紅外線控制自動干手器畢業(yè)論文

1、<p><b>　　畢業(yè)論文(設(shè)計)</b></p><p>　　題目：紅外線控制自動干手器</p><p>　　姓名： 學號： </p><p>　　系別： 信息與設(shè)計系 專業(yè)： 電子信息工程技術(shù)</p><p>　　班級： 電信0931班 <

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

3、…………………………………………(4)</p><p>　　1.2 電路設(shè)計要求………………………………………………(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……………………………………………………(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…………………………………………………………(12)</p><p>　　致謝…………………………………………………………………(13)</p><p>　　紅外線控制自動干手器</p><p>　　摘要：自動干手器電路是由發(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、機場車站、體育場館等公共

7、場所的洗手間內(nèi)，當有人洗手時，該電路會自動開啟并關(guān)斷，使用安全可靠、清潔衛(wèi)生。自動干手器主要的組成部分就是555定時器電路。由于555功能強大，使用方便、靈活，根據(jù)它可以制造出多種產(chǎn)品，例如自動干手器、家用電器、電子玩具。通過這次課程設(shè)計，我對555定時器有了進一步的理解，555定時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)計任務(wù)概述</b></p><p><b>　　1.1設(shè)計任務(wù)概述</b></p><p>　　設(shè)計一個紅外線控制自動干手器。</p><p>　　1.2 電路設(shè)

9、計要求</p><p>　　當有人手伸過來時，紅外線開關(guān)將電熱吹風機自動打開，人離開時又自動將吹風機關(guān)閉。一次工作時間不能過長。</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機。當有人手伸過來時，紅外線開關(guān)將點亮發(fā)光二極管，人離開時又自動將發(fā)光二極管熄滅！一次工作時間不能太長。</p

10、><p><b>　　2 基本組成及原理</b></p><p><b>　　2.1 電路設(shè)計 </b></p><p>　　自動干手器是一種高檔衛(wèi)生潔具，廣泛應(yīng)用于賓館酒店、機場車站、體育場館等公共場所的洗手間。其工作原理只是采用一種紅外線控制的電子開關(guān)、當有人手伸過來時，紅外線開關(guān)將電熱吹風機自動打開，人離開時又知道將吹風

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

12、紅外線自動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)計一個固定輸出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、保護等電路組成，根據(jù)超溫告警電路元器件的組成，設(shè)計了如上圖所示電路。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)射信號轉(zhuǎn)化為電脈沖后，通過C3、R5加至電壓放大器的輸入端，進行脈沖幅度放大。</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盘枺珻4、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，以便對后級可靠觸發(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時基集成電路與R10、C5組成了脈沖啟動型單穩(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U3的3腳輸出低電平，繼電器處于釋放狀態(tài)，當其受到觸發(fā)后翻轉(zhuǎn)，3

18、腳輸出高電平，繼電器通電吸合，這時發(fā)光二極管點亮。這時單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器進入暫穩(wěn)態(tài)，其暫穩(wěn)態(tài)時間由R10、C5決定，其暫穩(wěn)態(tài)時間按Tw=1.1R10*C5計數(shù)，約為15s。15s后暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束，電路翻轉(zhuǎn)恢復穩(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，當繼電器失電時，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>　　制作時分直流穩(wěn)壓電源、多諧振蕩器、信號處理（放大、整形、微分）、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器四個部分制作，并分別調(diào)試成功。</p><p>　　將干手器放在一個平整的位置，當手伸在紅外線發(fā)射頭和接受頭上方時，紅外線發(fā)射頭反射的紅外線信號應(yīng)被反射到接收頭，通過

20、信號處理使發(fā)光二極管點亮，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>　　通過本次設(shè)計我掌握了很多以前不熟練的東西，認識了很多以前不熟悉得東西，使我在人生上又進了一步。也認識到很多

21、的不足。</p><p>　　在這次設(shè)計工程中，我又全面系統(tǒng)的復習了555定時器及其應(yīng)用的一般原理和基本實現(xiàn)方法，通過復習這些知識，我把以前不明白的地方學習明白了加深了對這些知識的理解。并且我還仔細分析了單穩(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：</b></p><p>　　[1]徐根耀 電子元器件

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