模擬電子課程設(shè)計(jì)-紅外線控制自動(dòng)水龍頭的設(shè)計(jì)(參考版)
2025-06-30 04:44本頁(yè)面
【正文】 1馮民昌 《數(shù)字集成電路系統(tǒng)》（第二版） 中國(guó)鐵道出版社，2003。1王成安，畢秀梅 《電子產(chǎn)品工藝與實(shí)訓(xùn)》 機(jī)械工業(yè)出版社，2008。劉南平，白明 《電路分析》 人民郵電出版社，2007。沈任元，吳勇 《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》 機(jī)械工業(yè)出版社，2007。孫梅升 《電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》 高等教育出版社，2003。金發(fā)慶 《傳感器技術(shù)應(yīng)用》 機(jī)械工業(yè)出版社，2002。 參考文獻(xiàn)宋家友 《電子愛(ài)好者集成電子線路設(shè)計(jì)手冊(cè)》 福建科技技術(shù)出版社，2002。通過(guò)這次設(shè)計(jì)提高了我認(rèn)識(shí)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。讓我發(fā)揮主觀能動(dòng)性獨(dú)立的查閱資料、尋找數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去。設(shè)計(jì)要求我們完全依靠自己的能力去學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)，而不是像以往課程那樣一切由教材和老師安排。更重要的是，我拓展了思路，開(kāi)闊了視野，活躍了思想。通過(guò)這次學(xué)習(xí)，讓我對(duì)各種電路都有了大概的了解，所以說(shuō)，坐而言不如立而行，對(duì)于這些電路還是應(yīng)該自己動(dòng)手實(shí)際操作才會(huì)有深刻理解。其中發(fā)射電路由多諧振蕩器和紅外發(fā)射二極管；接收電路包括紅外接收管D1和D2，運(yùn)算放大器（LM741）音頻譯碼器（LM567）。而且時(shí)鐘信號(hào)既接到振蕩電容端又用來(lái)控制輸出放大管點(diǎn)亮探頭照明的LED，使得參考信號(hào)與發(fā)射和接收信號(hào)的相差非常小，調(diào)節(jié)效率大大提高，最大探測(cè)距離有所增加。這個(gè)電路的缺點(diǎn)是當(dāng)多個(gè)探頭同時(shí)使用時(shí)因?yàn)轭l率接近，一旦相鄰單元的光斑出現(xiàn)部分重合就會(huì)有干擾造成輸出抖動(dòng)，另外567輸出鑒相器參考信號(hào)是從振蕩電容端引出的，與發(fā)射和接收信號(hào)幾乎是正交的，解調(diào)效率非常低，前級(jí)需要高倍放大。輸入ViT調(diào)整管調(diào)整管安全工作區(qū)保護(hù)恒流電源RSC誤差放大基礎(chǔ)電壓?jiǎn)?dòng)電路V 0短路保護(hù)輸出RA過(guò)熱保護(hù)地RB圖314 三端穩(wěn)壓器框圖 LM567調(diào)制傳感器LM567是一種比較廉價(jià)的音頻鎖相環(huán)集成電路，利用它可以構(gòu)造性能較好的反射式光電傳感器（如圖315所示）由LM567的內(nèi)部振蕩器提供方波信號(hào)，點(diǎn)亮探頭的LED，由探頭的光敏管接收反射光。Ri，Rb 為輸出采樣電阻。是為了使穩(wěn)壓器能夠在比較大的電壓變化范圍內(nèi)正?？煽康墓ぷ?。18輸出濾波輸出1級(jí)檢波27回路濾波地VCO3定時(shí)電容輸入6檢波定時(shí)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(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)，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。LM567的引腳功能圖（如圖312所示）。而且，輸出開(kāi)關(guān)延遲可以通過(guò)選擇外電阻和電容在一個(gè)寬時(shí)間范圍內(nèi)改變。通用的LM567還可以用做可變波形發(fā)生器或通用鎖相環(huán)電路。如電力線載波通信，對(duì)講機(jī)亞音頻譯碼，遙控等。用外接元件獨(dú)立設(shè)定中心頻率帶寬和輸出延遲。此音調(diào)解碼塊包含一個(gè)穩(wěn)定的鎖相環(huán)路和一個(gè)晶體管開(kāi)關(guān)，當(dāng)在此集成塊的輸入端加上所先定的音頻時(shí)，即可產(chǎn)生一個(gè)接地方波。內(nèi)部原理圖（如圖311所示）。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(fù)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38 SFM50638的內(nèi)部原理圖電壓放大電路采用LM741集成運(yùn)算放大器，（如圖39所示）。洗滌完畢，手離開(kāi)水龍頭后，停止放水。當(dāng)無(wú)人洗手時(shí)，IC1接受到發(fā)射電路的紅外脈沖經(jīng)放大輸出到IC2的3腳后，IC2的8腳就會(huì)輸出低電平，三極管VT1截止，繼電器K斷電處于釋放狀態(tài)，電磁閥Y不動(dòng)作，水龍頭無(wú)自來(lái)水放出。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(hào)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。它具有體積小，無(wú)需外部元件、抗光電干擾性能好，接受角度寬、功耗低、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。故只需通過(guò)調(diào)節(jié)R1的阻值來(lái)改變f來(lái)使其為1Hz的秒脈沖信號(hào)，作為閘門(mén)信號(hào)。圖35 穩(wěn)壓電源電路 振蕩器電路的設(shè)計(jì)振蕩電路是一種不需要外接輸入信號(hào)就能將直流能源轉(zhuǎn)換成具有一定頻率、一定幅度和一定波形的交流能量輸出的電路（如圖36所示）。此直流電壓經(jīng)過(guò)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。它的電壓變壓器B，橋式整流電路D1~D4，防止自激電路CC3和一只固定式三端穩(wěn)壓器（7805）極為簡(jiǎn)捷方便的搭成。當(dāng)有人洗手將紅外光束遮擋時(shí)，從而使LM567因有信號(hào)輸入而在第8腳輸出為低點(diǎn)平，經(jīng)反相VT2導(dǎo)通，繼電器吸合，交流電壓被接通，從而使水龍頭的電池閥動(dòng)作，水源打開(kāi)。采用TLN104型。 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）。其中發(fā)射電路由多諧振蕩器和紅外發(fā)射二極管；接收電路包括紅外接收管D1和D運(yùn)算放大器（LM741）、音頻譯碼器（LM567）、繼電器K、電源電路等組成。設(shè)定出電壓達(dá)到某一閥值時(shí)作為目標(biāo)，不同的目標(biāo)距離閥值，電壓是不同的。紅外反射光強(qiáng)法的測(cè)量原理是將發(fā)射
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