模擬電子課程設(shè)計-紅外線控制自動水龍頭的設(shè)計(存儲版)
【正文】 《電子愛好者集成電子線路設(shè)計手冊》 福建科技技術(shù)出版社，2002。更重要的是，我拓展了思路，開闊了視野，活躍了思想。這個電路的缺點是當多個探頭同時使用時因為頻率接近，一旦相鄰單元的光斑出現(xiàn)部分重合就會有干擾造成輸出抖動，另外567輸出鑒相器參考信號是從振蕩電容端引出的，與發(fā)射和接收信號幾乎是正交的，解調(diào)效率非常低，前級需要高倍放大。18輸出濾波輸出1級檢波27回路濾波地VCO3定時電容輸入6檢波定時電阻V+45圖312 LM567的引腳功能圖圖313 LM567的內(nèi)部電路圖 三端穩(wěn)壓器三端穩(wěn)壓器是一種標準化，系列化的通用線性的穩(wěn)壓電源集成電路，以其體積小成本低性能好，工作可靠性高等特點，成為目前穩(wěn)壓電源中應(yīng)用最廣泛的一種單片式集成穩(wěn)壓器件。如電力線載波通信，對講機亞音頻譯碼，遙控等。LM741的管腳功能是：1腳為調(diào)零端，2腳為反相輸入端，3腳為同相輸入端，4腳為負電源端，5腳為調(diào)零端，6腳為輸出端，7腳為正電源端，8腳為空腳端。圖37 接收解調(diào)控制電路LM567是1片鎖相環(huán)音頻解碼電路，采用8腳雙列直插塑封，3腳為信號輸入端，其工作頻率由6腳上的阻容元件決定，8腳為邏輯輸出端。此直流電壓經(jīng)過LM7805的穩(wěn)壓和C3的濾波便在穩(wěn)壓電源的輸出端產(chǎn)生精度高，穩(wěn)定性好的直流輸出電壓。 紅外線水龍頭控制電路工作原理工作原理：發(fā)射電路中，多諧振蕩器由IC（555）。如果直接用發(fā)射和接收管進行測量，將會因為干擾而產(chǎn)生錯誤信號。紅外線控制自動水龍頭的控制過程是：當人或物體靠近自動水龍頭時，紅外發(fā)射光電管發(fā)出的紅外經(jīng)人和物體反射到紅外接收光電管。 第三章 紅外控制自動水龍頭設(shè)計 水龍頭的構(gòu)成及傳感器控制水龍頭采用了反射式紅外傳感器。接收管的光譜特性：光電二極管，光電三極管都是半導體PN結(jié)光電元件，靠內(nèi)光電效應(yīng)接收光線，因此入射光子能量超過材料能帶寬度才能接收，表現(xiàn)在它的光譜。光電二極管產(chǎn)生的電流小，需要高倍放大，但是速度很高，可以高頻調(diào)制，在遮光狀態(tài)下的特性類似普通二極管，使用時加反向電壓，輸出與光照強度近似成正比的光電流。（2）氮化鎵材料的高亮度LED容易被反向電壓、靜電或電源尖峰擊穿損壞，電源電壓較高時不可反饋。因此，傳感器能長期使用。它包括一個可以發(fā)射紅外光的固態(tài)發(fā)光二極管和一個用作接收器的固態(tài)光敏二極管（或光敏三極管）。電容式傳感器是一種用途極廣，很有發(fā)展?jié)摿Φ膫鞲衅鳌Ｒ虼穗娙菔絺鞲衅骺煞譃闃O距變化型、面積變化型、介質(zhì)變化型三類。線陣CCD有單溝道和雙溝道之分，其光敏區(qū)是MOS電容或光敏二極管結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)工藝相對較簡單。以適應(yīng)當今品種多批量小的電子市場的需求，大大提高了產(chǎn)品的市場競爭力。發(fā)出的二極管光為不可見光，當發(fā)出光被某一信號調(diào)制后，只有專門的解調(diào)電路才能收到。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，而且很浪費水資源。紅外線控制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、電源等組成。因此，研究紅外線控制自動水龍頭及其應(yīng)用，有著非常重要的意義。其顯著特點是：；，工作電壓低，抗沖擊與震動，性能穩(wěn)定，壽命長；，噪聲低，動態(tài)范圍大；，有自掃描功能，圖像畸變小，無殘像；，像素集成度高，尺寸精確，商品化生產(chǎn)成本低。 電容式傳感器它是一種把被測的機械量，如位移、壓力等轉(zhuǎn)換為電容量變化的傳感器。介質(zhì)變化型常用于物位測量和各種介質(zhì)的溫度、密度、濕度的測定。超聲波對液體、固體的穿透本領(lǐng)很大，尤其是在陽光不透明的固體中，它可穿透幾十米的深度。（2）對檢測物體的限制少由于以檢測物體引起的遮光和反射為檢測原理，所以不象接近傳感器等將檢測物體限定 在金屬。 （7）便于調(diào)整在投射可視光的類型中，投光光束是眼睛可見的，便于對檢測物體的位置進行調(diào)整。常用的LED有紅外，紅，橙，黃，黃綠，純綠，藍，紫，白等顏色，作為成品銷售的“變色LED”是在一個管殼里封裝了多個不同顏色的LED，紅，綠，藍三色的LED非常適合作顏色傳感器的照明。遮光狀態(tài)下正反向電阻都很大，用強光照射，可以測出一個方向的電阻明顯變小，這個方向是正向，使用時加正向電壓＞1V，輸出與光照強度近似成正比的光電流。一般的硅管最適合用在紅外到紅黃光范圍內(nèi)，但是可以一直用到近紫外。反射式紅外傳感器（如圖31所示）。 系統(tǒng)組成方框圖紅外線自動控制水龍頭整個控制過程分為5個部分。Vout反射光強度的輸出信號電壓（Vout）是反射面與傳感器之間的距離（X）的函數(shù)，設(shè)反射面物質(zhì)為同種物質(zhì)時，X與Vout的響應(yīng)曲線是非線性的（如圖34所示）。經(jīng)C1藕合至LM741，再經(jīng)C2輸入到LM567的第3管腳，經(jīng)識別譯碼，使得中心頻率f=1/，使第8管腳輸出為低電平，又經(jīng)反相后，驅(qū)動VT2導通，繼電器因控制有信號觸發(fā)而有交流輸出。（a）電路圖 (b)工作波形圖36 由定時器構(gòu)成的多諧振蕩器由于555內(nèi)部比較器靈敏度較高，而且采用差分電路形式，這時振蕩頻率受電源的溫度變化的影響較小。當手放到水龍頭下時，IC1不能接受紅外線，IC2的3腳無信號輸入，8腳輸出高電平，使得VT1導通，繼電器K吸合，使其常開觸點閉合，接通電磁
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