【正文】 ................................................................25 參考文獻(xiàn) . ...................................................................26 附錄一 紅外感應(yīng)烘手器電路元件清單 ..........................................27 附錄二 紅外感應(yīng)烘手器的原理圖 ...............................................29 附錄三 電路源程序 ..........................................................30 1 第一章 緒論 引言 隨著電子工業(yè)的發(fā)展，我們的日常生活與電子信息工業(yè)息息相關(guān)。電子工業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)整個(gè)人類前進(jìn)的步伐。紅外線因?yàn)槠浒l(fā)射接收裝置簡(jiǎn)單造價(jià)低廉因而被廣泛 應(yīng)用生產(chǎn)、生活、醫(yī)療、軍事等領(lǐng)域。該自動(dòng)裝置是極紅外執(zhí)行線發(fā)射、接收及執(zhí)行電路為一體的電路設(shè)計(jì)。它主要運(yùn)用于賓館、餐館、科研機(jī)構(gòu)、醫(yī)院、公共娛樂(lè)場(chǎng)所和每個(gè)家庭的衛(wèi)生間等。可達(dá)到不要毛巾擦干手上水分和防止疾病交叉感染的要求。 烘手器廣泛使用于賓館、餐飲、娛樂(lè)、醫(yī)院、單位、學(xué)校、食品廠、電子工廠、醫(yī)藥生產(chǎn)廠、實(shí)驗(yàn)室等場(chǎng)所，能夠帶來(lái)清潔、衛(wèi)生、安全、無(wú)污染的效果，尤其是能防止疾病、細(xì)菌的交叉感染?，F(xiàn)在很多公共場(chǎng)所甚至家庭都有了使用烘手器的需求。 烘手器分類方式： 烘手器按照發(fā)熱原理分為 電熱絲型 和 PTC 型； 2 按照感應(yīng)原理分為電磁感應(yīng)、紅外感應(yīng)和手動(dòng)觸摸型； 按照干手的形式分為 以為主熱量為輔的風(fēng)量型；以熱量為主的熱風(fēng)型； 烘手器還可以按照電動(dòng)機(jī)的形式來(lái)劃分： (1)有電容異步電動(dòng)機(jī)、 (2)罩極式電動(dòng)機(jī)、 (3)串激電動(dòng)機(jī)、 (4)直流電動(dòng)機(jī)、 (5)永磁電動(dòng)機(jī)等多種形式。 紅外感應(yīng)烘手器采用電容器降壓法得到所需要的電壓，與用變壓器相比，電容降壓電源體積小、經(jīng)濟(jì)、可靠、效率高。主要由電源電路、紅外發(fā)射電路、紅外接收電路、繼電器驅(qū)動(dòng)電路組成。隨著紅外線感應(yīng)烘手器廣泛推廣和自動(dòng) 控制應(yīng)用的普及，紅外線感應(yīng)烘手器設(shè)計(jì)課題有著更深遠(yuǎn)的意義。采用了一種紅外控制的電子開(kāi)關(guān)。成品的紅外線感應(yīng)烘手器將紅外線控制開(kāi)關(guān)和電熱吹風(fēng)機(jī)只作為一體，根據(jù)這個(gè)原理，用一只普通的電熱吹風(fēng)機(jī)，加裝一個(gè)紅外控制開(kāi)關(guān)，就可以組成 3 一個(gè)紅外線感應(yīng)烘手器，其效果與成品紅外線感應(yīng)烘手器是一樣的。該電路由紅外線發(fā)射器、紅外線接收放大器和開(kāi)關(guān)控制器組成。 紅外線的控制原理 紅外線應(yīng)用控制領(lǐng)域，主要是利用紅外線開(kāi)關(guān)控制電路。 紅外線控制自動(dòng)干手器與紅外線控制自動(dòng)水龍頭是基于同一控制原理組成的。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。 內(nèi)部電路包括紅外監(jiān)測(cè)二極管，放大器，限副器，帶通濾波器，積分電路，比較器等。交流 信號(hào)進(jìn)入帶通 濾波器，帶通濾波器可以通過(guò) 30khz到 60khz 的負(fù)載波，通過(guò)解調(diào)電路和積分電路進(jìn)入比較器，比較器輸出 高低電平，還原出發(fā)射端的信號(hào)波形。 紅外接收頭的種類很多，引腳定義也不相同，一般都有三個(gè)引腳，包括供電腳，接地和信號(hào)輸出腳。 4 圖 11 紅外接收頭 紅外接收頭內(nèi)部放大器的增益很大，很容易引起干擾，因此在接收頭的供電腳上須加上濾波電容，一般在 22uf 以上。 紅外發(fā)射器可從遙控器廠家定制，也可以自己用單片機(jī)的 PWM 產(chǎn)生，家庭遙控推薦使用紅外發(fā)射管 (L5IR445)的可產(chǎn)生 的 PWM, PWM 占空比設(shè)置為 1/3, 通過(guò)簡(jiǎn)單的定時(shí)中斷開(kāi)關(guān) PWM, 即可產(chǎn)生 發(fā)射波形。其中紅光的波長(zhǎng)范圍為 ～ m；波長(zhǎng)范圍為 ～ m。紅外線遙控就是利用波長(zhǎng)為 ～ m 之間的近紅外線來(lái)傳送控制信號(hào)的。成品的自動(dòng)烘手器將紅外線控制開(kāi)關(guān)和電熱吹風(fēng)機(jī)制作為一體，根據(jù)這個(gè)基本原理，用一只普通的電熱吹風(fēng)機(jī)，加裝一個(gè)紅外控制開(kāi)關(guān)，就可組成一個(gè)自動(dòng)烘手 器，其效果與成品烘手器是一樣的。如果想繼續(xù)開(kāi)啟，可在停機(jī)后再次將手伸向控制器的下方。由于紅外線反射型傳感器內(nèi)部采用了低功耗器件和抗干擾電路，所以工作穩(wěn)定可靠，性能優(yōu)良，可廣泛應(yīng)用于各種自動(dòng)檢測(cè)，自動(dòng)報(bào)警和自動(dòng)控制等裝 置中。 紅外遙控系統(tǒng) 紅外遙控的概述： 紅外線的光譜位于紅色光之外， 波長(zhǎng)是 ～ m，比紅光的波長(zhǎng)還長(zhǎng)。紅外遙控幾乎適用所有家電的控制。 調(diào)制載波頻率一般在 30khz 到 60khz 之間，大多數(shù)使用的是 38kHz，占空比 1/3的方波，如圖 13 所示，這是由發(fā)射端所使用的 455kHz 晶振決定的。 12≈ kHz≈ 38kHz。由 6 于發(fā)射系統(tǒng)一般用電池供電，這就要求芯片 的功耗要很低，芯片大多都設(shè)計(jì)成可以處于休眠狀態(tài)，當(dāng)有按鍵按下時(shí)才工作，這樣可以降低功耗芯片所用的晶振應(yīng)該有 足夠的耐物理撞擊能力，不能選用普通的石英晶體，一般是選用陶瓷共鳴器，陶瓷共鳴器準(zhǔn)確性沒(méi)有石英晶體高，但通常 一點(diǎn)誤差可以忽略不計(jì)。 圖 14 射擊輸出驅(qū)動(dòng)電路 圖 15 簡(jiǎn)單驅(qū)動(dòng)電路 如圖 14 和圖 15 是 LED 的 驅(qū)動(dòng)電路 ，圖 14 是最簡(jiǎn)單電路， 選用元件時(shí)要注意三極管的開(kāi)關(guān)速度要快，還要考慮到 LED 的正向 電流和反向漏電流，一般流過(guò) LED的最大正向電流為 100mA，電流越大，其發(fā)射的波形強(qiáng)度越大。圖 15 所示的 射極輸出電路可以解決這個(gè)問(wèn)題，兩個(gè)二極管把三級(jí)管基極電壓鉗位在 ，因此三級(jí)管發(fā)射極電壓固定在 ， 發(fā)射極電流 IE基本不變，根據(jù) IE≈IC, 所以流過(guò) LED的電流也基本不變，這樣保證了當(dāng)電池電壓降低時(shí)還可以保證一 定的遙 控距離。 7 紅外線控制是相對(duì)人工控制概念而言的。 紅外線不僅被用于一般行程控制和限位保護(hù)，更廣泛用于高速計(jì)數(shù)、測(cè)速、檢測(cè)器件等多領(lǐng)域 。對(duì)紅外線的控制接收原理及其構(gòu)成和應(yīng)用都要有相應(yīng)的了解。紅外對(duì)管由一個(gè)紅外發(fā)射管和紅外接收管組成，但應(yīng)范圍只能在此兩個(gè)對(duì)管之間，且會(huì)受離散光的影響。 RPR220 是一種一體化反射型光電探測(cè)器，其發(fā)射器是一個(gè)砷化鎵紅外發(fā)光二極管，而接收器是一個(gè)高靈敏度，硅平面光電三極管。 9 控制模塊 方案 1： 采用 FPJA 作為控制器。采用并行的輸入輸出方式，提高了系統(tǒng)的處理速度，適合作為大規(guī)模控制系統(tǒng)的控制核心。 圖 22 控制電路 10 顯示模塊 方案 1： 采用 12864 液晶作為顯示器。 圖 23 12846 硬件原理圖 11 第 三 章 紅外感應(yīng)烘手器的 設(shè)計(jì)內(nèi)容 熱風(fēng)電路的設(shè)計(jì) 方案 1：電吹風(fēng)的電動(dòng)機(jī)用直流電源供電，電熱絲用交 流電源供電。 方案 2：電吹風(fēng)和電熱絲并聯(lián)應(yīng)用交流電源，優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單。將熱風(fēng)電阻用 220V 的交流電流直接驅(qū)動(dòng)。將兩部分并接到交流電源，在 220V 電壓下即可同時(shí)工作。 引腳功能說(shuō)明： （ 1）輸入 /輸出引腳（ I/O 口線） ～ :P0 口 8 位雙向 I/O 口，占 39～ 32 腳； ～ :P1 口 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口，占 1～ 8 腳； ～ :P2 口 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口，占 21～ 28 腳； ～ :P3 口 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口，占 10～ 17 腳； （ 2）控制口線 PSEN(29 腳 )：外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)。 EA/VPP(31 腳 )：外部程序存儲(chǔ)器地址允許 /固化編程電壓輸入端。 （ 3）電源及其它 13 Vcc(40 腳 )：電源端 +5V。 XTALl、 XTAL2(19～ 18 腳 )：時(shí)鐘電路引腳。當(dāng)使用外部時(shí)鐘時(shí)，用于外接外部時(shí)鐘源。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。在 FIASH 編