越大，環(huán)路帶寬越窄。①腳所接電容的容量應(yīng)至少是②腳電容的

49、2倍。③腳是輸入端，要求輸入信號≥25mV。⑧腳是邏輯輸出端，其內(nèi)部是一個集電極開路的三極管，允許最大灌電流為100mA。LM567的工作電壓為4.75～9V，工作頻率從直流到500kHz，靜態(tài)工作電流約8mA。LM567的內(nèi)部電路及詳細(xì)工作過程非常復(fù)雜，這里僅將其基本功能概述如下：當(dāng)LM567的③腳輸入幅度≥25mV、頻率在其帶寬內(nèi)的信號時，⑧腳由高電平變成低電平，②腳輸出經(jīng)頻率/電壓變換的調(diào)制信號；如果在器件的②腳輸入音頻信號，則在

50、⑤腳輸出受②腳輸入調(diào)制信號調(diào)制的調(diào)頻方波信號。在圖4的電路中我們僅利用了LM567接收到相同頻率的載波信號后⑧腳電壓由高變低這一特性，來形成對控制對象的選頻。</p><p>　　繼電器額定工作電壓是繼電器最主要的一項(xiàng)技術(shù)參數(shù)。在使用繼電器時，應(yīng)該首先考慮所在電路(即繼電器線圈所在的電路)的工作電壓，繼電器的額定工作電壓應(yīng)等于所在電路的工作電壓。一般所在電路的工作電壓是繼電器額定工作電壓的0.86。注意所在電路的

51、工件電壓千萬不能超過繼電器額定工作電壓，否則繼電器線圈容易燒毀。NE555電路是可以直接驅(qū)動繼電器工作的，而有些集成電路，例如COMS電路輸出電流小，需要加一級晶體管放大電路方可驅(qū)動繼電器，這就應(yīng)考慮晶體管輸出電流應(yīng)大于繼電器的額定工作電流。根據(jù)本設(shè)計(jì)繼電器應(yīng)選9V直流電壓繼電器。</p><p><b>　　五．電磁閥</b></p><p>　　追朔電磁閥的發(fā)展史

52、，到目前為止，國內(nèi)外的電磁閥從原理上分為三大類(即直動式、分步童先導(dǎo)式)，而從閥瓣結(jié)構(gòu)和材料上的不同與原理上的區(qū)別又分為六個分支小類(直動膜片結(jié)構(gòu)、分步重片結(jié)構(gòu)、先導(dǎo)膜式結(jié)構(gòu)、直動活塞結(jié)構(gòu)、分步直動活塞結(jié)構(gòu)、先導(dǎo)活塞結(jié)構(gòu))。</p><p><b>　　直動式電磁閥： </b></p><p>　　原理：通電時，電磁線圈產(chǎn)生電磁力把關(guān)閉件從閥座上提起，閥門打開；斷電時

53、，電磁力消失，彈簧把關(guān)閉件壓在閥座上，閥門關(guān)閉。 　　特點(diǎn)：在真空、負(fù)壓、零壓時能正常工作，但通徑一般不超過25mm。 分布直動式電磁閥：</p><p>　　原理： 它是一種直動和先導(dǎo)式相結(jié)合的原理，當(dāng)入口與出口沒有壓差時，通電后，電磁力直接把先導(dǎo)小閥和主閥關(guān)閉件依次向上提起，閥門打開。當(dāng)入口與出口達(dá)到啟動壓差時，通電后，電磁力先導(dǎo)小閥，主閥下腔壓力上升，上腔壓力下降，從而利用壓差把主閥向上推開；斷電時，先導(dǎo)

54、閥利用彈簧力或介質(zhì)壓力推動關(guān)閉件，向下移動，使閥門關(guān)閉?！　√攸c(diǎn)： 在零壓差或真空、高壓時亦能可靠動作，但功率較大，要求必須水平安裝。 </p><p><b>　　先導(dǎo)式電磁閥： </b></p><p>　　原理：通電時，電磁力把先導(dǎo)孔打開，上腔室壓力迅速下降，在關(guān)閉件周圍形成上低下高的壓差，流體壓力推動關(guān)閉件向上移動，閥門打開；斷電時，彈簧力把先導(dǎo)孔關(guān)閉，入口壓

55、力通過旁通孔迅速腔室在關(guān)閥件周圍形成下低上高的壓差，流體壓力推</p><p><b>　　1.適用性 </b></p><p>　　管路中的流體必須和選用的電磁閥系列型號中標(biāo)定的介質(zhì)一致。 </p><p>　　流體的溫度必須小于選用電磁閥的標(biāo)定溫度。 </p><p>　　電磁閥允許液體粘度一般在20CST以下，大于

56、20CST應(yīng)注明。</p><p>　　工作壓差，管路最高壓差在小于0.04MPa時應(yīng)選用如ZS,2W,ZQDF,ZCM系列等直動式和分步直動式；最低工作壓差大于0.04MPa時可選用先導(dǎo)式（壓差式）電磁閥；最高工作壓差應(yīng)小于電磁閥的最大標(biāo)定壓力；一般電磁閥都是單向工作，因此要注意是否有反壓差，如有安裝止回閥。 </p><p>　　流體清潔度不高時應(yīng)在電磁閥前安裝過濾器，一般電磁閥對介質(zhì)

57、要求清潔度要好。 </p><p>　　注意流量孔徑和接管口徑；電磁閥一般只有開關(guān)兩位控制；條件允許請安裝旁路管，便于維修；有水錘現(xiàn)象時要定制電磁閥的開閉時間調(diào)節(jié)。 </p><p>　　注意環(huán)境溫度對電磁閥的影響 </p><p>　　電源電流和消耗功率應(yīng)根據(jù)輸出容量選取，電源電壓一般允許±10%左右，必須注意交流起動時VA值較高。 </p>

58、<p><b>　　2、可靠性 </b></p><p>　　電磁閥分為常閉和常開二種；一般選用常閉型，通電打開，斷電關(guān)閉；但在開啟時間很長關(guān)閉時很短時要選用常開型了。 </p><p>　　壽命試驗(yàn)，工廠一般屬于型式試驗(yàn)項(xiàng)目，確切地說我國還沒有電磁閥的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，因此選用電磁閥廠家時慎重。 </p><p>　　動作時間很短頻率較

59、高時一般選取直動式，大口徑選用快速系列。 </p><p><b>　　3、安全性 </b></p><p>　　一般電磁閥不防水，在條件不允許時請選用防水型，工廠可以定做。</p><p>　　電磁閥的最高標(biāo)定公稱壓力一定要超過管路內(nèi)的最高壓力，否則使用壽命會縮短或產(chǎn)生其它意外情況。 </p><p>　　有腐蝕性液體

60、的應(yīng)選用全不銹鋼型，強(qiáng)腐蝕性流體宜選用塑料王（SLF）電磁閥。 </p><p>　　爆炸性環(huán)境必須選用相應(yīng)的防爆產(chǎn)品。 </p><p><b>　　4、經(jīng)濟(jì)性 </b></p><p>　　有很多電磁閥可以通用，但在能滿足以上三點(diǎn)的基礎(chǔ)上應(yīng)選用最經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品。 </p><p>　　六．紅外線水龍頭原理圖</p&

61、gt;<p>　　紅外線控制水龍頭由路由紅外線發(fā)射電路，紅外線接受與信號放大電路，鎖相環(huán)頻率解碼電路，單穩(wěn)態(tài)延時控制電路和電源電路等組成，如圖：</p><p><b>　?。╝）</b></p><p><b>　　(b)</b></p><p>　　紅外線控制自動水龍頭電路原理圖</p>&

62、lt;p>　?。╝）發(fā)射電路 （b）接受控制電路</p><p><b>　　生成PCB板</b></p><p>　　接通開關(guān)SA，由ICO1及其外圍阻容元件構(gòu)成的多諧振蕩器通電工作，驅(qū)動VL工作，將14KHz左右的紅外線調(diào)制信號發(fā)射出去。該紅外線調(diào)制信號被VL接受并轉(zhuǎn)換成電信號，再經(jīng)IC1運(yùn)算放大，放大后的信號送入IC2進(jìn)行選頻。</p>

63、<p>　　當(dāng)加在IC2 3腳的外來信號頻率與IC2的振蕩頻率相同時，IC2的8腳輸出低電平，使VL截止，IC3的2腳為高電平，3腳輸出低電平，繼電器K不 工作，電磁閥YV關(guān)閉。</p><p>　　當(dāng)洗手或用器皿取水，手或物體將VL發(fā)出的紅外線遮擋住時，IC2的8腳將由低電平變?yōu)楦唠娖?，使晶體管VT導(dǎo)通，IC3的2腳電位降低，3腳輸出高電平，繼電器K吸合，常開觸點(diǎn)接觸，電磁閥YV通電將水龍頭打開。當(dāng)

64、遮擋物離開后，電磁閥YV延時工作一段時間后自動關(guān)閉。</p><p>　　電源變壓器T，整流橋堆UR，三端集成穩(wěn)壓器IC4和濾波電容C8，C9等組成電源電路。</p><p><b>　　七． 元器件清單</b></p><p><b>　　心得體會與總結(jié)</b></p><p>　　通過本次畢業(yè)設(shè)

65、計(jì)，使我感受到過程是艱辛同時又充滿樂趣的。時至今日，幾個禮拜的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于可以畫上一個句號了，但是現(xiàn)在回想起來做畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個過程，頗有心得，其中有苦也有甜，不過樂趣盡在其中呀！沒有接受任務(wù)以前覺得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對這幾年來所學(xué)知識的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面、太偏激了。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗(yàn)，而且也是對自己能力的一種提高。下面我對整個畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程做一下簡單的總結(jié)。 第一，接到任務(wù)以

66、后進(jìn)行選題。選題是畢業(yè)設(shè)計(jì)的開端，選擇恰當(dāng)?shù)摹⒏信d趣的題目，這對于整個畢業(yè)設(shè)計(jì)是否能夠順利進(jìn)行關(guān)系極大。好比走路，這開始的第一步是具有決定意義的，第一步邁向何方，需要慎重考慮。否則，就可能走許多彎路、費(fèi)許多周折，甚至南轅北轍，難以到達(dá)目的地；因此選題時一定要考慮好了。 第二，題目確定后就是找資料了。查資料是做畢業(yè)設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作，好的開端就相當(dāng)于成功了一半，到圖書館、書店、資料室去雖說是比較原始的方式，但也有可取之處的?？傊?/p>

67、，不管通過哪種方式查的資料都是有利用價值的，要一一記錄下來以備后用。 第三，通過上面的過程，已經(jīng)</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　八周的時間雖說不是很長，但卻獲益良多。這要?dú)w功陜西國防學(xué)院xx老師及我院老師的輔導(dǎo)。在此特別感謝xx老師在百忙中抽出時間為我們輔導(dǎo)，從選題到內(nèi)容章節(jié)的安排都傾注了他大量的心血，如果沒有他的耐心指導(dǎo)和精

68、心點(diǎn)撥，是不可能順利完成這篇論文的。在此，謹(jǐn)祝xx老師身體健康，萬事順意！</p><p>　　同時，我還要感謝我校論文輔導(dǎo)老師，他在論文寫作期間給予我許多的建議和幫助。此外，在學(xué)習(xí)和論文寫作期間，以及我周圍的同學(xué)、朋友，都給予我許多的關(guān)心與幫助、理解與支持，在此一并致謝！</p><p>　　同時，我還要感謝我校論文輔導(dǎo)老師，他在論文寫作期間給予我許多的建議和幫助。此外，在學(xué)習(xí)和論文寫作

69、期間，以及我周圍的同學(xué)、朋友，都給予我許多的關(guān)心與幫助、理解與支持，在此一并致謝</p><p>　　經(jīng)過了兩個多月的學(xué)習(xí)和工作，我終于完成了《紅外線自動水龍頭》的論文。從開始接到論文題目，到論文文章的完成，每走一步對我來說都是新的嘗試與挑戰(zhàn)，這也是我在大學(xué)期間獨(dú)立完成的最大的項(xiàng)目。在這段時間里，我學(xué)到了很多知識也有很多感受，從對紅外線自動水龍頭一無所知，對紅外接收放大，譯碼器等相關(guān)技術(shù)很不了解的狀態(tài)，我開始了獨(dú)

70、立的學(xué)習(xí)，查看相關(guān)的資料和書籍，讓自己頭腦中模糊的概念逐漸清晰，使自己非常稚嫩作品一步步完善起來，每一次改進(jìn)都是我學(xué)習(xí)的收獲，每一次試驗(yàn)的成功都會讓我興奮好一段時間。從中我也充分認(rèn)識到了紅外線水龍頭這一新興的事物給我們生活帶來的方便。</p><p>　　雖然我的論文作品不是很成熟，還有很多不足之處，但我可以自豪的說，這里面的每一內(nèi)容，都有我的勞動。當(dāng)看著自己的論文，真是莫大的幸福和欣慰。我相信其中的酸甜苦辣最終

71、都會化為甜美的甘泉。</p><p>　　這次做論文的經(jīng)歷也會使我終身受益，我感受到做論文是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己學(xué)習(xí)的過程和研究的過程，沒有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力，沒有自己的研究，就不會有所突破，那也就不叫論文了。希望這次的經(jīng)歷能讓我在以后學(xué)習(xí)中激勵我繼續(xù)進(jìn)步。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度表和平時考核</p><p>　　學(xué)生簽名:

72、 班級: </p><p>　　平時成績: </p><p>　　指導(dǎo)教師評語和評分意見</p><p><b>　　學(xué)生姓名: </b></p><p><b>　　評語: </b></p><p>　　評分:

73、</p><p><b>　　指導(dǎo)教師簽名: </b></p><p><b>　　年 月 日</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　郭維芹主編：《模擬電子技術(shù)》，北京，科學(xué)出版社，1993</p><p>

74、;　　童詩白、何金茂主編：《電子技術(shù)基礎(chǔ)試題匯編（數(shù)字部分）》，北京，高等教育出版社，1992</p><p>　　方佩敏編著：《新編傳感器原理·應(yīng)用·電路詳解》，北京，電子工業(yè)出版社，1994</p><p>　　4.吳潤宇、軒蔭華、苗銀梅、周功楷編著：《實(shí)用穩(wěn)定電源》，北京，人民郵電出版社， 1994</p><p>　　何希才、伊兵、杜煜

75、：《實(shí)用電子電路設(shè)計(jì)》，北京，電子工業(yè)出版社，1998</p><p>　　劉潤華等編著：《現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)》，山東東營，石油大學(xué)出版社，1998</p><p>　　李素珍、丁辛芳編：《半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)》，北京，高等教育出版社，1984</p><p>　　衣承斌、劉金南編：《數(shù)字集成電子技術(shù)基礎(chǔ)》，南京，東南大學(xué)出版社，1994</p><p&

76、gt;　　西安交通大學(xué)電子學(xué)教研室主編，沈尚賢主編：《集成技術(shù)導(dǎo)論》，北京，高等教育出版社，1985</p><p>　　謝嘉奎主編：《電子線路》（第四版），北京，高等教育出版社，1999</p><p>　　10.謝沅清、解月珍：《電子電路基礎(chǔ)》，北京，人民郵電出版社，1999</p><p>　　11.席德勛編著：《現(xiàn)代電子技術(shù)》，北京，高等教育出版社，1999

77、</p><p>　　12.北方交通大學(xué)，馮民昌主編：《數(shù)字集成電路系統(tǒng)》（第二版），北京，中國鐵道出版社，1985</p><p>　　13.莊效桓，李燕民：《模擬電子技術(shù)》，北京，機(jī)械工業(yè)出版社，1998</p><p>　　14.何希才、伊兵、杜煜：《實(shí)用電子電路設(shè)計(jì)》，北京，電子工業(yè)出版社，1998</p><p>　　15.劉潤華等