紅外線控制自動(dòng)干手器畢業(yè)論文

1、<p><b>　　畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))</b></p><p>　　題目：紅外線控制自動(dòng)干手器</p><p>　　姓名： 學(xué)號(hào)： </p><p>　　系別： 信息與設(shè)計(jì)系 專業(yè)： 電子信息工程技術(shù)</p><p>　　班級(jí)： 電信0931班 <

2、;/p><p>　　指導(dǎo)教師： 蘇波 </p><p>　　2011年 6 月 25 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 設(shè)計(jì)任務(wù)概述</b></p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)概述……

3、…………………………………………(4)</p><p>　　1.2 電路設(shè)計(jì)要求………………………………………………(4)</p><p>　　1.3 發(fā)揮部分 ………………………………………………(4)</p><p>　　2 電路基本組成及原理</p><p>　　2.1 電路設(shè)計(jì)……………………………………………………(5)&l

4、t;/p><p>　　2.2工作原理……………………………………………………(5)</p><p>　　2.21電源部分……………………………………………………(6)</p><p>　　2.22 紅外線發(fā)射電路……………………………………………(7)</p><p>　　2.23 紅外線接受放大電路………………………………………(8)</

5、p><p>　　2.24 脈沖整形電路………………………………………………(9)</p><p>　　2.25開關(guān)控制電路………………………………………………(10)</p><p><b>　　3 制作與調(diào)試</b></p><p>　　3.1 制作與調(diào)試 …………………………………………………(11)</p>

6、;<p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………(12)</p><p>　　致謝…………………………………………………………………(13)</p><p>　　紅外線控制自動(dòng)干手器</p><p>　　摘要：自動(dòng)干手器電路是由發(fā)射電路、紅外接收電路、多諧振蕩器電路和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路等組成。它主要用于賓館酒店、機(jī)場(chǎng)車站、體育場(chǎng)館等公共

7、場(chǎng)所的洗手間內(nèi)，當(dāng)有人洗手時(shí)，該電路會(huì)自動(dòng)開啟并關(guān)斷，使用安全可靠、清潔衛(wèi)生。自動(dòng)干手器主要的組成部分就是555定時(shí)器電路。由于555功能強(qiáng)大，使用方便、靈活，根據(jù)它可以制造出多種產(chǎn)品，例如自動(dòng)干手器、家用電器、電子玩具。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)555定時(shí)器有了進(jìn)一步的理解，555定時(shí)器是一種多用途的數(shù)字-模擬混合集成電路，因集成電路內(nèi)部含有三個(gè)5千歐電阻而得名，利用它能極方便地構(gòu)成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器。</p&g

8、t;<p>　　關(guān)鍵詞：555定時(shí)器 紅外線 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 多諧振蕩器 </p><p><b>　　1 設(shè)計(jì)任務(wù)概述</b></p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)任務(wù)概述</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)紅外線控制自動(dòng)干手器。</p><p>　　1.2 電路設(shè)

9、計(jì)要求</p><p>　　當(dāng)有人手伸過(guò)來(lái)時(shí)，紅外線開關(guān)將電熱吹風(fēng)機(jī)自動(dòng)打開，人離開時(shí)又自動(dòng)將吹風(fēng)機(jī)關(guān)閉。一次工作時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)。</p><p><b>　　1.3 發(fā)揮部分 </b></p><p>　　用發(fā)光二極管代替電熱吹風(fēng)機(jī)。當(dāng)有人手伸過(guò)來(lái)時(shí)，紅外線開關(guān)將點(diǎn)亮發(fā)光二極管，人離開時(shí)又自動(dòng)將發(fā)光二極管熄滅！一次工作時(shí)間不能太長(zhǎng)。</p

10、><p><b>　　2 基本組成及原理</b></p><p><b>　　2.1 電路設(shè)計(jì) </b></p><p>　　自動(dòng)干手器是一種高檔衛(wèi)生潔具，廣泛應(yīng)用于賓館酒店、機(jī)場(chǎng)車站、體育場(chǎng)館等公共場(chǎng)所的洗手間。其工作原理只是采用一種紅外線控制的電子開關(guān)、當(dāng)有人手伸過(guò)來(lái)時(shí)，紅外線開關(guān)將電熱吹風(fēng)機(jī)自動(dòng)打開，人離開時(shí)又知道將吹風(fēng)

11、機(jī)關(guān)閉。成品的自動(dòng)干手器將紅外線控制開關(guān)和電熱吹風(fēng)機(jī)制作成一體，根據(jù)這個(gè)基本原理，用一只發(fā)光二極管，加裝一個(gè)紅外控制開關(guān)，就可組成一個(gè)自動(dòng)干手器，其效果與成品自動(dòng)干手器是一樣的。根據(jù)電路設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)出原理圖如下圖2-1：</p><p>　　圖2-1紅外線控制自動(dòng)干手器</p><p><b>　　2.2工作原理</b></p><p>　　該

12、紅外線自動(dòng)干手器電路由紅外線發(fā)射器、紅外線接受放大器和開關(guān)控制器組成。利用555定時(shí)器組成多諧振蕩器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器等元件即可組成紅外線知道干手器電路。</p><p><b>　　2.21電源部分</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)固定輸出9V的直流穩(wěn)壓電源。</p><p>　　圖2-2直流穩(wěn)壓電源</p><p>

13、　　直流電源主要由降壓，整流，濾波、穩(wěn)壓、指示、保護(hù)等電路組成，根據(jù)超溫告警電路元器件的組成，設(shè)計(jì)了如上圖所示電路。由于輸出電壓決定于集成穩(wěn)壓器，所以輸出電壓為9V，最大輸出電流為1.5A。為使電路正常工作，要求輸入電壓Ua比輸出電壓Ub至少大2.5~3V。</p><p>　　2.22紅外線發(fā)射電路</p><p>　　紅外線發(fā)射電路如圖2-3所示：</p><p&g

14、t;　　圖2-3紅外線發(fā)射電路</p><p>　　由U1與紅外線發(fā)射管SE303組成，它是由555時(shí)基集成電路組成的多諧振蕩器，振蕩頻率約為100Hz(T=0.69(R1+2R2)),由多諧振蕩器產(chǎn)生的脈沖經(jīng)R3送到紅外線發(fā)射管SE303發(fā)送出去。</p><p>　　2.23紅外線接受放大電路</p><p><b>　　如圖2-4</b>

15、</p><p>　　圖2-4紅外線接受放大電路</p><p>　　紅外線接收電路由PH302紅外線接收管和非門集成芯片U2組成的電壓放大器組成，U2為CD4069六反向器如下圖2-5。用其中的三個(gè)門D1-D3組成電壓放大器。R6是其反饋偏置電阻，由PH302紅外線接收管VDL將接收到的紅外線發(fā)射信號(hào)轉(zhuǎn)化為電脈沖后，通過(guò)C3、R5加至電壓放大器的輸入端，進(jìn)行脈沖幅度放大。</p&g

16、t;<p>　　圖2-5 CD4069</p><p>　　2.24脈沖整形電路</p><p>　　IC CD4069的D4、D5與 R7、R8組成施密特觸發(fā)器如下圖2-6. 將放大后的脈沖整形，使其變?yōu)檫吘壎盖偷姆讲ㄐ盘?hào)，C4、R9組成微分電路，將施密特觸發(fā)器輸出的方波轉(zhuǎn)化成觸發(fā)脈沖，以便對(duì)后級(jí)可靠觸發(fā)。</p><p>　　圖2-6 脈沖整形電

17、路</p><p>　　2.25開關(guān)控制電路</p><p>　　開關(guān)控制電路555時(shí)基集成電路與R10、C5組成了脈沖啟動(dòng)型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，如下圖2-7所示由C4、R9形成的觸發(fā)脈沖觸發(fā)翻轉(zhuǎn)。</p><p>　　圖2-7 開關(guān)控制電路</p><p>　　單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器在穩(wěn)態(tài)時(shí)U3的3腳輸出低電平，繼電器處于釋放狀態(tài)，當(dāng)其受到觸發(fā)后翻轉(zhuǎn)，3

18、腳輸出高電平，繼電器通電吸合，這時(shí)發(fā)光二極管點(diǎn)亮。這時(shí)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，其暫穩(wěn)態(tài)時(shí)間由R10、C5決定，其暫穩(wěn)態(tài)時(shí)間按Tw=1.1R10*C5計(jì)數(shù)，約為15s。15s后暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束，電路翻轉(zhuǎn)恢復(fù)穩(wěn)態(tài)，3腳輸出低電平，繼電器釋放，發(fā)光二極管失電，熄燈。其中二極管VD1的作用是續(xù)流，當(dāng)繼電器失電時(shí)，由于其線圈電流不能突變，VD1給其提供電流回路，否則易損壞555.</p><p><b>　　3 制作

19、與調(diào)試</b></p><p><b>　　3.1 制作與調(diào)試</b></p><p>　　制作時(shí)分直流穩(wěn)壓電源、多諧振蕩器、信號(hào)處理（放大、整形、微分）、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器四個(gè)部分制作，并分別調(diào)試成功。</p><p>　　將干手器放在一個(gè)平整的位置，當(dāng)手伸在紅外線發(fā)射頭和接受頭上方時(shí)，紅外線發(fā)射頭反射的紅外線信號(hào)應(yīng)被反射到接收頭，通過(guò)

20、信號(hào)處理使發(fā)光二極管點(diǎn)亮，否則應(yīng)調(diào)整發(fā)射頭和接收頭的位置。</p><p>　　注意：紅外線接收管PH302、續(xù)流二極管VD1不能接反；另外要分清555、CD4069的各引腳。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　通過(guò)本次設(shè)計(jì)我掌握了很多以前不熟練的東西，認(rèn)識(shí)了很多以前不熟悉得東西，使我在人生上又進(jìn)了一步。也認(rèn)識(shí)到很多

21、的不足。</p><p>　　在這次設(shè)計(jì)工程中，我又全面系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了555定時(shí)器及其應(yīng)用的一般原理和基本實(shí)現(xiàn)方法，通過(guò)復(fù)習(xí)這些知識(shí)，我把以前不明白的地方學(xué)習(xí)明白了加深了對(duì)這些知識(shí)的理解。并且我還仔細(xì)分析了單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器的電路結(jié)構(gòu)及工作原理。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1]徐根耀 電子元器件

22、與電子制作 北京理工大學(xué)出版社 2009</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)能夠順利完成，還承蒙各位指導(dǎo)老師以及身邊的很多同學(xué)的指導(dǎo)和幫助。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，各位指導(dǎo)老師給予了悉心的指導(dǎo)，最重要的是給了我解決問(wèn)題的思路和方法，并且在設(shè)計(jì)環(huán)境和器材方面給予了大力的幫助和支持，在此，我對(duì)各位老師表示最真摯的感謝！同時(shí)感謝所有幫助過(guò)我的同