【正文】 外接收光電管。當人手或物體離開自動水龍頭時，接收光電管接收不到反射光信號，驅(qū)動電路斷開電磁閥電源，從而關(guān)閉水源。系統(tǒng)組成方框圖如圖32所示。理論上光電傳感器只要位于被測區(qū)域反射表面可受到光源照射，同時又能被接收管接收到的范圍進行檢測，然而這是一種理想的結(jié)果。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。紅外反射光強法的測量原理是將發(fā)射信號經(jīng)調(diào)制后送給紅外管發(fā)射，光敏管接收調(diào)制的紅外信號（如圖33所示）。設(shè)定出電壓達到某一閥值時作為目標，不同的目標距離閥值，電壓是不同的。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運算放大器（LM741）、音頻譯碼器（LM567）、繼電器K、電源電路等組成。其振蕩頻率為f=（R0+2R1）C7，振蕩輸出信號驅(qū)動TLN104型的LED1~LED3工作，從而產(chǎn)生紅外脈沖調(diào)制波。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。 單元電路的設(shè)計 +5v的穩(wěn)壓電源的設(shè)計電路為輸出電壓+5V。200v交流電通過電源變壓器變換成交流低壓，再經(jīng)過橋式整流電路D1~D4 和濾波電容C1的整流和濾波，在固定式三端穩(wěn)壓器LM7805的Vin和GND兩端形式一個并不十分穩(wěn)定的直流電壓（該電壓常常會因為市電電壓的波動或負載的變化等原因而發(fā)生變化）。穩(wěn)壓電源電路（如圖35所示）。（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。 紅外接受控制電路的設(shè)計本電路是用小型一體化紅外接收/解調(diào)塊接受頭SFM50638和鎖相環(huán)電路。LM56開關(guān)放大電路VT901固態(tài)繼電器TAC0電磁閥構(gòu)成控制電路（如圖37所示）。IC2與RC12組成振蕩器，RC12決定IC2內(nèi)部壓控振蕩器的中心頻率，LM567的3腳為信號端，8腳為邏輯輸出端，該輸出是1個集電極開路的晶體管輸出，最大灌電流為100mA，LM567的工作電壓為4．75～9V，工作頻率0．1Hz～500kHz，靜態(tài)工作電流為8mA。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，接通電磁閥Y的220VAC，Y開始動作，使水龍頭放出自來水，同時LED發(fā)出綠光，指示水龍頭正工作于放水狀態(tài)。SFM50638地內(nèi)部原理圖（如圖38所示）。LM741是高性能內(nèi)補償運算放大器，功耗低，無需外部頻率補償，具有短路保護和失調(diào)電壓調(diào)零能力。此引腳圖（如圖310所示）。圖39 LM741集成運算放大器圖310 LM741引腳功能圖圖311 內(nèi)部原理圖音調(diào)譯碼器采用LM567鎖相環(huán)電路，鎖相環(huán)內(nèi)則包含一個電流控制振蕩器（CC0）、一個鑒相器和一個反饋濾波器。當輸入信號于通帶內(nèi)時提供飽和晶體管對地開關(guān)，電路由I與Q檢波器構(gòu)成，由電壓控制振蕩器驅(qū)動振蕩器確定譯碼器中心頻率。主要用于振蕩、調(diào)制、解調(diào)和遙控編、譯碼電路。LM567的基本工作狀況有如一個低壓電源開關(guān)，當其接收到一個位于所選定的窄頻帶內(nèi)的輸入音調(diào)時，開關(guān)就接通。當其用作音調(diào)控制開關(guān)時，檢測帶寬可以設(shè)定在中心頻率14%內(nèi)的任何值。 LM567的管腳功能是：1腳為輸出濾波，2腳為回路濾波，3腳為輸入端，4腳為正電源端（，最大為9V），5腳為定時電阻端，6腳為定時電容端，7腳為接地端，8腳為輸出端。LM567的內(nèi)部原理圖（如圖313所示）。三端穩(wěn)壓器的工作原理（如圖314所示）：,保護電路和恒流源。在芯片內(nèi)設(shè)置了兩種較為完善的保護電路：一是過流保護，一是過熱保護Rsc是過流保護的取樣電阻。Rb 兩端上的電壓（反映輸出電壓的大小的采樣電壓）與基準電壓在誤差放大器中進行比較和放大，產(chǎn)生誤差電壓，去控制調(diào)整管的工作狀態(tài)，從而穩(wěn)定輸出電壓。經(jīng)三極管放大，轉(zhuǎn)換成電壓信號后送到LM567的內(nèi)部鑒相器2同步調(diào)解，然后由LM567內(nèi)部的比較器轉(zhuǎn)換為數(shù)字輸出并聯(lián)負反饋放大電路有若穩(wěn)定的增益和低的輸入阻抗，能消除光敏管電容的影響，獲得良好的高頻特性。為了解決上述多個探頭臨近的問題，在使用多組傳感器時，做了以下改動（如圖316所示）：單獨用一個單元（圖中右邊的567）作振蕩，給其余四個單元（圖中只畫了一個）提供同步的時鐘信號，消除了差拍問題。圖316 LM567傳感器原理圖（一）圖316 LM567傳感器原理圖（二） 元件選取見附錄二結(jié) 論此次畢業(yè)設(shè)計我選做的是紅外自動控制水龍頭的設(shè)計，紅外線水龍頭控制電路包括發(fā)射電路和接收譯碼控制電路。通過這次對紅外線自動控制水龍頭的設(shè)計，讓我了解了設(shè)計電路的程序，也讓我了解了關(guān)于水龍頭的原理與設(shè)計理念。除了學會了許多專業(yè)知識外，在遇到困難時，積極地去請教我的指導老師，我通過看現(xiàn)有的教材、去圖書館查閱資料、去網(wǎng)上搜索相關(guān)信息這些方式，不僅完成了我的畢業(yè)論文，而且大大增強了我的自學能力和獨立能力。這次畢業(yè)設(shè)計不僅使我對相關(guān)專業(yè)知識有了更深的理解，而且還讓我認識到了理論知識對工作實踐的重大意義，學會理論聯(lián)系實際。因此，它給了我更大的發(fā)揮空間。同時，讓我懂得紅外線在生活中的廣泛應(yīng)用?？傊?，這次設(shè)計既是對我課程知識的考核，又是對我思考問題、解決問題能力的考核，更是對我人格品德的考驗，設(shè)計讓我受益匪淺。在畢業(yè)論文設(shè)計過程中，我遇到了許許多多的困難。除了敬佩張老師的專業(yè)水平以外，他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作，我才得以解決畢業(yè)設(shè)計中遇到的種種問題。他們是王建平、楊映蘭、鄭運剛、程遠斐、廖俊……謝謝你們嘔心瀝血的教導。如果沒有他們的幫助，此次畢業(yè)論文的完成將變得困難。同時也要感謝自己遇到困難的時候沒有一蹶不振，取而代之的是找到了最好的方法來解決問題。謝謝他們給了我無私的愛，為我求學所付出的巨大犧牲